本文档介绍H3C

CAS GPU直通的配置方法和操作步骤。GPU(Graphical

Processing Unit，图形处理单元)是广泛应用于广电行业和艺术设计行业的一种图形硬件加速设备，例如，电视台非编系统、2D/3D制图和动画设计等，都需要利用GPU显卡在图形计算时强大的浮点运算和并行运算能力。GPU直通技术通过VT-d技术，将物理GPU透传给某一个虚拟机，使虚拟机能够完全拥有物理GPU的资源与性能，满足行业用户对应用系统的性能要求。需要注意的是，GPU直通技术并不是GPU软件虚拟化技术，GPU软件虚拟化技术采用图形命令重定向架构，在虚拟机的虚拟GPU驱动中截获图形命令调用，并转发到主机端，在主机端的物理GPU上处理图形命令，主机对多个虚拟机的图形命令管理及渲染处理，最后把渲染好的图像传回给虚拟机，达到一个GPU加速多个虚拟机的目的，实现资源共享。

本文档中的配置均是在实验室环境下进行的配置和验证，配置前服务器和软件的所有参数均采用出厂时的缺省配置。如果您已经对被测试对象进行了配置，为了保证配置效果，请确认现有配置和以下举例中的配置不冲突。

验证H3C

CAS GPU直通的逻辑组网拓扑图如下所示。

图1H3C CAS GPU直通配置逻辑组网图

组网需求总结如下：

·服务器#1上安装型号为Nvidia Tesla M60的GPU显卡，服务器#1上的虚拟机VM#3独享该GPU显卡。

·虚拟机VM#3上安装Windows 7中文旗舰版操作系统(也可以是Windows 8专业版操作系统)，并安装HP RGS Sender v7.0远程图形软件。

·本地PC机上安装HP RGS Receiver v7.0远程图形软件，作为客户端访问虚拟机VM#3，验证1080p高清视频播放的流畅体验。

配置项

说明

服务器型号

H3C FlexServer R390

CPU

2路8核，Intel

Xeon E5-2650 0 @ 2.00GHz

内存

32 GB

本地磁盘

485.91 GB

网卡

4 * Broadcom NetXtreme II BCM5719 Gigabit

Ethernet

GPU显卡

1 * Nvidia Tesla M60

软件

版本

H3C CAS

CAS-E0526(KVM Kernel 4.14.0-generic)

Windows

Windows 7中文旗舰版SP1 64位

HP RGS

RGS-Windows Sender and Receiver v7.0

Nvidia Tesla M60显卡驱动

412.36-tesla-desktop-win8-win7-64bit-international

UltraISO

UltraISO Premium Edition v9.6.0.3000

步骤1在服务器#1断电情况下，安装Nvidia Tesla M60 GPU显卡。

步骤2重新启动服务器#1，在BIOS中设置服务器内置显卡为Primary，其它显卡为Secondary。方法是：在服务器启动过程中，按[F9]进入BIOS设置界面，依次选择

Options>->菜单，按上下箭头键调整显卡主次顺序，完成之后，按回车键保存配置，退出BIOS，重启服务器。

图2在BIOS中设置服务器内置显卡为主显卡设备

步骤3在服务器#1上安装H3C CAS CVK虚拟化内核系统，使用eth0作为管理网口，管理IP地址为192.168.0.32。

步骤4在服务器#2上安装H3C CAS CVM虚拟化管理平台，使用eth0作为管理网口，管理IP地址为192.168.0.202，并把服务器#1作为计算节点添加到管理平台中的集群下。

步骤5启用该服务器的IOMMU功能：主机池—集群—主机—高级设置，将IOMMU配置状态由禁用改为启用，修改完成后重启服务器。

图3设置IOMMU功能

如果仅仅为测试环境，可以只使用一台服务器，同时安装CVK虚拟化内核系统和CVM虚拟化管理平台，如果为生产环境，强烈建议CVK和CVM独立分开部署，使业务与管理分离，避免业务资源与管理资源的临位干扰。

步骤1在服务器#1上创建一个虚拟机，命名为“Win7x64”，安装Windows 7中文旗舰版操作系统。操作系统安装完成之后，打开“设备管理器”，可以看到，虚拟机使用的是H3C CAS CVK模拟的VGA显卡。

请根据业务实际情况分配VM资源，本配置为验证测试环境，给虚拟机分配的vCPU为2核、内存为4GB、磁盘为30GB的Virtio类型磁盘、网卡为Virtio网卡(使用默认的网络策略模板)。

图4H3C CAS CVK为虚拟机分配的标准VGA显卡

步骤2从HP官方网站上注册账号，下载HP RGS软件和60天试用License，当前环境使用的版本v7.0。下载地址为：http://www.hp.com/go/rgs。

·HP RGS(Remote Graphics Software，远程图形软件)是HP推出的一款旨在解决图形图像远程传输的软件，包括Receiver和Sender两个安装包，分别对应客户端和服务器端。

·Receiver软件包免费，安装在本地PC机上，Sender与HP Z系列图形工作站捆绑销售时免费，安装在其它任何环境，都需要收取License费用。本配置从HP官网下载了60天试用License。

