Netzwerk-Grundlagen – Rechenzentrumsnetze im Umbruch, Teil 4

Transaktionsverarbeitung und VM-Kommunikation in virtuellen Systemen

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VM-Kommunikation und wandernde virtuelle Maschinen

Der Hersteller VMware hat eine genaue Vorstellung von der Zukunft, siehe Abbildung 3. Darin gibt eine virtuelle Infrastruktur, die alle möglichen Hardwarekomponenten vereinigt und allen Anwendungen vermöge virtueller Maschinen den Zugriff darauf erlaubt. Das hat natürlich durchaus seinen Charme und mit der später zu besprechenden vShpere sind sie der Sache schon ziemlich nahe gekommen.

Auf dem Weg dorthin sind allerdings noch einige praktische Probleme zu lösen. Hier steht vor allem die Kommunikation im Vordergrund. Grob kann man folgende Bereiche angeben, auf denen sich das abspielt:

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  • Kommunikation mit IPC
  • Virtuelle Ethernet-Switches
  • Übergreifende virtuelle Switches
  • Wandernde virtuelle Maschinen

Sie sehen also, es geht um drei Aspekte: die Kommunikation virtueller Maschinen auf einem Rechner, die Kommunikation virtueller Maschinen über Systemgrenzen hinweg und die Erweiterung der Kommunikation auf den Aspekt des Wechsels einer gesamten virtuellen Maschine von einem Rechner auf einen anderen.

Jedes Betriebssystem bietet die Möglichkeit der Interprozesskommunikation IPC, siehe Abbildung 4.

Alle virtuellen Maschinen befinden sich auf dem gleichen Ring. Also können sie auch die für diesen Ring vorgesehene IPC benutzen. Leider gibt es hier in der Praxis eine Reihe deutlicher Grenzen. IPC funktioniert am besten bei gleichen oder nah verwandten Betriebssystemen. Zwischen unterschiedlichen Betriebssystemen, und die virtuellen Maschinen auf einer physikalischen Maschine können ja unterschiedlich sein, funktioniert IPC mitunter gar nicht oder schlecht. IPC-Standards haben sich in der Vergangenheit kaum durchsetzen können, es gab ja auch keinen zwingenden Grund für ihre Einführung. IPC kann damit nur in ausgesuchten Fällen oder in speziell zusammenhängenden Universen physikalische Systemgrenzen überschreiten.

Zusammenfassend bedeutet das: IPC ist nicht wirklich ein allgemeingültiges Konzept und ein Hypervisor wird immer Probleme haben, heterogene IPC-Anforderungen zu hanhaben.

Man musste also neue Wege finden. So ist z.B. Ethernet allgemeingültig und standardisiert, der überwiegende Teil der Anwendungen und Betriebssysteme kann mit Ethernet-Paketen arbeiten und kommunizieren.

Also ist es doch naheliegend, den virtuellen Maschinen einfach einen ebenfalls virtuellen Ethernet-Switch zu spendieren. Die Grundidee zeigen wir in Bild 5.

weiter mit: Die Grundidee eines virtuellen Ethernet Switches

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