Tu Dinh Ngoc, Alain Tchana, Boris Teabe, Gilles Muller, Daniel Hagimont, Système d’exploitation, systèmes répartis, de l’intergiciel à l’architecture (IRIT-SEPIA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Algorithms and Software Architectures for Distributed and HPC Platforms (AVALON), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Well Honed Infrastructure Software for Programming Environments and Runtimes (Whisper), Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Grid'5000, ANR-20-CE25-0005,WalkIn,Mise à jour des hyperviseurs dans les data centers de cloud(2020), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Well Honed Infrastructure Software for Programming Environments and Runtimes ( Whisper), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-LIP6, and Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; The vulnerability window of a hypervisor regarding a given security flaw is the time between the identification of the flaw and the integration of a correction/patch in the running hypervisor. Most vulnerability windows, regardless of severity, are long enough (several days) that attackers have time to perform exploits. Nevertheless, the number of critical vulnerabilities per year is low enough to allow an exceptional solution. This paper introduces hypervisor transplant, a solution for addressing vulnerability window of critical flaws. It involves temporarily replacing the current datacenter hypervisor (e.g., Xen) which is subject to a critical security flaw, by a different hypervisor (e.g., KVM) which is not subject to the same vulnerability. We build HyperTP, a generic framework which combines in a unified way two approaches: in-place server micro-rebootbased hypervisor transplant (noted InPlaceTP) and live VM migration-based hypervisor transplant (noted MigrationTP). We describe the implementation of HyperTP and its extension for transplanting Xen with KVM and vice versa. We also show that HyperTP is easy to integrate with the OpenStack cloud computing platform. Our evaluation results show that HyperTP delivers satisfactory performance: (1) MigrationTP takes the same time and impacts virtual machines (VMs) with the same performance degradation as normal live migration. (2) the downtime imposed by InPlaceTP on VMs is in the same order of magnitude (1.7 seconds for a VM with 1 vCPU and 1 GB of RAM) as in-place upgrade of homogeneous hypervisors based on server micro-reboot. CCS Concepts • Security and privacy → Virtualization and security. ACM acknowledges that this contribution was authored or co-authored by an employee, contractor or affiliate of a national government. As such, the Government retains a nonexclusive, royalty-free right to publish or reproduce this article, or to allow others to do so, for Government purposes only.