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2015-11-16 16:10:48
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KVM学习(四)windows server半虚拟化驱动virtio
2020-02-03 20:40:44virtio可以大大提高上层guest os的cpu,网卡等速度,相当于半虚拟化后guest os知道了自己是个虚拟机,就不会访问资源时被Hypervisor拦截再转送,直接统一接口,redhat自带virtio,所以我拿window server试一试 ...virtio
virtio可以大大提高上层guest os的cpu,网卡等速度,相当于半虚拟化后guest os知道了自己是个虚拟机,就不会访问资源时被Hypervisor拦截再转送,直接统一接口,redhat自带virtio,所以我拿window server练一下安装
安装windows server
过程前面两章有,镜像位置点这里获取
我使用的是
cn_win_srv_2003_r2_standard_x64_with_sp2_vl_cd1_X13-47363.iso序列号:RYCR6-T7Y6M-2TVHK C2YW3-7TYQ8
安装驱动
下载virtio KVM社区
点 Windows guest drivers那里
点 Latest VirtIO drivers for Windows from Fedora
往下拉,找到直接下载
下载 Latest virtio-win iso
好像要墙,各位自己想想办法然后把这个文件通过winscp传到/iso目录下
看一下现在windows server 2003的配置
《-----------------------------------------------------------------------------------------------------》
IDE磁盘和e1000网卡,接下来我把他换成virtio
由于当前win server并没有安装virtio的驱动,如果直接把这两个类型改成virtio,电脑是识别不出来硬盘的,直接蓝屏。
所以需要先添加一块virtio类型的小硬盘,安装好驱动后,再把原来的硬盘类型改成virtio
《-----------------------------------------------------------------------------------------------------》首先把cdrom原来的iso断开连接
再连接成刚才下载的virtio-win.iso
这时打开winserver,再D:\目录下应该已经可以看到了
点这里给winserver添加硬件
小一点就行,主要是总线要选Virtio
winserver支持热插拔,立马会弹出新硬件向导,选择不联网,因为我们在virtio-win.iso里有
选择自动搜索
出现这个界面不要急,往后看看
它默认搜到的一般都是别的版本,这里默认是xp,我们选第二个2k3,后面的所有驱动都要注意版本是否正确。
仍要继续
然后在设备管理器里已经可以找到它了Red Hat VirtIO SCSI Disk Device
(如果没找到会在其他设备里显示SCSI控制器)
关机,改winserver设置
首先把小Virtio硬盘删了
然后把原来的硬盘改成Virtio
再把网卡也改成Virtio
winserver开机
开机无蓝屏,并弹出安装网卡virtio驱动
跟前面一样注意版本
安装成功显示Red Hat VirtIO Ethernet Adapter
(不成功再其他设备显示以太网控制器)
PCI Device,PCI 简易通讯控制器,都能这么安装驱动
至于High Definition Audio声卡
由于这个iso里没有ich6的驱动,所以我们把类型换一下ac97
这就没问题了(当然不换的话,弄个驱动精灵下个ich6的驱动也行)
安装QEMU Guest Agent
打开D:\
找到guest-agent
安装
安完后是没有提示的,但是在服务里可以找到它其他情况
若想安装后就是virtio
可以在安装前设置一个虚拟软驱,装上KVM社区下载驱动那里有个
Latest virtio-win amd64 floppy,安装的时候安装程序会自动找可以安装的驱动 -
E1000、E1000E和VMXNET3虚拟网卡对比测试
2020-10-10 07:10:47VMware管理员可以使用几个不同的虚拟网络适配器来附加到虚拟机。虚拟适配器属于以下两个组之一: 模拟: ...E1000–将模拟1 Gbit的Intel 82545EM卡,自Windows Server 2003生成以来,适用于大多数.VMware管理员可以使用几个不同的虚拟网络适配器来附加到虚拟机。虚拟适配器属于以下两个组之一:
模拟:
这些是虚拟硬件,可以模拟实际的现有物理网络适配器。(请注意,物理ESXi主机中的物理网卡是完全无关的。)VMkernel将向来宾操作系统提供某些内容,看起来与某些特定的实际硬件完全相同,并且来宾可以通过即插即用来检测它们并使用本机设备驱动程序。
