KVM實戰(zhàn) 原理、進(jìn)階與性能調(diào)優(yōu)--筆記之I/O虛擬化

I/O虛擬化:

在虛擬化的架構(gòu)下，虛擬機(jī)監(jiān)控器必須支持來自客戶機(jī)的I/O請求。通常情況下有以下4種I/O虛擬化方式。

1.設(shè)備模擬:在虛擬機(jī)監(jiān)控器中模擬一個I/O設(shè)備，客戶機(jī)中的I/O請求都由虛擬機(jī)監(jiān)控器捕獲并模擬執(zhí)行后返回給客戶起。(軟件實現(xiàn))

2.前后端驅(qū)動接口:在虛擬化監(jiān)控器與客戶機(jī)之間定義一種全新的適合于虛擬化環(huán)境的交互接口。(軟件實現(xiàn))

3.設(shè)備直接分配:將一個物理設(shè)備直接分配給客戶機(jī)使用，這種情況下I/O請求的鏈路中很少需要或者不需要虛擬機(jī)監(jiān)控器的參與，所以性能很好。(需要特定的硬件特性的支持)

4.設(shè)備共享分配:其實就是設(shè)備直接分配方式的一個擴(kuò)展，一個物理設(shè)備可以支持多個虛擬機(jī)功能接口，可以將虛擬功能接口獨立的分配給不同的客戶機(jī)使用。如SR-IOV就是這種方式的一個標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。(需要特定的硬件特性的支持)

設(shè)備直接分配在Intel平臺上就是Vt-d特性，一般在BIOS中可以看到相關(guān)的參數(shù)設(shè)置。

Vt-d特性有一個缺點:單個設(shè)備只能分配格一個客戶機(jī)，而在虛擬化環(huán)境下一個宿主機(jī)上往往運行著多個客戶機(jī)，很難保證每個客戶機(jī)都能得到一個直接分配的設(shè)備。
為了克服這個缺點，設(shè)備共享分配硬件技術(shù)就應(yīng)運而生，其中SR-IOV就是這樣一個標(biāo)準(zhǔn)。

實現(xiàn)了SR-IOV規(guī)范的設(shè)備，有一個功能完整的PCI-e設(shè)備成為物理功能(VF)。在使用了SR-IOV之后，PF就會派生出若干個虛擬功能(VF)。VF看起來依然是一個PCI-e設(shè)備
它擁有最小化的資源配置，有用獨立的資源，可以作為獨立的設(shè)備直接分配給客戶機(jī)使用。