ケビン・ロートンとボッシュの内外を考える

ご存じの方もいらっしゃいましたが、私はエイミー・ニューマンとの本を共同執筆しました。実際の仮想化ソリューション:トレンチからの仮想化、Prentice Hall 2009で、私はBochsプロジェクトに言及しました。 Bochsは、IntelアーキテクチャのPCエミュレータであり、以前はKevin Lawtonによって書かれ、維持されていました。 Kevinは1994年にプロジェクトを開始して以来、仮想化の分野で多くのことが起こっています。 Bochsとx86アーキテクチャーに関する彼の元々の仕事は、x86仮想化の全く新しい方法を促しました。

私はケビンにインタビューして、ボッシュ、仮想化、コンピューティングの将来についての彼のビジョンに関する質問をする機会がありました。

以下は、ケビン自身の言葉によるインタビューの大部分です。

Hess:Bochsとplex86プロジェクトはいつ始めましたか?

Lawton:私は1994年にMIT Lincoln Labを出発してBochsプロジェクトを開始しました。そして、1990年代後半のplex86。

ヘス:ボッシュの先駆者はいたのですか、それともゼロから始めましたか?

Lawton:その当時、私はx86やPCアーキテクチャについてほとんど知識がなかったので、私はちょうどそれについていくつかの本を取り上げて始めました。うわー、私は、x86がどれほど複雑か、手荷物がどれくらいあるのか、そしてBIOSを含め、システムアーキテクチャの多くがいかに不十分であるか文書化されていないかは全く分かりませんでした。しかし、それは私が事前に知らなかったことはおそらく良いことです。 BochsをスローしてBochsを作っていないと、今日の仮想化がどのようになるかは誰が知っていますか。

Hess:x86仮想化の父親と呼ぶのは公正だろうか?

Lawton:私はその父親ではないが、私はx86仮想化の触媒のようだった。私の前には、商用ソリューションConnectixがありました。しかし、閉鎖されたソースであるため、次世代のアイデアの研究開発には使用できませんでした。

同様の機能がQEMUに追加される前に、適切な状況下でx86コードをネイティブに実行できるモードをボッシュで実装しました。これはplex86で行った作業の一部に基づいています。私がR&Dや実装で行ったことのオープン性は、多くの下流の革新を触媒しました。

Hess:仮想化空間で何が起こっているのか話しましょう。今年の流行語はVDIです。 VDIについてどう思いますか?

Lawton:もちろん、VDIが便利です。これは、計算と仮想化の進化の一歩です。しかし、「液体コンピューティング」と呼ばれることもあります。ここでは、計算がどこで起こるか気にする必要がなく、コードは移動可能であり、あなたが知らないうちに移動します。たとえば、サーバー上で1分間実行され、ウィンドウをエンドポイントに送信します。そして、次のインスタンスは、エンドポイントで実行されています。しかし、気にする必要はありません。そうすれば、リソースはどこにあるのか、その時点では意味をなさない場所で実行されます。それを実現するiPadのゲームアプリのように、重い3Dレンダリングが必要であり、サーバー側のレンダリングリソースに移行します。ノートブックから車のインダッシュコンピュータに移行するアプリ/環境。

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Hess:当面のリーダーであるVMware社の後ろでは、企業のサーバー仮想化の次の大きな狙いは誰だと思いますか?

ロートン:トレンド・アナリストのように、私は自由政治的な短期的な答えから遠ざかり、長期的に焦点を当てます。仮想化の未来は今日のように見えると誰も言わなかった。 Googleがカードを正しくプレーしているとすれば、それは可能性があります。 AmazonについてはDitto。インフラを構築し、明日のコンピューティングの必要性にきわめて合理的に最適化されていることは、大きな成果をもたらすでしょう。振り返ってみると、稼動しているVMwareがどのように動いているのかを考えてみましょう。明日のコンピューティングのパラダイムのためにデータセンターを構築している企業を見てください。

Hess:クラウドコンピューティングと同じ質問です。

ロートン:上記の答えを参照してください。私は最終的にこれらが同じ質問になると思います。

Hess:なぜセキュリティはクラウドコンピューティングにとってこのような懸念事項ですか?

Lawton:あなたのデータは他人のハードウェア上にあるべきです。そのハードウェアは、潜在的に共有されているか、または他人のデータを格納しているハードウェアに隣接しています。私はこれが非常に合理的な理由だと思う。

Hess:クラウドコンピューティングをより安全にするにはどうすればいいですか?

ロートン:それは信じられないほど困難です。電源投入から起動まで信頼できる安全なパスを確保することが始まりです。しかし、ネットワーク機器からストレージに至るまでのすべてのVMが本当に安全であるためには100%でなければなりません。個人的には、そこで最もエキサイティングな未解決の問題の1つは、ハードウェア/ソフトウェアのホスティングなしでワークロードを実行する方法を把握して、ワークロードがどのような手掛かりを持っているかということです。それで、あなたは完全に信頼できない駄目に走り、まだ安全なコンピューティングを持つことができます。それはパラドックスのようなものです。あなたがそれを信用していなければ、より安全になります。それまでは、すべての部品に安全性が組み込まれていることが重要です。ソリューションはエンドツーエンドであると考えられています。パッケージ取引がない場合、安全性はありません。

Hess:次世代の仮想化とデータセンターコンピューティングについてのあなたのアイデアは何ですか?

