2025-01-15 11:50:40来源:hsysdianji 编辑:佚名
在虚拟化技术中,gpu直通(gpu pass-through)是一种将物理gpu直接分配给虚拟机(vm)的技术,允许虚拟机像直接访问物理硬件一样访问gpu,而无需经过宿主操作系统的图形堆栈。这种技术通常通过vfio(virtual function i/o)技术实现,以最大限度地减少性能损失并提供更好的兼容性。
vmware提供多种虚拟化解决方案,包括vmware workstation、vmware vsphere、esxi和esx。这些解决方案的用途、功能和管理方式各不相同。
- vmware workstation:主要用于个人开发者,提供有限的虚拟化功能并支持多操作系统虚拟化。它通过图形用户界面(gui)进行管理,但不支持gpu直通。
- vmware vsphere:企业级虚拟化平台,用于数据中心和服务器虚拟化。它支持高级功能如高可用性、负载均衡和灾难恢复,并且支持gpu直通。
- esxi和esx:作为虚拟化hypervisor运行在物理服务器硬件上,支持虚拟机的创建和管理。esxi是esx的后续版本,提供了更强大的功能和更高的性能。
虽然vmware workstation不支持gpu直通,但vmware vsphere等企业级虚拟化平台确实支持这一功能。在vmware vsphere中,实现gpu直通的过程通常涉及以下几个步骤:
1. 硬件准备:确保服务器安装了支持gpu直通的硬件,包括兼容的gpu和必要的pcie插槽。
2. 配置esxi:在esxi主机上,通过管理界面找到硬件设置,选择需要直通的pci设备(通常是gpu),并将其设置为直通模式。
3. 虚拟机配置:在编辑虚拟机设置时,关闭硬件虚拟化选项,锁定内存,并在pci设备中添加直通设备。
4. 安装和配置操作系统:在虚拟机中安装操作系统(如ubuntu),安装gpu厂商的驱动程序,并进行必要的配置。
- 性能损失小:gpu直通技术没有设备模拟和转换的过程,因此性能损失极小。对于ai应用、深度学习和科学计算来说,这是非常重要的。
- 功能兼容性好:由于虚拟机中直接安装的是gpu厂商的驱动程序,直通设备可以无损使用gpu的各项特性和功能,如3d图形加速渲染、视频硬件编解码等。
- 对gpu厂商无依赖:使用gpu直通技术,搬迁gpu服务器到云上变得更加简单和快速。
尽管gpu直通具有许多优势,但它也有一些限制:
- 无法共享gpu:一张gpu卡不能同时直通给多个虚拟机使用,每个虚拟机需要独占一张gpu卡。如果多个虚拟机需要同时使用gpu,需要在服务器中安装多块gpu卡。
- 不支持在线迁移:直通gpu的虚拟机不支持在线迁移,这可能会限制某些应用场景的灵活性。
为了应对这些限制,出现了多种替代方案,如pcie sr-iov和基于api转发的gpu虚拟化方案。pcie sr-iov允许一个pcie设备在多个虚拟机之间共享,而基于api转发的方案则通过转发api调用来实现多虚拟机共享gpu资源。这些方案各有优缺点,需要根据具体的应用场景和需求来选择。
vmware在其企业级虚拟化平台(如vsphere)中支持gpu直通技术,这为需要高性能计算和图形处理的应用场景提供了强有力的支持。然而,用户也需要了解gpu直通的限制,并根据自己的需求选择合适的虚拟化方案和替代技术。通过合理的配置和选择,可以最大化地利用gpu直通技术的优势,提升虚拟机的性能和兼容性。