Amazon публикува система за виртуализация Firecracker 1.0

Amazon публикува значително издание на своя Virtual Machine Monitor (VMM), Firecracker 1.0.0, предназначено да управлява виртуални машини с минимални разходи. Firecracker е разклонение на проекта CrosVM, използван от Google за стартиране на Linux и Android приложения на ChromeOS. Firecracker се разработва от Amazon Web Services за подобряване на производителността и ефективността на платформите AWS Lambda и AWS Fargate. Кодът на Firecracker е написан на Rust и е лицензиран под лиценза Apache 2.0.

Firecracker предлага леки виртуални машини, наречени microVM. За пълна изолация на microVM се използват технологии за хардуерна виртуализация, базирани на KVM хипервайзор, но в същото време производителността и гъвкавостта се осигуряват на нивото на конвенционалните контейнери. Системата е достъпна за архитектури x86_64 и ARM64 и е тествана на процесори от фамилията Intel Skylake, Intel Cascade Lake, AMD Zen2 и ARM64 Neoverse N1. Осигурени са инструменти за интегриране на Firecracker в системи за ограничаване на контейнери по време на изпълнение, като Kata Containers, Weaveworks Ignite и контейнер (осигурен от runtime firecracker-containerd).

Софтуерната среда, работеща във виртуални машини, е съкратена и съдържа само минимален набор от компоненти. За да се спести памет, да се намали времето за стартиране и да се увеличи сигурността в средите, се стартира съкратено ядро ​​на Linux (поддържат се ядра 4.14 и 5.10), от което е изключено всичко ненужно, включително намалена функционалност и премахната поддръжка на устройства.

Когато работите с изчистено ядро, допълнителната консумация на памет в сравнение с контейнер е по-малко от 5 MB. Забавянето от момента на стартиране на microVM до началото на изпълнението на приложението е посочено в диапазона от 6 до 60 ms (средно 12 ms), което позволява създаването на нови виртуални машини с интензивност до 180 среди в секунда на хост с 36 процесорни ядра.

За управление на виртуални среди в потребителското пространство се изпълнява фоновият процес Virtual Machine Manager, предоставящ RESTful API, който изпълнява функции като конфигуриране, стартиране и спиране на microVM, избор на CPU шаблони (C3 или T2), определяне на броя на виртуалните процесори (vCPU) и размер на паметта, добавяне на мрежови интерфейси и дискови дялове, задаване на ограничения за пропускателна способност и интензивност на операциите, осигуряване на допълнителна памет и мощност на процесора в случай на недостатъчни ресурси.

Освен че се използва като по-дълбок изолационен слой за контейнери, Firecracker е подходящ и за захранване на FaaS (функция като услуга) системи, които предлагат изчислителен модел без сървър, в който разработката се извършва на етапа на подготовка на набор от малки индивидуални функции, всяка от които обработва конкретно събитие и е проектирана за изолирана работа без връзка със средата (без състояние, резултатът не зависи от предишното състояние и съдържанието на файловата система). Функциите се стартират само когато възникне необходимост и веднага след обработка на събитието приключват работата си. Самата платформа FaaS хоства подготвени функции, организира управление и осигурява мащабиране на средите, необходими за изпълнение на подготвени функции.

Освен това можем да отбележим публикуването от Intel на хипервайзор Cloud Hypervisor 21.0, изграден на базата на компоненти на съвместния проект Rust-VMM, в който освен Intel участват още Alibaba, Amazon, Google и Red Hat. Rust-VMM е написан на езика Rust и ви позволява да създавате хипервайзори за конкретни задачи. Cloud Hypervisor е един такъв хипервайзор, който осигурява монитор на виртуална машина на високо ниво (VMM), работещ върху KVM и оптимизиран за задачи, базирани на облак. Кодът на проекта е достъпен под лиценз Apache 2.0.

Cloud Hypervisor е фокусиран върху стартирането на съвременни дистрибуции на Linux, използващи паравиртуализирани устройства, базирани на virtio. Сред споменатите ключови цели са: висока отзивчивост, ниска консумация на памет, висока производителност, опростена конфигурация и намаляване на възможните вектори на атака. Поддръжката на емулация е сведена до минимум и фокусът е върху паравиртуализацията. Поддържат се архитектури x86_64 и AArch64. За системите за гости в момента се поддържат само 64-битови версии на Linux. Процесорът, паметта, PCI и NVDIMM се конфигурират на етапа на сглобяване. Възможно е да мигрирате виртуални машини между сървъри.

Новата версия на Cloud Hypervisor включва способността за извършване на ефективна локална миграция на живо, която може да се използва за актуализиране на среди в движение (Live Upgrade). Новият режим се отличава с деактивиране на сравнението на паметта на изходната и целевата среда, което намалява времето за операция за актуализиране в движение от 3 секунди на 50 ms. Препоръчителното Linux ядро ​​е 5.15 (5.14 има проблеми с virtio-net).

Източник: opennet.ru