VirtIO与PCI直通可提升KVM虚拟机网络性能

ZDNet至顶网服务器频道 09月25日 ：VirtIO驱动器或者PCI直通磁盘可以为KVM虚拟机提供更好的网络性能。方法的选择取决于你所需要的网络性能，以及使用的Red Hat Enterprise Linux版本。虽然KVM虚拟机通常提供了比较好的网络性能，但是每个管理员都知道这不足以解决所有问题。让我们来一起看看VirtIO驱动器或者PCI直通磁盘是怎样提升KVM虚拟机网络性能的：

使用VirtIO驱动器优化网络性能

网络性能始于虚拟网卡，但是VirtIO驱动器对网络性能影响巨大。VirtIO驱动器在不同的层面包括网络层提供了半虚拟化。如果你安装了一个 Linux虚拟机，那么默认就使用了VirtIO驱动器。如果虚拟机使用的是其他操作系统，那么需要手动安装VirtIO驱动器。

为验证虚拟机是否在使用VirtIO驱动器，可以在虚拟机内运行lspci -v命令。然后在输出结果中查找以太网控制器。结果应该如列表1所示，显示正在使用的virtio -pci内核模块以及内核驱动器。

列表1:

Good KVM network performance starts by using the VirtIO driver

00:03.0

Ethernet controller: Red Hat, Inc VirtIO network device

               Subsystem: Red Hat, Inc Device 0001

               Physical Slot: 3

               Flags: fast devsel, IRQ 10

               I/O ports at c040 [size=32]

               Memory at f2020000 (32-bit, non-prefetchable) [size=4K]

               Expansion ROM at f2030000 [disabled] [size=64K]

               Capabilities: [40] MSI-X: Enable+ Count=3 Masked-

               Kernel driver in use: virtio-pci

               Kernel modules: virtio_pci

在KVM之前的版本中，即使使用了VirtIO驱动器，网络流量也是通过QEMU处理的，QEMU是位于主机和虚拟机之间的模拟层。而KVM最近的版本使 用vhost -net取代了QEMU。Red Hat从6.1版本开始提供该功能，保证了网络包在客户机和主机之间使用Linux内核而非QEMU进行路由。在RHEL 6.1及之后的版本中，该功能已经自动被启用了。如果使用的是较旧的主机平台，一定要升级软件包否则网络性能将会受到影响。

使用专用网卡

如果已经使用了VirtIO网络驱动器，但是仍旧遇到了性能问题，那么可以考虑使用PCI 直通。PCI直通将专门的物理网卡分配给虚拟机。只有该虚拟机能够直接访问这一物理网卡。

为配置PCI直通，首先需要断开主机的网络设备。找到网络设备的ID，然后使用lspci –nn并查找网卡定义：

02:00.0 Network controller [0280]: Intel Corporation Centrino Advanced-N 6205 [8086:0082] (rev 34)

现在需要关闭客户操作系统并编辑客户机XML定义，可以使用virsh进行编辑。在<device>部分将会看到客户机XML代码，确保已经 定义了PCI设备。列表2中的示例显示了相关定义。最重要的一行就是用于匹配PCI ID（使用lspci –vv命令看到的）的有关域、总线、插槽及功能定义：

列表2:

Adding a PCI pass-through device to a KVM virtual machine

<devices>

   …

   <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>

      <source>

         <address domain='0x0000' bus='0x02' slot='0x00' function='0x0'/>

      </source>

   </hostdev>

</devices>

现在可以重启虚拟机并验证PCI直通设备的支持情况。

从来不要认为你需要承受糟糕的KVM网络性能。VirtIO驱动器以及PCI直通磁盘是实现更好性能的两种方式。