SR-IOV的概念 ：Single Root I/O Virtualization and Sharing Specification

目前流行的做法是，行業(yè)中所有針對(duì)虛擬化服務(wù)器的技術(shù)都是通過軟件模擬共享和虛擬化網(wǎng)絡(luò)適配器的一個(gè)物理端口，以滿足虛擬機(jī)的I/O需求。模擬軟件的多個(gè)層為虛擬機(jī)作了I/O決策，因此導(dǎo)致環(huán)境中出現(xiàn)瓶頸并影響I/O性能。另外它還影響到一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行的虛擬機(jī)數(shù)量以均衡系統(tǒng)的I/O性能。

??????? SR-IOV是一種不需要軟件模擬就可以共享I/O設(shè)備I/O端口的物理功能的方法。這個(gè)過程創(chuàng)造了一系列I/O設(shè)備物理端口的虛擬功能。每個(gè)虛擬功能都被直接分配到一個(gè)虛擬機(jī)，因此實(shí)現(xiàn)了接近本機(jī)的性能。總的來說，SR-IOV實(shí)現(xiàn)了將PCI功能分配到多個(gè)虛擬接口以在虛擬化環(huán)境中共享一個(gè)PCI設(shè)備的資源。SR-IOV能夠讓網(wǎng)絡(luò)傳輸繞過軟件模擬層，直接分配到虛擬機(jī)。這樣就降低了軟加模擬層中的I/O開銷。

一種適合服務(wù)器虛擬化的虛擬化概念被稱為 Single-Root I/O Virtualization (SR-IOV)，這種虛擬化技術(shù)（通過 PCI-Special Interest Group 或 PCI-SIG 創(chuàng)建）在單根復(fù)雜實(shí)例（在本例中為一個(gè)帶有多個(gè) VM 的服務(wù)器，這些 VM 共享一個(gè)設(shè)備）中提供設(shè)備虛擬化。另一個(gè)變體（稱為 Multi-Root IOV）支持大型拓?fù)洌ū热绲镀�服�?wù)器，其中多個(gè)服務(wù)器能夠訪問一個(gè)或多個(gè) PCIe 設(shè)備）。從某種意義上說，這種技術(shù)支持任意規(guī)模的大型設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以包含服務(wù)器、終端設(shè)備和交換機(jī)（用于設(shè)備發(fā)現(xiàn)和包路由）。

通 過 SR-IOV，一個(gè) PCIe 設(shè)備不僅可以導(dǎo)出多個(gè) PCI 物理功能，還可以導(dǎo)出共享該 I/O 設(shè)備上的資源的一組虛擬功能。這個(gè)簡(jiǎn)化的服務(wù)器虛擬化架構(gòu)如下圖所示。在這個(gè)模型中，不需要任何透?jìng)�，因�(yàn)樘摂M化在終端設(shè)備上發(fā)生，從而允許管理程序簡(jiǎn)單地將虛擬功能映射到 VM 上以實(shí)現(xiàn)本機(jī)設(shè)備性能和隔離安全。

通過SR-IOV實(shí)現(xiàn)透?jìng)?

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支持 SR-IOV 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 – 單個(gè)根 I/O 虛擬化 (SR-IOV) 是由 PCI-SIG 推出的標(biāo)準(zhǔn)。SR-IOV 與支持虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)芯片組一起協(xié)同工作。這可以提供中斷和 DMA 的重新映射功能，并允許將支持 SR-IOV 的設(shè)備直接分配給虛擬機(jī)。Hyper-V 使虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)支持 SR-IOV 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的支持，并允許將物理網(wǎng)絡(luò)適配器的 SR-IOV 虛擬功能直接分配給虛擬機(jī)。這可以提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，并縮短網(wǎng)絡(luò)延遲，同時(shí)減少處理網(wǎng)絡(luò)流量所需的主機(jī) CPU 開銷。

實(shí)現(xiàn)條件：

· 一個(gè)IOMMU(input/output memory management unit)設(shè)備系統(tǒng)的硬件支持

· 一個(gè)PCI Express網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中有SR-IOV的能力

· 驅(qū)動(dòng)程序模型，同時(shí)支持PF和VFS。

配置：

· 一個(gè)支持PCI Express的網(wǎng)卡：

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驅(qū)動(dòng)程序模型，同時(shí)支持PF和VFS：它提供了一個(gè)直接的Hyper-V子分區(qū)和底層的SR-IOV的網(wǎng)絡(luò)適配器之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕�本機(jī)制。數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的軟件資源是直接可用的VF，并從其他VFS或PF的使用分離。然而，大多數(shù)這些資源的配置是由PF微型端口驅(qū)動(dòng)程序管理操作系統(tǒng)的Hyper-V父分區(qū)中運(yùn)行。

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配置共享虛擬交換機(jī)：

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· 來賓單個(gè)虛擬機(jī)配置：

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· 我們來看一下，Windows Server 2008 R2是的虛擬機(jī)是沒有這一選項(xiàng)的。

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這里只做了概念和配置上的概述，具體的性能沒有做進(jìn)一步的測(cè)試，等Server 2012正式版出來后，再做測(cè)試。