La migración en vivo , también llamada migración , se refiere al proceso de mover una máquina virtual (VM) o aplicación en ejecución entre diferentes máquinas físicas sin desconectar el cliente o la aplicación. La memoria, el almacenamiento y la conectividad de red de la máquina virtual se transfieren desde la máquina invitada original al destino. El tiempo entre la detención de la VM o aplicación en el origen y su reanudación en el destino se denomina "tiempo de inactividad". Cuando el tiempo de inactividad de una VM durante la migración en vivo es lo suficientemente pequeño como para que el usuario final no lo note, se denomina migración en vivo "sin interrupciones".
Dos técnicas para mover el estado de la memoria de la máquina virtual desde el origen al destino son la migración de memoria previa a la copia y la migración de memoria posterior a la copia.
En la fase de precopia, [1] el hipervisor copia todas las páginas de memoria desde el origen al destino mientras la máquina virtual sigue ejecutándose en el origen. Si algunas páginas de memoria cambian (se vuelven "sucias") durante la fase de precopia, se copiarán una y otra vez durante varias "rondas de precopia". Por lo general, la fase de precopia finaliza cuando la cantidad de páginas sucias restantes se vuelve lo suficientemente pequeña como para generar una breve fase de detención y copia. Sin embargo, si una máquina virtual sigue ensuciando la memoria a una velocidad mayor de la que se puede volver a copiar al destino, la fase de precopia finalizará después de un límite de tiempo establecido o una cantidad máxima de rondas de precopia para comenzar la siguiente fase de detención y copia.
Después de la fase de precopia, la máquina virtual se pausará en el host de origen, las páginas sucias restantes se copiarán al destino y la máquina virtual se reanudará en el destino. El tiempo de inactividad debido a esta fase puede variar de unos pocos milisegundos a segundos, según la cantidad de páginas sucias transferidas durante el tiempo de inactividad. Las máquinas virtuales que ensucian una gran cantidad de memoria durante la fase de precopia tienden a tener un tiempo de inactividad más largo.
La migración de la máquina virtual posterior a la copia [2] se inicia suspendiendo la máquina virtual en el origen. Con la máquina virtual suspendida, un subconjunto mínimo del estado de ejecución de la máquina virtual (estado de la CPU, registros y, opcionalmente, memoria no paginable) se transfiere al destino. Luego, la máquina virtual se reanuda en el destino. Al mismo tiempo, el origen envía activamente las páginas de memoria restantes de la máquina virtual al destino, una actividad conocida como prepaginación. En el destino, si la máquina virtual intenta acceder a una página que aún no se ha transferido, genera un error de página. Estos errores, conocidos como errores de red, quedan atrapados en el destino y se redirigen al origen, que responde con la página con el error. Demasiados errores de red pueden degradar el rendimiento de las aplicaciones que se ejecutan dentro de la máquina virtual. Por lo tanto, la prepaginación puede adaptar dinámicamente el orden de transmisión de páginas a los errores de red al enviar activamente páginas en las proximidades del último error. Un esquema de prepaginación ideal enmascararía la gran mayoría de fallas de la red, aunque su rendimiento depende del patrón de acceso a la memoria de la carga de trabajo de la VM.
La copia posterior envía cada página exactamente una vez a través de la red, mientras que la copia previa puede transferir la misma página varias veces si la página se ensucia repetidamente en el origen durante la migración. Por otro lado, la copia previa conserva un estado actualizado de la máquina virtual en el origen durante la migración, mientras que durante la copia posterior, el estado de la máquina virtual se divide entre el origen y el destino. Si el destino falla durante la migración en vivo, la copia previa puede recuperar la máquina virtual, mientras que la copia posterior no.