仿真设备的示例包括:
E1000 –将模拟1 Gbit的Intel 82545EM卡,自Windows Server 2003生成以来,适用于大多数操作系统。该卡是创建几乎所有虚拟机时的默认设置,并且被广泛使用。
E1000E –模拟更新的真实网络适配器1 Gbit Intel 82574,适用于Windows 2012及更高版本。E1000E需要VM硬件版本8或更高版本。
上面在带有模拟E1000适配器的Windows 2008 R2中,正在使用本机来宾操作系统设备驱动程序。
模拟网络适配器的积极方面是它们“开箱即用”,不需要VMware的外部代码。由于E1000设备已在BIOS启动时可用,因此它甚至可以用于(如果需要)通过PXE安装来宾操作系统。
不利的一面是,使用默认的仿真适配器时,从来宾操作系统发送或接收的每个帧都需要额外的工作(每秒可能成千上万个)。
VMkernel必须“实时”模拟特定Intel 82545EM或82574卡的确切行为,这将花费时间和CPU周期。半虚拟化:
虚拟网络适配器的另一种类型是“半虚拟化”。最近的一个称为VMXNET3。
半虚拟化网卡不作为物理NIC存在,而是完全由VMware“组成”的设备。对于来宾操作系统,这将意味着它通常在OS安装阶段仅感觉到未知设备位于(虚拟)母板上的PCI插槽中,但没有驱动程序可以实际使用它。
(注意:某些Linux发行版甚至预安装了VMXNET3驱动程序。)
对于Windows Server,通常通过安装VMware Tools来提供设备驱动程序时,来宾操作系统会将其视为来自某些网卡制造商称为“ VMware”的真实NIC,并将其用作普通网络适配器。除了周围的其他NIC之外,没有其他理由相信这是NIC。
对于来宾操作系统,VMXNET3卡看起来像10 Gbit的物理设备。
注意:还有两个过时的半虚拟化适配器,称为VMXNET和VMXNET2(有时称为“增强型VMXNET”),但是,只要虚拟机至少具有硬件版本7,则应仅使用VMXNET3适配器。
由于带有VMXNET3卡的VMware甚至在VM内部拥有更多的网络组件,因此可以实现许多性能增强。使用仿真的E1000 / E1000E,内核必须模拟现有的来宾系统适配器的确切行为,但是使用VMXNET3,它可以创建经过优化以在虚拟环境中使用的“完美”虚拟适配器。
下面,我们将测试当今两个最常见的Windows操作系统:Windows 2008 R2和Windows 2012 R2的网络吞吐量,并查看VMXNET3与E1000和E1000E的性能。
为了生成大量网络流量,我使用了在两个虚拟机上运行的iperf工具,一个虚拟机为“客户端”,另一个为“服务器”。我发现以下iperf设置为Windows Server上的网络吞吐量测试生成了最佳组合:
服务器:iperf -s -w 64k -l 128k
客户端:iperf -c <服务器IP > -P 16 -w 64k -l 128k -t 30
该测试是在HP Proliant Bl460c Gen8上完成的,虚拟机在同一物理主机上运行,无论物理主机/刀片之间的物理网络连接如何,都可以查看网络性能。
E1000,E1000E和VMXNET3上的所有设置均为默认设置。有关VMXNET3卡设置可能进行的调整的更多信息,将在后面的文章中介绍。
(当然,请注意,以下结果仅是对一种特定硬件和ESXi配置进行测试所得的观察结果,绝不是“科学”研究。)
测试1:使用默认E1000适配器的Windows 2008 R2
两台Windows 2008 R2虚拟机,一台作为iperf服务器,另一台作为客户端,测试运行时间为30秒。
如任务管理器视图中所述,1 Gbit链接速度已最大化。一个有点有趣的事实是,即使使用仿真的E1000适配器,也可以使用比1 Gbit链路“应有”更多的使用量。
从iperf客户端输出中,我们可以看到,使用默认的E1000虚拟适配器,我们的总吞吐量为每秒2.65 Gbit 。
测试2:带有VMXNET3适配器的Windows 2008 R2
任务管理器视图报告Iperf客户端VM中10 Gbit链接的利用率约为39%。
在执行测试的过程中,iperf输出显示VMXNET3的总吞吐量为4.47 Gbit /秒。
与Windows 2008 R2上的E1000卡相比,VMXNET3适配器的网络吞吐量提高了近70%。
测试3:带有E1000E适配器的Windows 2012 R2
该E1000E是一个较新的,更加“增强”的E1000版本。对于来宾操作系统,它看起来像物理适配器Intel 82547网络接口卡。
然而,即使它是一个较新的适配器,它没有实际提供更低比E1000适配器的吞吐量。
两个运行Windows 2012 R2的虚拟机,其中iperf工具作为客户端和服务器运行。
E1000E的速度为1.88 Gbit / s,大大低于Windows 2008 R2上原始E1000的2.65 Gbit / s。
测试4:带有VMXNET3适配器的Windows 2012 R2
现在运行VMXNET3适配器的两个Windows 2012 R2虚拟机获得以下iperf结果:
