Virtualisation de piles de logicielles applicatifs pour réduire les coûts TCP ET TCO

Virtualisation d'une pile de logicielle pour MultiMédia-Box utilisant QEMU/KVM et VFIO sur un SoC ARMv8

Virtual Open Systems a réussi l'abstraction d'une pile logicielle complète de Multimédia Box (MMB) en implémentant une couche de virtualisation pour décodeurs MMB. Le déplacement des fonctionnalités de base du décodeur au sein des machines virtuelles (VM) améliore considérablement la maintenabilité du système, simplifie sa migration future vers de nouvelles plates-formes matérielles, réduisant ainsi le coût total de production et de propriété (TCP, TCO), le coût de maintenance et des mises à jour logicielles, tout en améliorant la sécurité globale.

Les mêmes avantages peuvent être obtenus en transposant la même architecture à d'autres cas d'utilisation dans des segments de marché différents tels que l'industrie, l'automobile et l'IoT.

Le concept présenté dans cette vidéo de démonstration est composé de deux machines virtuelles KVM fonctionnant sur une plate-forme ARMv8, basée sur un SoC ARMv8 avec accélérateurs multimédia. Des performances élevées sont garantie par l'utilisation de la technique dite de pass-through, qui expose certains périphériques multimédia clés aux systèmes invités, permettant ainsi à la machine virtuelle d'avoir un contrôle total de l'affichage et du GPU avec des performances quasi native. Par exemple, depuis la VM, il est possible de décoder des flux vidéo 4K affichés sur un moniteur 4K.

Une mise en œuvre aussi performante a pu être obtenue en modifiant en profondeur QEMU et VFIO pour surmonter des limitations de leur code respectif qui empêchaient un pass-through efficace.

L'architecture globale du système MMB virtualisé, telle que représentée dans l'illustration suivante, prévoit deux machines virtuelles (VM1 et VM2), VM2 fournissant toutes les fonctionnalités réseaux à VM1 qui, de son coté, implémente les fonctionnalités multimédia.

Box MultiMédia Virtualisé: architecture système préservant les hautes performances, réduisant le TCO

VM1 a le contrôle total de l'écran et gère également la télécommande qui peut être utilisée par l'utilisateur pour naviguer dans l'interface utilisateur (UI). Dans VM1, pour les besoins de la démonstration, deux systèmes d'exploitation sont supportés, l'un est une distribution Linux avec une interface multimédia box personnalisée, le second est Android TV.

Dans cette démonstration vidéo, les fonctionnalités de streaming multimédia virtualisées suivantes sont présentées :

• Affichage de contenu vidéo 4K à partir de fichiers multimédia
• Affichage d'un streaming vidéo 4K à partir d'un tuner satellite DVB-S
• Affichage d'un streaming vidéo 4K depuis YouTube
• Rendu 3D OpenGL

Avec cette démonstration, Virtual Open Systems expose une fois de plus son savoir-faire rares et produits pour intégrer les technologies de virtualisation dans de nouveaux segments de marché allant de décodeurs MultiMédia à l'IoT industriel, en passant par les systèmes embarqués jusqu'aux systèmes à criticité mixte pour l'Automobile. D'autre part, Virtual Open Systems préconise des importantes économies en termes de coût TCO et de maintenance qui peuvent être réalisées dans ces segments de marché par un usage compétent des technologies de virtualisation, comme elles peuvent être développées et fournies par Virtual Open Systems.