CRIU
| CRIU | |
|---|---|
 Checkpoint and Restore in Userspace | |
| Тип | Инструментальное программное обеспечение |
| Разработчик | Команда OpenVZ |
| Написана на | Си и Ассемблер |
| Операционная система | Linux |
| Последняя версия | 3.17.1 (23 июля 2022) |
| Лицензия | GNU GPL v.2 |
| Сайт | criu.org |
CRIU (от англ. Checkpoint/Restore In Userspace) — программное обеспечение для операционной системы Linux, позволяющее создать извне во время выполнения произвольной программы контрольную точку с возможностью возобновления работы программы с этой точки, в том числе в другом экземпляре операционной системы (функция живой миграции)[1].
Главной особенностью проекта является его преимущественная реализация в пространстве пользовательских процессов, а не в ядре операционной системы (как, к примеру, в проекте OpenVZ), а также возможность работы с произвольными процессами без дополнительной поддержки с их стороны[2].
История
В 2011 компания Parallels анонсировала[3] в российской прессе планы по интеграции своего проекта Parallels Virtuozzo Containers в основное ядро Linux. Одной из основных особенностей проекта является возможность живой миграции процессов. Осмысление предыдущих неудачных попыток интеграции подобных технологий в ядро операционной системы[4] привело разработчиков к осознанию того, что миграцию процессов необходимо реализовывать в адресном пространстве пользовательских приложений.
Начальная версия проекта CRIU была разработана Павлом Емельяновым, лидером команды разработчиков OpenVZ, и представлена сообществу разработчиков операционной системы Linux 15 июля 2011 года[5]. В сентябре того же года проект был представлен на конференции Linux Plumbers[6].
В целом проект был принят с оптимизмом, что подтверждается включением в ядро некоторых правок, необходимых проекту. Однако маинтейнер Эндрю Мортон, через чье git-дерево правки попали в основное ядро, был в своих комментариях несколько скептичен[7].
Первый релиз проекта состоялся 23 июля 2012 года[8]. 25 ноября 2013 года разработчики анонсировали первый крупный релиз своего проекта — 1.0[9]. CRIU этой версии может работать на архитектурах ARM и x86-64, и не требует дополнительных модификаций ядра — достаточно поставить основное ядро версии не ниже 3.11.
Возможности
Поскольку проект разрабатывается в рамках проекта OpenVZ, основной целью, преследуемой разработчиками, является поддержка миграции контейнеров. Тем не менее, с помощью CRIU есть возможность сохранять и восстанавливать состояние отдельных процессов или их групп.
По состоянию на середину 2010-х годов поддерживается две архитектуры — x86-64 и ARM — и следующие объекты Linux:
- процессы, в том числе их иерархия, PID, идентификаторы пользователя и группы (uid, euid, sid, …), системные права, потоки, состояния;
- память приложений, в том числе отображённые файлы, разделяемые участки;
- открытые файлы;
- конвейеры, включая FIFO,
- сокеты: сокеты домена, TCP-сокеты (в том числе и в состоянии ESTABLISHED), UDP-сокеты;
- System V IPC
- Таймеры
- Сигналы
- Терминалы
- Специфичные для Linux файловые дескрипторы: signalfd, inotify, eventfd, eventpoll.
Вся требуемая поддержка ядра включена в ядро Linux версии 3.11.
Миграция TCP-соединений
Одной из поставленных целей проекта является возможность сохранять и восстанавливать состояние TCP-соединения, причём основной интерес представляет случай, когда процедуре сохранения с последующим восстановлением подвергается только одна сторона соединения. Такая постановка задачи возникла из основного сценария использования CRIU компанией Parallels, при котором контейнер мигрирует с одной машины на другую, и при этом все внешние соединения «переезжают» вместе с контейнером.
Для достижения поставленной цели был разработан и внедрен в ядро Linux версии 3.5 механизм, получивший название TCP repair mode[10], в рамках которого реализован набор операций над TCP-сокетом, позволяющих «разобрать» и «собрать» его, не запуская никаких, описанных в стандарте, процедур по сетевому обмену пакетами.
Примечания
- ↑ Павел Емельянов. Виртуализация приложений новый этап // Журнал сетевых решений / LAN. — 2016. — № 3. — С. 47. Архивировано 5 сентября 2017 года.
- ↑ Rami Rosen. Ch. 14. Advanced Topics // Linux Kernel Networking: Implementation and Theory. — Apress, 2014. — С. 406. — 636 с. — ISBN 9781430261971. Архивная копия от 5 сентября 2017 на Wayback Machine
- ↑ «Parallels наняла известных разработчиков для проникновения в ядро Linux» Архивировано 9 января 2014 года. // Cnews, 2011/08/12
- ↑ Jonathan Corbet, Checkpoint/restart: it’s complicated Архивная копия от 13 февраля 2012 на Wayback Machine // LWN.net
- ↑ Pavel Emelyanov, Checkpoint/restore mostly in the userspace Архивная копия от 15 мая 2012 на Wayback Machine // LWN.net
- ↑ Checkpoint/restart in the userspace Архивировано 14 ноября 2011 года. // Linux Plumbers Conference, September 7-9, 2011
- ↑ Linus Torvalds, Git commit title: «Merge branch 'akpm' (aka „Andrew’s patch-bomb, take two“)» (недоступная ссылка):
«Замечание: это проект, разрабатываемый разными сумасшедшими россиянами, по созданию контрольных точек и рестарта с них в основном из пользовательского приложения, с различным странным вспомогательным кодом, добавленным в ядро там, где показана такая необходимость.
… Однако, я не так, как разработчики, уверен в том, что всё это когда-нибудь заработает! Поэтому я прошу их „обернуть“ макросом CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE каждый кусок нового кода в ядре.
Так что если со временем всё это закончится слезами и проект в целом развалится, это будет простой задачей пройтись по коду и выкинуть всё без следа.»Оригинальный текст (англ.)„A note on this: this is a project by various mad Russians to perform c/r mainly from userspace, with various oddball helper code added into the kernel where the need is demonstrated.
be a simple matter to go through and delete all trace of it.“
… However I'm less confident than the developers that it will all eventually work! So what I'm asking them to do is to wrap each piece of new code inside CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE.
So if it all eventually comes to tears and the project as a whole fails, it should - ↑ Announce: Checkpoint-restore tool v0.1 Архивная копия от 14 ноября 2012 на Wayback Machine // LKML, 2012-07-23
- ↑ Checkpoint-restore tool v1.0 Архивная копия от 2 декабря 2013 на Wayback Machine // CRIU
- ↑ TCP connection repair Архивная копия от 16 июня 2012 на Wayback Machine // LWN.net
Литература
- Осваиваем систему заморозки процессов CRIU // Хакер. — 2013. — 5 ноября (№ 3). — С. 119.
Ссылки
- [1]
- CRIU: больше, чем живая миграция для Linux контейнеров — доклад на конференции YaC, 2012
