KVM QEMU PVE UNRAID INTEL IGD GVT-D 直通研究心得

最近零零散散大概花了一个多月时间研究有关虚拟化的问题，主要是希望复用一台高性能的主机。尝试了ESXi，解决了非官方网卡问题，还是最终有关机紫屏PSOD，放弃，最终选择了PVE（KVM based）的方案。基本使用没有问题，不禁感慨linux的kernerl真的强大，kvm 承载windows居然如此顺滑，也感谢rehat等一系列厂商的优化。

虚拟化当中最有趣的是直通，也就是虚拟机直接连接pci总线；目前可以实现控制器、pci外置设备以及pci总线上面的内置设备的直通，主要依赖vfio这个magic。有关gpu的直通着重写一点：

（update1: windows 的VM安装完后第一件事一定是安装virtIO的驱动，redhat提供的各种驱动你都可以装上！ 可以避免很多问题）

   (update3: 不要使用chrome连接pve控制台。novnc永远连不上。)

v卡gpu直通有两种方案：

　　pci直通和vGPU共享，前者和普通的pci直通没什么区别，正确设置参数就好，而且在efi模式下也不存在vga仲裁的问题，host端的驱动被blacklist就可以（另外提一句，grub的command line可以支持把所有的vfio和black参数都写进去，可以不需要修改文件）。VGA模式下可能在BIOS里面特殊设置，一般保持默认即可。

　　linux的VM一般完美驱动，windows系列的主机部分会有driver的lock，有相关的patch可以解锁非专业卡的直通，或者将kvm的特征隐藏起来。google上面很多相关内容。

　　vGPU共享需要购买nvidia的授权和专用驱动，个人很少使用，没有研究。

i卡gou直通非常复杂，原因和intel自己的产品思路以及作为内置显卡和bios耦合太紧密导致的。直通有N种方案，包括民间的官方的各种尝试。总结起来是：官方对于gpu加速支持的很好，推荐GVT-g，完美支持3d加速。民间对于视频直出需求很多，目前看来只有BIOS+VGA+GVT-d以及UEFI+modeified OVMF+IGD ROM+GVT-d方式有可能实现，但基本上很难实现外接显示器和虚拟显卡共存，（vnc远程桌面可以，但是基于虚拟显卡的不行，比如spice），而且这些限制是由于intel的windows驱动+VBIOS导致的，硬件上其实没有限制！

主要的方案有以下几种：

    参考 

GVT-d：pci直通，优点是可以视频输出，并且相对支持较好。缺点是设置很复杂，需要绕过很多限制。一致的成功案例有 案例1 案例2 ， 这两个思路非常清晰，分别是BIOS和UEFI模式下的，很多点也讲的很清楚。但貌似intel的windows驱动有限制，有可能无法正常使用，在ubuntu下一直可以正常使用，windows下面我自己尝试无果。

　　有具体分为BIOS下面和UEFI下面。前者需要解决的麻烦是VGA仲裁，需要保证bios正确处理了内外置显卡、grub veasfb和efifb和nomodset选项、VGA驱动、等等复杂的问题。在这个非常全面的直通资料里面有部分章节讲到。后者的麻烦是VBIOS和GOP驱动，需要提到到VM的OVMF里面，以保证启动命令可以发给显卡，需要写手工活处理UEFI的固件。具体详见案例2

（update2：有关vga的问题，目前有限的参数包括vfio里面的disable-vga, qemu里面的x-vga=on, igd-opregion grub里面的vesafb, efifb，以及bios里面的主显卡选择）

GVT-g：这种方式是官方支持的，可以多个VM共享3d计算能力，具体可以google，默认设置即可驱动起来。

总结：目前放弃使用IGD（集成显卡）输出VM的内容；使用其作为HOST的shell monitor；另外购买亮机显卡，直通给不同的VM做显示，基本上也可以满足工作站的需要。至于HTPC用户可能要自行研发了。

不知道要对intel说些什么好。

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标签：直通,INTEL,windows,KVM,VM,UNRAID,pci,显卡,GVT
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