תהליך המיגרציה הפעילה במהלך אירועי תחזוקה

במהלך אירוע תחזוקה מתוכנן של החומרה הבסיסית של מכונה וירטואלית (VM), השרת המארח לא זמין. כדי שהמכונה תמשיך לפעול במהלך אירוע במארח, Compute Engine מבצע העברה חיה של המכונה לשרת מארח אחר באותו אזור. מידע נוסף על אירועים במארח מופיע במאמר מידע על אירועים במארח.

מיגרציה פעילה מאפשרת ל- Cloud de Confiance by S3NS לבצע תחזוקה בלי להפריע לעומס העבודה, להפעיל מחדש מכונה או לשנות את המאפיינים של המכונה, כמו כתובות IP, מטא-נתונים, נתונים של אחסון בלוקים, מצב האפליקציה או הגדרות הרשת.

מיגרציה פעילה מאפשרת להמשיך להפעיל מכונות במצבים הבאים:

  • תחזוקת התשתית. תחזוקת התשתית כוללת את החומרה של המארח, רשתות החשמל והתקשורת במרכזי הנתונים, מערכת ההפעלה (OS) של המארח ו-BIOS.

  • עדכונים שקשורים לאבטחה ושינויים בהגדרות המערכת. האירועים האלה כוללים, למשל, התקנה של תיקוני אבטחה ושינוי הגודל של מחיצת הבסיס (root partition) של המארח לאחסון של קובץ האימג' של מערכת ההפעלה של המארח והחבילות.

  • תקלות בחומרה. זה כולל כשלים בזיכרון, במעבדים, בכרטיסי רשת ובדיסקים. אם הכשל מזוהה לפני שהשרת קורס לגמרי, Compute Engine מבצע העברה מונעת של המכונה לשרת מארח חדש. אם החומרה נכשלת לחלוטין או מונעת מיגרציה פעילה, המכונה מסתיימת ומופעלת מחדש באופן אוטומטי.

‫Compute Engine מבצע מיגרציה פעילה רק של מכונות וירטואליות שמוגדרת להן מדיניות תחזוקה של המארח למיגרציה. במאמר הגדרת מדיניות התחזוקה של המכונה המארחת של ה-VM מוסבר איך לשנות את מדיניות התחזוקה של המארח.

מגבלות

אי אפשר לבצע מיגרציה פעילה בסוגי ה-VM הבאים:

  • מכונות H4D עם SSD מקומי.
  • מכונות עם ממשק רשת Cloud RDMA.
  • מכונות Bare Metal. אי אפשר לבצע מיגרציה פעילה במכונות שנוצרו עם סוג מכונה של Bare Metal. התנהגות התחזוקה של המכונות האלה מוגדרת ל-TERMINATE ול-RESTART, בהתאמה.
  • מכונות וירטואליות של Confidential VM. בכל הסוגים של Confidential VM צריך להגדיר עצירה, ואפשר גם להגדיר הפעלה מחדש. למידע נוסף, ראו העברה חיה.
  • מכונות וירטואליות מסוג H4D המותאמות לצריכת מעבד גבוהה לא תומכות במיגרציה פעילה, כי מיגרציה פעילה לא נתמכת במכונות וירטואליות עם RDMA. מנקודת המבט של אפליקציית HPC, ביצוע של מיגרציה פעילה של מכונה ישפיע באופן חמור על ביצועי האפליקציה, ועדיף שהאפליקציות יתחילו מנקודת ביקורת. התנהגות התחזוקה של המכונות הווירטואליות האלה מוגדרת ל-TERMINATE ול-RESTART. Compute Engine שומר את הנתונים ב-Titanium SSD במהלך אירוע התחזוקה, כפי שמתואר במאמר שמירת הנתונים בדיסק אחרי סיום המכונה.

איך פועל תהליך המיגרציה הפעילה?

כשמתוזמנת מיגרציה פעילה של מכונה וירטואלית, Compute Engine מספק התראה כדי שתוכלו להכין את עומסי העבודה והאפליקציות שלכם לשיבוש שנגרם כתוצאה מהמיגרציה הפעילה. במהלך מיגרציה פעילה, Cloud de Confiance by S3NS מקפיד על זמן הפרעה מינימלי, שבדרך כלל נמשך הרבה פחות משנייה. אם לא הוגדרה מיגרציה פעילה למכונה וירטואלית, Compute Engine יסיים את פעולת המכונה הווירטואלית במהלך תחזוקת המארח. מכונות וירטואליות שמוגדרות להסתיים במהלך אירוע מארח נעצרות ומופעלות מחדש (אופציונלי).