吞吐量为4.66 Gbit / sec,非常接近Windows 2008 R2上的VMXNET3的结果,但比新的E1000E高出近150%。
总之,与E1000和E1000E相比,VMXNET3适配器可提供更高的网络吞吐性能。另外,至少在此测试设置中,较新的E1000E的性能实际上要比较旧的E1000差。
该测试是在Windows Server虚拟机上完成的,VMXNET3适配器的最高吞吐量约为4.6 Gbit / sec,这可能是TCP实施受到限制的结果。具有其他TCP堆栈的其他操作系统可能会达到更高的数量。还应注意的是,这些测试仅用于网络吞吐量,但是当然还有其他因素,可能会在后面的文章中进一步讨论。
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Qemu模拟IO和半虚拟化Virtio的区别以及I/O半虚拟化驱动介绍
2018-06-24 22:16:06使用QEMU模拟I/O的情况下,当客户机中的设备驱动程序(device driver)发起I/O操作请求之时,KVM模块中的I/O操作捕获代码会拦截这次I/O请求,然后经过处理后将本次I/O请求的信息存放到I/O共享页,并通知用户控件的...QEMU的基本原理和优缺点
基本原理:
使用QEMU模拟I/O的情况下,当客户机中的设备驱动程序(device driver)发起I/O操作请求之时,KVM模块中的I/O操作捕获代码会拦截这次I/O请求,然后经过处理后将本次I/O请求的信息存放到I/O共享页,并通知用户控件的QEMU程序。QEMU模拟程序获得I/O操作的具体信息之后,交由硬件模拟代码来模拟出本次的I/O操作,完成之后,将结果放回到I/O共享页,并通知KVM模块中的I/O操作捕获代码。最后,由KVM模块中的捕获代码读取I/O共享页中的操作结果,并把结果返回到客户机中。当然,这个操作过程中客户机作为一个QEMU进程在等待I/O时也可能被阻塞。另外,当客户机通过DMA(Direct Memory Access)访问大块I/O之时,QEMU模拟程序将不会把操作结果放到I/O共享页中,而是通过内存映射的方式将结果直接写到客户机的内存中去,然后通过KVM模块告诉客户机DMA操作已经完成。
优缺点:
QEMU模拟I/O设备的方式,其优点是可以通过软件模拟出各种各样的硬件设备,包括一些不常用的或者很老很经典的设备(如4.5节中提到RTL8139的网卡),而且它不用修改客户机操作系统,就可以实现模拟设备在客户机中正常工作。在KVM客户机中使用这种方式,对于解决手上没有足够设备的软件开发及调试有非常大的好处。而它的缺点是,每次I/O操作的路径比较长,有较多的VMEntry、VMExit发生,需要多次上下文切换(context switch),也需要多次数据复制,所以它的性能较差。
半虚拟化virtio的基本原理和优缺点
基本原理:
其中前端驱动(frondend,如virtio-blk、virtio-net等)是在客户机中存在的驱动程序模块,而后端处理程序(backend)是在QEMU中实现的。在这前后端驱动之间,还定义了两层来支持客户机与QEMU之间的通信。其中,“virtio”这一层是虚拟队列接口,它在概念上将前端驱动程序附加到后端处理程序。一个前端驱动程序可以使用0个或多个队列,具体数量取决于需求。例如,virtio-net网络驱动程序使用两个虚拟队列(一个用于接收,另一个用于发送),而virtio-blk块驱动程序仅使用一个虚拟队列。虚拟队列实际上被实现为跨越客户机操作系统和hypervisor的衔接点,但它可以通过任意方式实现,前提是客户机操作系统和virtio后端程序都遵循一定的标准,以相互匹配的方式实现它。而virtio-ring实现了环形缓冲区(ring buffer),用于保存前端驱动和后端处理程序执行的信息,并且它可以一次性保存前端驱动的多次I/O请求,并且交由后端去动去批量处理,最后实际调用宿主机中设备驱动实现物理上的I/O操作,这样做就可以根据约定实现批量处理而不是客户机中每次I/O请求都需要处理一次,从而提高客户机与hypervisor信息交换的效率。
优缺点:
Virtio半虚拟化驱动的方式,可以获得很好的I/O性能,其性能几乎可以达到和native(即:非虚拟化环境中的原生系统)差不多的I/O性能。所以,在使用KVM之时,如果宿主机内核和客户机都支持virtio的情况下,一般推荐使用virtio达到更好的性能。当然,virtio的也是有缺点的,它必须要客户机安装特定的Virtio驱动使其知道是运行在虚拟化环境中,且按照Virtio的规定格式进行数据传输,不过客户机中可能有一些老的Linux系统不支持virtio和主流的Windows系统需要安装特定的驱动才支持Virtio。不过,较新的一些Linux发行版(如RHEL 6.3、Fedora 17等)默认都将virtio相关驱动编译为模块,可直接作为客户机使用virtio,而且对于主流Windows系统都有对应的virtio驱动程序可供下载使用。
I/O半虚拟化驱动
I/O半虚拟化分成两段:
前端驱动(virtio前半段):virtio-blk,virtio-net,virtio-pci,virtio-balloon,virtio-console
支持的系统有:
