随着云计算的普及以及大数据分析、复杂图形图像处理、虚拟货币、VR/AR等应用的快速兴起，在VDI场景下，专业3D软件、视频监控等高端应用，需要GPU给予强大的支撑。GPU技术不断走向成熟，虚拟化GPU技术也得到了越来越广泛的应用。本期智汇华云，特别带来基于NVIDIA RTX6000显卡vGPU虚拟机实践，助力企业提高应用性能。

虚拟GPU技术

在虚拟化环境中，GPU使用目前可以分为以下几类：GPU透传和GPU分片虚拟化，前者是将整个物理GPU分配给一个虚拟机使用，其他虚拟机无法共享使用；后者是将物理GPU分割成多个vGPU，每个vGPU可以分配给一个虚拟机使用，多个虚拟机可以共享一个物理GPU。

在某些特定应用场景下，尤其是VDI场景下，GPU透传的缺点十分明显，多个虚拟机需要透传GPU，就需要多个物理GPU，造成成本过高。此时，vGPU 的优势明显体现出来了。

NVIDIA vGPU  Architecture

NVIDIA GPU被分割成多个virtual GPU，每个virtual GPU分给不同的虚拟机使用。

vGPU虚拟机实践

我们在opensack平台是使用NVIDIA RTX6000进行vGPU测试

首先在物理机上安装NVIDIA vGPU驱动：

直接运行run驱动文件：sh NVIDIA-Linux-x86_64-450.55-vgpu-kvm.run

装完驱动以后，可以看到NVIDIA RTX6000支持以下vGPU：

我们以创建RTX6000-4Q类型 vGPU虚拟机为例，先将GPU切割成4Q类型的vGPU：

echo af4af78a-c45a-497e-ba07-a263f6acd647 > /sys/class/mdev_bus/0000:b1:00.0/mdev_supported_types/nvidia-259/create

切割完成后，创建带有4Q类型 vGPU的虚拟机flavor：

nova flavor-create "vgpu_flavor" 902 4096 40 4

nova flavor-key 902 set "acc_extra_specs:vgpu"="nvidia-259:1"

用刚才创建的vGPU flavor创建vGPU虚拟机：

nova --debug boot --flavor 902 --image bc883d44-95e4-4aec-9f81-3db0df3cff8e --nic net-id=6656874b-0105-4f49-9d1b-ecc18ed3798f nvidia259_1

上面我们创建了一个win10的vGPU虚拟机，虚拟机开机后，进入虚拟机内部安装NVIDIA vGPU windows驱动：

双击执行451.48_grid_win10_server2016_server2019_64bit_international.exe，安装过程如下图，根据提示操作即可。

Nvidia的vGPU在虚拟机内部使用是需要购买license的，因此需要提前部署好一台license server进行授权。

win10驱动安装完成后，配置license server的地址，以获取license server的授权，才能使用NVIDIA vGPU的高级特性。

下面我们在win10虚拟机内部检测RTX6000-4Q类型的vGPU

directx诊断结果

furmark软件测试3D

结束语

本文从实际虚拟GPU应用场景出发，简单介绍了虚拟GPU技术的架构和原理，并在此基础上，实现了vGPU虚拟机。目前，在华云数据VDI产品线中已经实现了vGPU技术，为客户带来图形丰富的虚拟桌面，提高企业的应用性能。