כש- Cloud de Confiance by S3NS מעביר מכונה וירטואלית פעילה ממארח אחד לאחר, הוא מעביר את המצב המלא של המכונה הווירטואלית מהמקור ליעד באופן שקוף למערכת ההפעלה של האורח ולכל מה שמתקשר איתה. יש הרבה רכיבים שמעורבים בתהליך הזה כדי שהוא יפעל בצורה חלקה.

התהליך מתחיל בהתראה על כך שצריך להעביר מכונה וירטואלית מהמכונה המארחת הנוכחית שלה. ההתראה יכולה להתחיל בשינוי קובץ שמציין שגרסת BIOS חדשה זמינה, בפעולת חומרה שמתזמנת תחזוקה או באות אוטומטי על כשל חומרה קרוב.

תוכנת ניהול האשכולות שלCloud de Confiance by S3NSעוקבת כל הזמן אחרי האירועים האלה ומתזמנת אותם על סמך כללי המדיניות ששולטים במרכזי הנתונים, כמו שיעורי ניצול הקיבולת ומספר המכונות הווירטואליות שלקוח אחד יכול להעביר בבת אחת.

אחרי שבוחרים מכונה וירטואלית להעברה, Cloud de Confiance by S3NS שולח הודעה לאורח שההעברה תתבצע בקרוב. אחרי תקופת המתנה, נבחר מארח יעד והוא מתבקש להגדיר מכונה וירטואלית ריקה חדשה, שתשמש כ"יעד" לקבלת המכונה הווירטואלית "המקורית" שמועברת. האימות משמש ליצירת חיבור בין המקור ליעד.

העברת המכונה הווירטואלית כוללת שלושה שלבים:

  1. הפסקת חשמל חלקית במקור. המכונה הווירטואלית עדיין פועלת במארח המקור, ורוב המצב נשלח מהמכונה הווירטואלית של המקור למכונה הווירטואלית של היעד. לדוגמה,Cloud de Confiance by S3NS מעתיק את כל הזיכרון של האורח למכונה הווירטואלית המטורגטת, תוך מעקב אחרי הדפים שהשתנו במכונה הווירטואלית המקורית. משך הזמן של ההאטה במקור תלוי בגודל הזיכרון של המכונה הווירטואלית ובקצב השינוי של הדפים.

  2. האפלה. רגע קצר מאוד שבו המכונה הווירטואלית לא פועלת בשום מקום. המכונה הווירטואלית המקורית מושהית, וכל המצב שנותר כדי להתחיל להפעיל את המכונה הווירטואלית במארח היעד נשלח. המכונה הווירטואלית נכנסת לשלב ההחשכה כששליחת שינויי המצב במהלך שלב ההאפלה של המקור מגיעה לנקודה של תפוקה שולית פוחתת. האלגוריתם מאזן בין מספר הבייטים של הזיכרון שנשלחים לבין הקצב שבו האורח מבצע שינויים.

    במהלך אירועי הפסקה, נראה ששעון המערכת קופץ קדימה עד 5 שניות. אם הפסקת החשמל נמשכת יותר מ-5 שניות, Cloud de Confiance by S3NS עוצר ומסנכרן את השעון באמצעות דימון (daemon) שנכלל כחלק מחבילות האורחים של ה-VM.

  3. השבתה זמנית של היעד. המכונה הווירטואלית פועלת במארח היעד. המכונה הווירטואלית המקורית קיימת ויכול להיות שהיא תומכת במכונה הווירטואלית המטורגטת. לדוגמה, עד שרשת המארג תתעדכן במיקום החדש של המכונה הווירטואלית המועברת, המכונה הווירטואלית המקורית תספק שירותי העברה של חבילות אל המכונה הווירטואלית המועברת וממנה.

בסיום ההעברה, המערכת מוחקת את המכונה הווירטואלית המקורית. אפשר לראות שההעברה התרחשה ביומני Cloud Logging של ה-VM.

מיגרציה פעילה של מכונות וירטואליות בדייר יחיד

בזמן שעומס העבודה פועל, יכול להיות שתרצו להעביר מכונות וירטואליות לצומת אחר של שרת לדייר יחיד או לקבוצת צמתים אחרת. אם מעבירים מכונה וירטואלית לקבוצת צמתים, המערכת של Compute Engine קובעת באיזה צומת למקם אותה. למידע נוסף על דיירות יחידה, ראו סקירה כללית על דיירות יחידה.

כדי להעביר מכונות וירטואליות של דיירים יחידים לצומת או לקבוצת צמתים אחרת, אתם יכולים להתחיל באופן ידני מיגרציה פעילה. אפשר גם להפעיל באופן ידני העברה חיה כדי להעביר מכונה וירטואלית ממארח עם כמה דיירים לצומת של דייר יחיד. מידע נוסף זמין במאמר העברה ידנית של מכונות וירטואליות.

המאמרים הבאים