Linux:CentOS 4.8+,5.4+,6.0+,7.0+
Windows:
virtio:虚拟队列,virt-ring
transport:后端处理程序(virt backend drivers):在QEMU中实现常见的I/O设备半虚拟化:
(1)virtio-balloon:
ballooning:让VM中运行的GuestOS中运行调整其内存大小-balloon none 禁用balloon设备 -balloon virtio[,addr=str] 启用半虚拟化balloon设备(默认项) 手动查看GuestOS的内存用量: info balloon balloon N 气球技术可以在客户机运行状态动态调整它所占的宿主内存资源,而不需要关闭客户机; 故名思议,把内存当成气球一样来使用,气球中的内存可以被宿主机使用,但是不能被客户机直接使用和访问,所以当宿主机缺少内存是,balloon释放掉一部分内存,给宿主机使用;相反当客户机内存不够时,客户机吹从宿主机获取内存; 优点:1)因为balloon可以被监控,和控制;2)而且balloon对内存的调度很灵活。 缺点:1)客户机需要加载该驱动,而且不是每个系统都有该驱动,(virtio_balloon) ;2)如果有大量的内存从客户系统回收,会降低系统的运行; 3)目前没有比价方便,自动化管理balloon的机制,一般都采用qemu来管理。
(2)virtio-net:半虚拟化网卡
其依赖于GuestOS中的驱动,及Qemu中的后端驱动
GuestOS:virtio_net.ko
通过如下命令可以查看kvm宿主机支持的virtio模式:
Qemu:qemu-kvm -net nic,model=?[root@kvm-node1 ~]# qemu-kvm -net nic,model=? qemu: Supported NIC models: ne2k_pci,i82551,i82557b,i82559er,rtl8139,e1000,pcnet,virtio 其返回值即为支持的virtio网卡模式,常见的有e1000, rtl8139, virtio等 启动一个使用virtio_blk作为磁盘驱动的客户机,其qemu-kvm命令行如下。 [root@jay-linux kvm_demo]# qemu-system-x86_64 -smp 2 -m 1024 -net nic -net tap –drive file=rhel6u3.img,if=virtio 在客户机中,查看virtio_blk生效的情况如下所示。 [root@kvm-guest ~]# grep VIRTIO_BLK \ /boot/config-2.6.32-279.el6.x86_64 CONFIG_VIRTIO_BLK=m [root@kvm-guest ~]# lsmod | grep virtio virtio_blk 7292 3 virtio_pci 7113 0 virtio_ring 7729 2 virtio_blk,virtio_pci virtio 4890 2 virtio_blk,virtio_pci 性能优化: 1)Host中的GSO,TSO:(详见:https://blog.csdn.net/quqi99/article/details/51066800) 关掉可能会提升性能 ethtool -K $IF gso off ethtool -K $IF tso off ethtool -K $IF 2)vhost-net:用于取代工作于用户空间的qemu中为virtio-net实现的后端驱动以实现性能提升的驱动 (详见:https://blog.csdn.net/ponymwt/article/details/8895243) -net tap[,vnet_hdr=on|off][,vhost=on|off] qemu-kvm -net tap,vnet_hdr=on,vhost=on
(3)virtio-blk:半虚拟化磁盘
其依赖于GuestOS中的驱动,及Qemu中的后端驱动
-drive file=/path/to/some_image_file,if=virtiokvm_clock:半虚拟化的时钟 #grep -i "paravirt" /boot/config-2.6.32-504.el6.x86_64 CONFIG_PARAVIRT_GUEST=y CONFIG_PARAVIRT=y CONFIG_PARAVIRT_CLOCK=y
KVM虚拟机的实时迁移
支持的GuestOS: Linux, Windows, OpenBSD, FreeBSD, OpenSolaris;
在待迁入主机使用:
qemu-kvm -vnc :N -incoming tcp:0:7777
vncviewer :590N
在源主机使用:
monitor接口:
migrate tcp:DEST_IP:DEST:PORT
迁移需要考虑的影响:
整体迁移时间
服务器停机时间
对服务的性能的影响转载于:https://blog.51cto.com/jerry12356/2132284
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