Utvecklarna av Multikernel-projektet, som m\u00f6jligg\u00f6r att k\u00f6ra flera oberoende instanser av k\u00e4rnan p\u00e5 en fysisk dator utan hypervisor och virtualisering, har presenterat verktyget kmorph, som implementerar medel f\u00f6r snabb \u00e5terst\u00e4llning efter k\u00e4rnans krascher eller f\u00f6r att byta k\u00e4rna i live-l\u00e4ge utan att beh\u00f6va utf\u00f6ra en fullst\u00e4ndig omstart. Projektet leds av Cong Wang, som hanterar trafikhanteringssystemet (TC, Traffic Control) i k\u00e4rnan. Metoden f\u00f6r snabb omstart baseras p\u00e5 att f\u00f6rladdat ett reservk\u00e4rna i minnet, som ers\u00e4tter det prim\u00e4ra arbetande k\u00e4rnan vid fel eller vid behov av att byta till en ny version av k\u00e4rnan. <\/p>\n
Den f\u00f6reslagna metoden g\u00f6r det m\u00f6jligt att undvika en fullst\u00e4ndig omstart och n\u00e4stan omedelbart \u00e5teruppta arbetet, vilket minimerar stillest\u00e5ndstiden. F\u00f6r n\u00e4rvarande, i h\u00e4ndelse av att k\u00e4rnan kraschar, tar en fullst\u00e4ndig omstart av stora system servrar<\/a> Det tar n\u00e5gra minuter p\u00e5 grund av l\u00e5ngvariga initialiseringsprocesser av utrustning, laddning av systemmilj\u00f6n och sparande av k\u00e4rnminnesdumpen via kdump-mekanismen. I huvudsak utf\u00f6rs tv\u00e5 omstarter av k\u00e4rnan vid anv\u00e4ndning av kdump \u2014 f\u00f6rst laddas en separat instans av k\u00e4rnan f\u00f6r att spara minnesdumpen via kexec, och d\u00e4refter laddas den aktiva k\u00e4rnan och systemtj\u00e4nsterna startas.<\/p>\n Vid till\u00e4mpning av kmorph kopplad till ett specifikt CPU-k\u00e4rna laddas ett reservk\u00e4rna av Linux och en minimal systemmilj\u00f6 i f\u00f6rv\u00e4g, som \u00f6vervakar tillst\u00e5ndet hos det prim\u00e4ra k\u00e4rnan. Vid frysning eller om det prim\u00e4ra k\u00e4rnan g\u00e5r in i ett paniktillst\u00e5nd, tar det reservmilj\u00f6n kontrollen, sparar minnesdumpen av den kraschade k\u00e4rnan, omkopplar CPU-k\u00e4rnor, minne, enheter, n\u00e4tverkskonfiguration och filsystem. <\/p>\n Omkopplingen koordineras med hj\u00e4lp av tv\u00e5 program: kmorph \u2014 k\u00f6rs i den aktiva milj\u00f6n, skapar inneh\u00e5llet i den reservmilj\u00f6n och synkroniserar n\u00e4tverksstatus; kmorphd \u2014 k\u00f6rs i den reservmilj\u00f6n och \u00f6vervakar statusen f\u00f6r den aktiva milj\u00f6n. F\u00f6rutom omkoppling vid haveri finns det m\u00f6jlighet att anv\u00e4nda kmorph f\u00f6r att uppdatera k\u00e4rnan utan traditionell omstart. F\u00f6r att p\u00e5skynda \u00e5terst\u00e4llning i reservmilj\u00f6n kan typiska tj\u00e4nster, s\u00e5som nginx, startas i v\u00e4ntel\u00e4ge, f\u00f6rutom k\u00e4rnan och minimala upps\u00e4ttningar av systemkomponenter. I det h\u00e4r fallet kommer nginx-tj\u00e4nsten redan att vara laddad i minnet vid aktivering av den reservmilj\u00f6n och kommer omedelbart att b\u00f6rja hantera f\u00f6rfr\u00e5gningar efter omkopplingen till den nya n\u00e4tverksmilj\u00f6n, aktiveringen av n\u00e4tverkskonfigurationen och bytet av rotfilsystemet.<\/p>\n I de genomf\u00f6rda testen \u00e5terupptar servern med nginx via kmorph driften ungef\u00e4r tv\u00e5 sekunder efter en k\u00e4rkrasch, men man har f\u00f6r avsikt att uppn\u00e5 omedelbart byte som \u00e4r osynligt f\u00f6r anslutna kunder i framtiden. F\u00f6r n\u00e4rvarande st\u00f6der kmorph arkitekturer x86_64 och ARM64, och arbete p\u00e5g\u00e5r f\u00f6r att st\u00f6dja RISC-V. Integrationen av kmorph i Linux-distributioner sker p\u00e5 samma s\u00e4tt som st\u00f6d f\u00f6r kdump, via de inbyggda verktygen dracut, initramfs-tools, kernel-install och systemd-tj\u00e4nsten.<\/p>\n