ロートン

1)GPGPUのための仮想化。 VMwareのようなOpenCLソリューションは何ですか? GPGPUアプリケーションを書くことを許可する仮想化OpenCLを持っていないのですが、その時点で利用可能なハードウェアに遅くバインドするのはなぜですか? 「ホストプログラム」とOpenCLデバイスの間のレイヤーでの仮想化により、CPU(ala vMotion)と同様に、GPGPUワークロードのライブマイグレーションのためにドアが開かれます。したがって、ワークロードバランシング(DRS)や電力管理(DPM)などの派生技術。それ以外の場合、この種の並列コンピューティングアプリケーションは、ハードウェアノードが起動するとハードウェアノードにスタックされます。いくつかのHPCアプリでは数日か数週間かかることがあります。

2)ソフトウェアのVM移行加速トリックを使用して、より高いVM密度と大きな電力節約。メモリデッドアップの概念をサーバ内で、サーバ間の同等のメモリ識別に適用したとします。そして、それを転送する必要がある多くのメモリが既に宛先サーバ上にあるので、VMメモリを大幅に少なく移行する方法としてそれを使用しました。 SANまたはNASの場合、主にメモリ状態を転送しています。このテクニックは非常に効果的です。特に、類似したVMがたくさんある場合に効果的です。ここで、負荷スパイクのために、低値で名目上の負荷を実行する理由について考えてみましょう。 VMをゼロ秒で移行できる場合、負荷を常に100%近くに引き上げます。したがって、移行を加速すると負荷容量が高くなります。データセンターにおける現在のCPUベースの電力消費は、この技術を採用していないため、無駄です。

3)すべてのソフトウェア配布は、すべてLLVM IR形式(つまり、ネイティブx86またはARMではなく)で行われます。以前はLinuxディストリビューションの仕事をしていました。一般的には、コンパイラフラグなどを使用して、ある種の下位共通分母をコンパイル/ターゲティングすることになります.A)テーブルに多くのパフォーマンスを残し、B)コードが他のアーキテクチャでは実行されないことを意味します。今日のLLVMの成熟により、これの理由はありません。 Linuxの世界では、複数のアーキテクチャのバイナリを同じファイルシステムにインストールできるようにする、マルチarchサポートの採用があります。これは、インストール時にコンパイルからネイティブバイナリへのコンパイル(ターゲットプラットフォームの最適化)または実行時のような後のバインディングのいずれかを使用して、LinuxがLLVM IRフォーマットでパッケージを提供することをサポートする大きなチャンスです。または、おそらく組み合わせ(キャッシュされた翻訳)。最終的には、たとえ「ネイティブ」(例:C / C ++)コードであっても、アプリレベルでアーキテクチャについて忘れるかもしれません。

4)実際には、上記のアイデアを一歩前進させ、LLVM発行コード内に(パフォーマンスを犠牲にして)より多くのメモリ間接参照を追加すると、メモリの正常性チェックを真剣に行うだけでなく、コードをライブでマイグレーションできるようになります異なるアーキテクチャ間でx86とARMの間のvMotionを想像してみてください。アプリレベルで可能です。

5)最新のLLVMステータスはチェックしていませんが、IR拡張機能を使用すると、OSカーネルのコンパイルにも使用できます。さらに一歩進んで、VM全体をアーキテクチャ間で移行し、ターゲットに必要なときに再最適化することができます。

6)大規模VMフォールトトレランス。リソースを大量に消費し、一般的には単一スレッドのVMの場合は、状態ベースのフォールトトレランス(コピーダーティページとチェックポイントとの同期)の実行ベースのフォールトトレランス(クローンが同じコードを実行する)を除いて、フォールトトレランスを一般化する大きな機会があります。膨大な量のVMのクローンVMとして機能する、FTプロキシとして機能するRAMの量が多いマシンを用意してみませんか?基本的に、このプロキシマシンはメモリ状態同期装置に過ぎません。しかし、多くのVMを扱うことができるので、大規模なメモリデッドアップ攻撃があることに注意してください。私は、フォールトトレランスの価格は、多くのVMのためのブレイナーではなく、標準になるほど十分に低くできると思います。 Amazon EC2レベルでも同様です。

7)CPUの再設計/再考。 LLVMがメモリアクセスを処理するようなレイヤを介在させると、プロセッサに焼き付けられた仮想メモリ機能のポイント(ページテーブルなど)は何ですか?ページテーブルの記憶とページウォーキングロジック専用のシリコンスペースはすべて、新しいパラダイム、より多くのコアと実行ロジックを支援するのに最適です。同様の理由で、OSインスタンス(またはそれに関するアプリケーション)の仮想化「コンテナ」や境界が何であるかという概念全体が崩壊する。いくつかの仮想化は、プロセッサーからソフトウェア層に移動します。

ヘス:ボッシュの今後の目標は何ですか?

ロートン:何年も何もしていません。これは、高計測器で低性能のツールでした。私は、スタンフォードとQEMU(KVMで使用されていたとき)のVMWareを含む多くのプロジェクトでR&Dの努力をしました。それは、最初にオープンしたx86 PCエミュレーションツールであり、x86、システムBIOSなどの非常に明記されていない日に構築することは非常に困難でした。しかし、他の多くの人々が新しいレベルに取り組む道を開いたのです。私は月に旗を植えました – それは十分です。

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