KVM SRIOV直通配置详解与性能提升677%测试

本文档详细介绍了基于KVM的SR-IOV（Single Root I/O Virtualization）直通配置及其性能测试。首先，作者强调了传统的虚拟化方式，如QEMU使用tap网卡桥接桥接桥（桥接模式）的性能瓶颈，特别是在包转发率上存在显著短板，无法满足高性能需求。为了解决这个问题，SR-IOV引入了一种新的虚拟网络架构，通过减少内核参与，实现了网卡直通（VF Direct Path I/O），即PF（Physical Function，物理功能）和VF（Virtual Function，虚拟功能）的结合。 在SR-IOV环境中，每个物理网卡（如Intel X520）作为一个PF，可以在宿主机上创建多个VF，每个VF可以直接被宿主机或QEMU虚拟机识别，从而绕过内核转发，提升网络性能。文中提到，在Dell PowerEdge R620这样的服务器上，使用CentOS 7作为宿主机和虚拟机操作系统，具体步骤包括在BIOS中开启SR-IOV和VT-d功能，以及通过系统命令行来管理网卡状态、查看PCI编号和确认支持的VF数量，并在启动时生成VF。 文章还重点提到了性能测试的结果，相比于传统的tap+bridge方案，使用SR-IOV的VF直通模式，发包转发率提高了677%，收包转发率提高了171%。这对于需要高性能网络连接的应用场景来说，性能提升明显。 此外，文中涉及了如何调整VM迁移策略、带宽限速设置、安全注意事项，以及宿主操作系统可能对VF驱动的管理操作，如宿主屏蔽VF驱动以防止潜在的安全风险。最后，文档还提供了包转发率测试方法和参考文献，以便读者进一步深入了解和实践。 这篇文档为读者提供了详尽的基于KVM的SR-IOV配置教程，以及如何进行性能优化和评估的关键知识点，对于在高并发、高吞吐量的IT环境中部署和管理虚拟网络的管理员和技术人员来说，具有很高的实用价值。