KVM下SRIOV直通配置与性能深度解析

"详解基于KVM的SRIOV直通配置及性能测试" 本文深入探讨了基于KVM的Single Root I/O Virtualization (SRIOV)直通技术的配置和性能测试，旨在帮助读者理解如何在KVM环境下利用SRIOV提高虚拟机的网络性能。文章通过详细的步骤和示例代码，提供了全面的实践指导。 1. SRIOV介绍 SRIOV是一种硬件虚拟化技术，允许物理网络适配器（Physical Function, PF）分割成多个虚拟功能（Virtual Functions, VF），每个VF都能独立地被分配给不同的虚拟机使用，从而避免了传统方式中数据包通过宿主机内核进行转发时的性能损失。 2. 环境说明 实验环境为Dell PowerEdge R620服务器，搭载Intel X520网卡，运行CentOS 7作为宿主机操作系统，虚拟机同样使用CentOS 7。开启SRIOV需要在BIOS中启用VT-d，并在grub配置中添加iommu参数。 3. 开启SRIOV 首先，需要在BIOS中开启SRIOV支持，然后在宿主机上配置iommu，确保硬件辅助虚拟化已启用。 4. 生成VF 通过`ip link set p1p1 up`启动网卡，使用`lshw -c network -businfo`获取PF的PCI编号，接着用`cat /sys/bus/pci/devices/0000:`_PCI编号_/sriov_numvfs`查看可生成的VF数量，并通过`ip link add link p1p1 name p1p1vf0 type vf`创建VF。 5. VF直通 将VF分配给虚拟机，使用`virsh attach-device`命令将VF连接到KVM虚拟机，实现网络数据绕过宿主机内核，直接在VF与虚拟机之间传输。 6. 开启irqbalance 为了优化中断处理，应启用`irqbalance`服务，以确保VF中断的高效分发。 7. VM迁移 在VF直通的环境下，虚拟机迁移需谨慎，因为VF与物理硬件绑定，迁移可能导致网络中断，需要确保目标宿主机有相同的VF资源。 8. 带宽限速 通过`tc`命令可以对VF的带宽进行限制，以控制虚拟机的网络资源使用。 9. 安全考虑 VF直通可能带来安全隐患，因为VF直接暴露给虚拟机，应确保虚拟机的安全策略配置到位。 10. 使用限制 VF直通不支持某些网络功能，如NAT、VLAN等，因此适用于对性能要求高但对网络配置灵活性需求较低的场景。 11. 性能测试 文章中提到，SRIOVVF直通相比于传统的tap+bridge方案，发包转发率提高了677%，收包转发率提高了171%，显示了显著的性能提升。 12. Windows虚拟机使用VF Windows虚拟机也可以使用VF，配置过程类似，但可能需要额外的驱动程序支持。 13. 运维命令 文章中还列举了一些用于管理VF的命令，例如`virsh`命令行工具和`ip link`命令，用于查看、配置VF状态。 14. 宿主屏蔽VF驱动 如果需要在宿主机上禁用VF，可以通过移除VF驱动来实现。 附录部分提供了包转发率测试方法和参考文献，以便读者进行更深入的研究。 通过这些步骤和知识点，读者能够了解如何在KVM环境中配置SRIOV直通，以及如何进行性能测试，以优化虚拟化网络环境的性能。