Pre-Copy
- Speicher kopieren
- Änderungen übertragen
- Freeze & Restore
Speicherseiten werden vor dem finalen Stopp übertragen. Neue Änderungen erzeugen weitere Runden. Eine hohe Dirty-Rate kann den Fortschritt begrenzen.
Forschung / Container-Live-Migration
Ein System zieht um. Was läuft weiter?
Laufende Linux-Container zwischen Hosts verschieben – mit erhaltenem Prozesszustand und möglichst geringer Unterbrechung. Untersucht werden CRIU, Netzwerkübergänge und die Verfügbarkeit aus Sicht externer Clients.
01 / TOPOLOGY
Drei Rollen. Eine beobachtbare Migration.
Der Versuchsaufbau trennt Quellhost, Zielhost und Monitoring. So wird der Übergang unabhängig vom migrierten Dienst erfasst.
Netzwerk- und Steuerungsebene
DatenpfadSteuerung
Monitor / ClientHTTP · TCP · SSH
Service-VIP
Quellhostrunc · CRIU
Zielhostrunc · CRIU
Shared Storage
Der Monitor steuert beide Hosts über SSH. Quelle und Ziel greifen auf den gemeinsamen Checkpoint-Speicher zu.
Der Quellhost erzeugt Checkpoints, der Zielhost stellt den Zustand wieder her. Gemeinsamer Speicher hält Checkpoint-Dateien und Laufartefakte. Der Monitor orchestriert über SSH und misst TCP- sowie HTTP-Erreichbarkeit.
CRIU-Zustand, virtuelle IP, ARP-Aktualisierung und Weiterleitung müssen zusammenpassen. Ein erfolgreicher Restore allein belegt deshalb noch keinen nahtlosen Dienstübergang.
02 / METHODS
Wann wandert der Speicher?
Pre-Copy und Post-Copy verschieben den Zeitpunkt des Speichertransfers. Damit ändern sich Pause, Nachladeverhalten und Fehlerabhängigkeiten.
Post-Copy
- Zustand übertragen
- Am Ziel fortsetzen
- Seiten nachladen
Nach einem minimalen Zustandstransfer läuft der Prozess am Ziel weiter. Fehlende Seiten werden bei Bedarf nachgeladen. Page Faults und die Verbindung zum Quellhost beeinflussen die Antwortzeit.
03 / MODEL
Kopieren gegen Veränderung.
Während eine Speichermenge übertragen wird, verändert die Anwendung weitere Seiten. Das Verhältnis von Dirty-Rate zu Bandbreite entscheidet im Modell über die Konvergenz.
(1)
Pre-Copy im vereinfachten Modell
Speicher: 1.024 MiB. Stopp bei höchstens 16 MiB Restmenge oder nach sechs Kopierrunden.
Gedankenexperiment mit konstanten Raten. Kein Benchmark und keine Vorhersage der tatsächlichen Ausfallzeit.
Restmenge je Kopierrunde
1.024
0
128
1
16
2
MiB
r/B = 0,125. Nach 2 Runden: 16 MiB Restmenge. Finaler Speichertransfer: etwa 31,3 ms.
Prozesszustand, Netzwerkumschaltung, Protokolloverhead und Restore kommen in einem realen System hinzu.
04 / MEASUREMENT
Erreichbarkeit ist mehr als ein offener Port.
Prozesspause, TCP-Verbindung und HTTP-Antwort sind unterschiedliche Beobachtungen. Die Auswertung hält diese Ebenen getrennt.
Zwei Messpunkte. Unterschiedliche Aussagen.
02
TCP
Verbindungsaufbau möglich
HTTP
Antwort unterbrochen
(2)
Last variieren
Leerlauf, CPU-Last, parallele HTTP-Anfragen sowie Uploads, Downloads und Streams setzen unterschiedliche Schwerpunkte.
Wiederholt messen
Wiederholungen und Verteilungen zeigen Streuung und seltene Ausreißer. Median, Quantile und Rohdaten ergänzen sich.
Grenzen benennen
Probe-Intervalle und Timeouts begrenzen die zeitliche Auflösung. Ein gemessener Nullwert beweist keine durchgehend unterbrechungsfreie Anwendung.
Werkzeug & Forschung
Experimente reproduzierbar machen.
Die Forschungsumgebung enthält Migrationsskripte, Lastszenarien, Monitoring und Auswertung. CLM wird separat als Werkzeug zur Orchestrierung von Migrationen weiterentwickelt.