Geräte-Passthrough-Übersicht

Überblick über Geräte-Passthrough in VergeOS, einschließlich Risiken von PCI-Passthrough, IOMMU-Gruppierung, Ressourcengruppen, Ressourcenregeln und unterstützten Passthrough-Typen (PCI, USB, vGPU, SR-IOV).

VergeOS unterstützt verschiedene Arten von Geräte-Passthrough und ermöglicht es virtuellen Maschinen, auf physische Geräte zuzugreifen, die mit ihren Host-Servern verbunden sind

BIOS-Einstellungen

Um PCI-Passthrough (exklusiv, SR-IOV-NIC oder vGPU) zu aktivieren, müssen die richtigen Passthrough-/Virtualisierungsfunktionen im BIOS Ihres Servers konfiguriert werden; Intel-Hosts erfordern VT-d und VT-x aktiviert, während AMD AMD-Vi/AMD-V, IOMMU aktiviert. Die Bezeichnungen der Einstellungen variieren je nach BIOS-Hersteller; weitere gängige Begriffe, nach denen Sie suchen sollten, sind ähnliche Begriffe wie Virtualisierung, PCI-Passthrough, ***PCIe ***, usw. Konsultieren Sie im Zweifelsfall die Dokumentation Ihres Hardwareherstellers.

Risiken/Vorsichtsmaßnahmen bei PCI-Passthrough

Kritische Host-Geräte

Leiten Sie niemals Startgeräte, primäre Systemcontroller, zentrale Fabric-Netzwerkcontroller oder andere vom Host benötigte Geräte per Passthrough durch. Das Durchreichen eines hostkritischen Geräts macht es dem Host nicht mehr verfügbar, was einzelne Knoten oder Ihr gesamtes System instabil oder unbrauchbar machen kann.

Alternativer Verwaltungszugriff

Vor der Konfiguration von PCI- oder Netzwerkcontroller-Passthrough sollten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, da eine falsche Konfiguration zum Verlust des Remotezugriffs auf das System führen kann. Bevor Sie Änderungen vornehmen, vergewissern Sie sich, dass Sie das Passwort für den Benutzer "admin" (Benutzer-ID #1) haben, UND stellen Sie sicher, dass Sie eine alternative Möglichkeit haben, auf die Knoten zuzugreifen: physischer Konsolenzugriff oder IPMI-Zugriff.

Anforderungen an die IOMMU-Gruppierung

Alle PCI-Geräte innerhalb derselben IOMMU-Gruppe werden gemeinsam durchgereicht (eine einzelne IOMMU-Gruppe kann nicht auf verschiedene Gäste aufgeteilt werden). Beispiele für eine einzelne IOMMU-Gruppe mit mehreren PCI-Geräten sind: GPUs zusammen mit ihren Audiocontrollern; eine Dual-Port-NIC (beide Ports); Geräte, die eine PCI-Riserkarte verwenden, die mehrere Geräte im selben PCI-Slot ermöglicht.

Beim Konfigurieren eines beliebigen PCI-Geräts für Passthrough ist es wichtig, sich aller Geräte innerhalb derselben IOMMU-Gruppe bewusst zu sein, um sicherzustellen, dass keine für den Host notwendige Komponente versehentlich durchgereicht wird. Wenn eine hostkritische Komponente für Passthrough konfiguriert ist, wird sie entladen und kann zu einem beeinträchtigten oder abgestürzten System führen. Sie können die IOMMU-Gruppenzugehörigkeit von PCI-Geräten im Ressourcenmanager anzeigen: Infrastruktur > Ressourcen > PCI-Geräte. Dort werden alle erkannten PCI-Geräte auf allen Knoten aufgelistet. Klicken Sie auf die IOMMU Spaltenüberschrift, um zu sortieren und Geräte innerhalb einer IOMMU-Gruppe leichter zu bestimmen.

Ressourcengruppen

VergeOS-Ressourcengruppen werden für sämtlichen Geräte-Passthrough verwendet; ein Gerät muss Teil einer Ressourcengruppe sein, um an eine VM oder einen Tenant durchgereicht zu werden. Eine Ressourcengruppe kann nur ein einzelnes Gerät oder einen Pool aus mehreren gleichen (oder sehr ähnlichen) Geräten enthalten, die für VMs verfügbar sind (oder damit Tenants sie wiederum ihren eigenen VMs zur Verfügung stellen können). Um ein Gerät an eine VM oder einen Tenant anzubinden, wird die Ressourcengruppe ausgewählt, wodurch die VM bei Bedarf ein verfügbares Gerät aus dem Pool beziehen kann (z. B. wenn die VM/der Tenant eingeschaltet wird).

Ressourcenregeln

Ressourcenregeln enthalten Filterkriterien, die bestimmen, welche Geräte in eine Ressourcengruppe aufgenommen werden. Jede Regel kann verfügbare Geräte anhand einer Kombination von Attributen wie Gerätename, Hersteller, Slot, Seriennummer filtern; die verfügbaren Felder variieren je nach Typ (PCI, USB, SR-IOV-NIC oder NVIDIA-vGPU).

Automatische Generierung

Im Allgemeinen wird empfohlen (und es ist am einfachsten), das System Ressourcregeln automatisch generieren zu lassen, indem Sie ein Gerät für Passthrough auswählen. Anweisungen zum automatischen Generieren von Ressourcenregeln finden Sie in den unten bereitgestellten Links (Arten von Geräte-Passthrough).

Manuelle Erstellung/Bearbeitung

Der KB-Artikel: Geräte-Passthrough - Erweiterte Konfiguration enthält Informationen zum manuellen Erstellen und Bearbeiten von Ressourcenregeln.

Arten von Geräte-Passthrough

• One-to-One-PCI-Passthrough - ermöglicht es einer VM, ein physisch auf dem Host installiertes PCI-Gerät zu nutzen und bietet so jeweils den Zugriff von einem Gerät auf eine einzelne VM. Das PCI-Gerät funktioniert, als wäre es physisch an das Gastbetriebssystem angeschlossen.
• USB-Geräte-Passthrough - ermöglicht einer VM den Zugriff auf ein mit dem Host-Rechner verbundenes USB-Gerät. Dadurch können Benutzer innerhalb einer VM auf USB-Geräte zugreifen, als wären sie direkt mit der VM verbunden. Es wird jeweils der Zugriff von einem Gerät auf eine einzelne VM bereitgestellt.
• NVIDIA vGPU - eine physische NVIDIA-GPU, die auf dem Host-Knoten installiert ist, wird in mehrere virtuelle GPUs aufgeteilt; vGPU ermöglicht mehreren VMs den Zugriff auf ein einziges Stück GPU-Hardware.
• SR-IOV-VF-NICs -- die Spezifikation Single Root I/O Virtualization (SR-IOV) wird verwendet, um mehrere virtuelle Funktionen (virtualisierte Instanzen eines Netzwerkadapters) aus einer physischen, SR-IOV-fähigen NIC zu erstellen, die dann für die Verwendung in VMs bereitgestellt werden.