Xen Guest OSのOfflink Migration

Live Migrationの課題

ライブマイグレーションは、移動元と移動先のHost OSが、同一のサブネットワークに接続されていることを前提としています。なぜならば、Guest OSが利用するネットワーク環境はHost OSのネットワーク環境に依存しているため、Host OSとInternetとの接続状態が変更されると、それに応じてGuest OSのネットワーク設定を変更しなければなりません。

Network Mobility Basic Support (NEMO BS)

NEMO BSはIPv6モバイルルータを実現するプロトコルで、RFC3963として標準化されています。NEMO BSを実装したモバイルルータは、自身が抱えるネットワークに固定のアドレスを提供しつつ、任意のネットワークに自由に接続できるようになります。

Host OSのモバイルルータ化

Live Migrationの問題である、Host OSのネットワーク環境の変化は、NEMO BSを組み合わせることで解決できます。Guest OSが接続するネットワークを、NEMO BSの機能として提供される固定ネットワークにすることで、NEMO BSの設定情報を共有するHost OS間で、Host OSの物理的な位置に関わらずGuest OSをMigrationできます。

Interop Tokyo 2009での実験

Interop Tokyo 2009では、NEMO BS機能を追加したXenサーバを2台作成し、それぞれのサーバを異なるサブネットワークに配置しました。Guest OSは、いずれかのXenサーバで動作します。

Guest OSのMigrationは、通常のXen Guest OSのMigrationと同様の手順で実施されます。異なっている点は、Migration先のXenサーバが、同一サブネットワークではなく、異なるサブネットワーク上に配置してある点です。通常、このような構成ではGuest OSのMigrationは成功しません。Guest OSが他方のXenサーバに移動した時点で、ネットワークから切り離されてしまうためです。

本実験では、Guest OSをMigrationすると同時に、移動元のXenサーバ上で動作しているモバイルルータ機能を停止し、他方のXenサーバでモバイルルータ機能を開始します。Guest OSが接続しているネットワークには、モバイルルータによって固定のネットワークが提供されています。このネットワークは実際にはInterop Tokyo 2009のShowNetネットワーク内に配置されたホームエージェントによって管理されており、論理的にはShowNetネットワークの一部になります。

Gust OSは二つのモバイルルータ間を移動しますが、モバイルルータが提供するネットワークアドレスは変化しないため、Guest OSはHost OSが接続したネットワークが変わったことを意識する必要が無くなります。

トラフィックのグラフ

実験では、Guest OSから定常的なストリーミングトラフィックを送信しながら、5分間隔でふたつのHost OSの間をMigrationさせています。それぞれのXenサーバのインターフェースのトラフィックを示します。グラフからGuest OSがふたつのXenサーバの間を移動していたことがわかります。

謝辞

本実験の実施に際して、ShowNet NOCメンバーのみなさまに多大なご支援をいただきました。ここに感謝いたします。