寻求技巧:围绕 Xen 和 GPU 直通构建工作站

寻求技巧:围绕 Xen 和 GPU 直通构建工作站

我现在正在构建我的新家用机器,和往常一样,这将是一个超负荷的工作站,它将用作开发和测试机器、文件服务器和游戏机(另外,我还为我的家庭网络添加电视卡和多媒体流)。

由于这些用例相互矛盾(当机器用作游戏机时,文件服务器不可用),我正在认真考虑使用 Xen 来同时提供所有内容。性能通常不是问题,但游戏机用例肯定需要直接访问 GPU。

因此我有几个问题:

  • 这总体上可行吗?
  • GPU 直通对于非服务器 GPU 是否足够可用?
  • 购买时,我应该在主板上寻找什么技术(最有可能再次选择技嘉+英特尔CPU)
  • 是否有一些虚拟化技术正在悄然兴起,值得等待?
  • Xen 在资源划分方面表现如何?
    • 即使游戏机部分占用了 100% 的资源,工作站的文件服务器和多媒体流部分也必须正常工作,反之亦然
  • 该系统将在带有软件 Raid6 和 LVM 的 8 个磁盘上运行,我是否应该为系统的游戏机部分购买专用磁盘?
    • 我读过有关 Xen 和 I/O 性能的一些问题

任何意见都将不胜感激。

PS:我不会介意使用 Xen 以外的其他技术,但我不知道还有任何其他支持 GPU 直通的虚拟化平台。

答案1

关于 PCI 直通的信息非常过时且没有帮助。

我有一台 HD 7850 和一台只有 PCI vga 的 Nvidia 卡,这块卡已经有十年历史了。这两台设备都不支持功能级重置。它们都可以完美地传递到 DomU;我运行的 Domain0 是无头的,没有显卡,我的两块卡在启动时都通过内核参数发送到 pciback。

Xen 在为虚拟机分配资源和不允许访问其他资源方面做得相当好;您可以将 vcpus 固定到 pcpus(核心、线程)并分配专用内存。使用高端 Nvidia,您可能需要做一些工作 - 但很难说,因为论文/文章也说功能级别重置是必需的:它不再是必需的。

答案2

您的设置中的关键部分是 3D 性能。

2-3 年前我曾多次使用 Xen - 当时资源分配工作得很好,我相信自那以后技术已经得到改进。除了游戏之外的所有东西要么使用很少的资源(文件服务、流媒体……),要么不是实时关键(在开发系统上编译等)。

我没有做过 GPU 直通,但粗略地谷歌搜索并没有发现它有效可靠地,需要进行调整。基本上,它不是即插即用的 - 几乎可以肯定,一些/一些/许多游戏将无法运行。

在我看来,最可靠的选择是使用 Win7 作为主机和游戏,并通过 VirtualPC 或 VirtualBox 将其他服务作为虚拟机运行。这不是最优雅的解决方案(一切都取决于 Windows,每次重启都意味着停止所有虚拟机等),但如果您想要 Just Works 的游戏,这就是要走的路(除了使用第二台计算机)。

答案3

总体来说这可行吗?

是的。我最近执行了 Xen VGA 直通,效果很好。请观看以下视频: http://www.youtube.com/watch?v=Gtmwnx-k2qg

GPU 直通对于非服务器 GPU 是否足够可用?

是也不是。官方只支持 NVDIA Quadro FX 3800、4800 和 5800,但我成功地使用了 NVIDIA GeForce GTX 460(如上一个视频中所示),而 Teo En Ming 使用了 GeForce 8400 GS。这实际上取决于显卡。

购买时,我应该在主板上寻找什么技术(最有可能再次选择技嘉+英特尔CPU)

您应该确保芯片组支持 I/O MMU(AMD-Vi/VT-d),CPU 支持 AMD-V/VT-x,并且显卡支持功能级别重置(FLR)。

请注意,此技术尚不成熟,除非您尝试,否则不能保证它有效!

答案4

根据我使用 Xen 的经验,以下是问答:

  1. 一般来说这可行吗?是的,只要有正确的硬件和配置。
  2. GPU 直通功能是否适用于非服务器 GPU?是的,有很多用户报告称,他们在 Windows 下通常使用 AMD 卡进行 VGA 直通和游戏。
  3. 购买时,我应该在主板上寻找哪些技术(最有可能再次选择技嘉 + 英特尔 CPU)?VT-d(也被 AMD 称为 IOMMU 或 AMD-V)是绝对必要的。对于英特尔 CPU,CPU 和主板/BIOS 都必须支持 VT-d。(一些旧的英特尔芯片组/CPU 配置也支持 VT-d,但这不是您想要用于现代系统的东西。)看这里:http://wiki.xen.org/wiki/VTdHowTo。此外,请确保您拥有经过测试和验证的显卡。否则它可能无法工作。请参阅XenVGAPassthrough 测试适配器供参考,尽管列表并不完整。在选择硬件时要非常小心,如果可能的话,从支持 Linux 并在其技术规格中指定 VT-d / IOMMU 的供应商处购买。为什么?因为 BIOS 更新很容易使您的系统崩溃。无论如何,请确保哪个 BIOS 版本支持 VT-d,除非您有非常好的理由,否则不要升级。此外,要小心没有 Linux 经验的供应商——他们的答案可能会误导(客气地说)。
  4. 是否有一些即将出现的值得等待的虚拟化技术?KVM 和 VMware 都在努力重现 Xen 对 VGA / PCI 直通的处理方式。一些 KVM 和 VMware 用户报告称 VGA 直通成功,PCI 直通更是如此。我不熟悉 Microsoft 的 Hyper-V,但我看到报告称它也支持某种 VGA 直通。我不知道 Microsoft 对 Hyper-V 上的 Linux 的支持有多好。
  5. Xen 在资源分配方面有多好?它很出色!在默认设置下,它可以很好地平衡 CPU 资源。它可以轻松进行微调,但除了为 dom0 保留固定数量的内存并在调度程序中赋予它稍高的优先级之外,实际上没有太多事情可做。我能找到的唯一弱点是网络配置 - 它可能很棘手,我仍然需要解决一些小问题。
  6. 即使游戏机部分占用了 100% 的资源,工作站的文件服务器和多媒体流部分也必须正常工作,反之亦然 - 答:我没发现这方面存在问题,而且无论如何都可以进行调整。为 dom0 提供足够的资源。
  7. 该系统将在 8 个磁盘上运行,并配备软件 Raid6 和 LVM,我是否应该为系统的游戏机部分购买专用磁盘?Xen 与 LVM 配合得很好。但是,在 Windows domU 中,安装 GPLPV 磁盘驱动程序以获得良好的性能非常重要!您还可以选择通过 SATA 控制器传递到客户机,以便它可以直接访问硬件。如果 SSD 和条带化 LVM 磁盘之间的文件传输速度约为 140-240MB/s,那么我就不会费心为游戏添加专用磁盘。您的 RAID/LVM 组合应该没问题。
  8. 我读过一些有关 Xen 和 I/O 性能的问题 - 答:这些报告可能基于基于文件的存储,这种存储在其他虚拟机管理程序中的表现也很差。使用 LVM 应该可以提供良好的性能,只要 dom0 具有足够的 RAM 和 CPU 资源来处理 I/O。到目前为止,我从未注意到任何 I/O 问题,即使在所有核心的 CPU 负载为 100% 的情况下(i7 3930K 6 核 CPU)。

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