幻想:通过异步预取基于低延迟虚拟化的容错

容错对于虚拟化系统变得越来越重要,因为现在越来越多的关键任务应用程序部署在虚拟机上,而不是直接部署在物理机上。 然而,现有的基于硬件的容错系统需要对现有硬件进行大量修改,这使得它们对于行业从业者而言是不可行的。 尽管基于软件的技术无需任何硬件修改即可实现容错功能,但它们却遭受了显着的延迟开销,通常比可接受的延迟高几个数量级。 为了在虚拟化环境中实现实际的低延迟容错能力,我们首先确定现有方法中的两个瓶颈,即在软件中跟踪脏页的开销和在检查点系统状态下的长顺序依赖性。 为了解决这些瓶颈,我们设计了一种新颖的机制来异步预取脏页,而不会中断主要VM的执行,从而缩短了顺序依赖性。 然后,我们开发Phantasy,该系统利用商品处理器上可用的页面修改日志记录(PML)技术来减少脏页跟踪开销,并通过RDMA通过直接远程内存访问来异步预取脏页。 通过对25种实际应用进行评估,我们证明,与基于虚拟化技术的最新容错系统相比,Phantasy可以平均显着降低38%的性能开销,并进一步将延迟降低85%。