步骤3在Windows

7中文旗舰版虚拟机上安装HP RGS

Sender v7.0软件后，重启虚拟机。安装成功之后，在Windows桌面任务栏中可以看到HP RGS Sender处于运行状态，随时准备监听来自HP RGS Receiver的连接。

图5HP RGS Sender安装成功后在任务栏中的状态

HP RGS的License分为2种：Standard

License (F9L57AAE)和Floating License (F9L51AAE)，分别对应安装界面中的“Install a license file on this

system”和“Acquire license from a license server”，HP官网给出的报价分别为199美元和495美元。同时，HP官网提供了60天使用License下载。

步骤1创建GPU资源池。

选择导航树中[云业务/智能资源调度]菜单项，进入智能资源调度业务列表页面。单击按钮，弹出增加智能资源调度对话框。

图6创建GPU资源池-01

输入业务名称，选择集群，将资源类型设置为GPU后，单击按钮。

图7创建GPU资源池-02

设置资源类型时，请注意：若使用GPU直通功能，需要选择“GPU”。

在资源信息列表中，选择该集群主机上含有的GPU设备后，单击按钮。

图8创建GPU资源池-03

选择使用GPU设备的业务虚拟机和业务虚拟机所使用的业务模板，配置资源是否独占以及使用的资源个数。

图9创建GPU资源池-04

选择完成后，单击按钮后完成创建。

图10创建GPU资源池-05

在智能资源调度列表中，查看刚刚创建的GPU资源池。

图11GPU资源池创建完成-05

步骤2启动GPU资源池中的业务虚拟机。

选择导航树中[云业务/智能资源调度/GPU]菜单项，进入智能资源调度业务列表页面。选择需要启动的虚拟机后，通过鼠标右键选择[启动]菜单项。

图12启动业务虚拟机

步骤3为透传后的GPU显卡安装驱动程序。

登录已启动的虚拟机，在“设备管理器”中看到增加了一个显示适配器，但设备类型显示为“标准VGA图形适配器”，且设备图标上有告警标志，说明没有安装正确的驱动程序。

图13GPU直通后在虚拟机中看到的显卡设备

将对应的GPU设备驱动拷贝到虚拟机内部，然后在虚拟机上安装NVIDIA Tesla

M60 GPU显卡驱动程序，安装完成之后，重新启动虚拟机。

图14为虚拟机安装NVIDIA Tesla M60显卡驱动程序

步骤1在本地PC机上通过HP RGS Receiver v7.0连接虚拟机上的HP RGS Sender v7.0。

#在本地PC机上安装HP

RGS Receiver v7.0软件。

#运行HP RGS Receiver v7.0软件，输入虚拟机的IP地址，单击按钮。

图15在客户端通过HP RGS Receiver v7.0访问虚拟机

#如果虚拟机没有开启远程连接功能，则RGS Sender要求RGS Receiver输入有效的登录账号和密码。

图16RGS Sender要求RGS Receiver输入有效的登录账号和密码

因为验证测试环境位于私有局域网，无法连接Internet，因此，RGS禁用了一些高级功能，但这并不影响本配置的验证测试，单击按钮继续。

图17没有Internet连接时HP RGS将禁用部分高级功能

连接成功之后的远程操作系统界面显示如下。

表1HP RGS远程连接成功后的操作系统界面

结论：使用HP

RGS默认的65%图像质量，全屏观看本地视频时的流畅度与体验感比RDP明显要好，但还是与本地PC机播放有一定的差距。在实际使用时，建议：

·虚拟机的屏幕分辨率不要超过1024 * 768；

·网络流量带宽控制在15Mbit/s以下；

·视频码率不要超过24帧/秒。

否则，使用HP

RGS连接播放本地视频可能出现卡顿的现象。

步骤1在虚拟机上安装暴风影音2011版(Build版本：3.11.4.12)。

步骤2从网络分别下载一个RMVB格式的视频文件和一个FLV格式的视频文件到虚拟机本地磁盘。

步骤3电影《中国合伙人》(FLV格式)文件信息如下表所示。

视频参数

值

视频文件大小

1.88 GB (2,025,177,088字节)

分辨率

1920 * 800

采样率

24.00 kHz

码率

2328 Kbps

帧速率

24.000fps

#使用暴风影音全屏播放(1600 * 900)，图像传输质量为默认的65%，播放过程中，部分桥段有轻微的顿挫感。HP RGS显示的带宽与帧速率结果记录如下：

值

带宽变化范围

13.84 Mbit/s ~ 23.44 Mbit/s

帧速率变化范围

20 ~ 27 fps

#使用暴风影音全屏播放(1024 * 768)，图像传输质量为默认的65%，播放过程中，相对比较流畅。HP RGS显示的带宽与帧速率结果记录如下：

值

带宽变化范围

5.53 Mbit/s ~ 11.81 Mbit/s

帧速率变化范围

20 ~ 30 fps

图18使用HP RGS连接播放FLV格式视频

步骤4电影《幸福终点站》(RMVB格式)文件信息如下表所示。

视频参数

值

视频文件大小

1.51 GB

(1,628,918,293字节)

分辨率

1280 * 720

采样率

24.00 kHz

码率

1674 Kbps

帧速率

24.000fps

#使用暴风影音全屏播放(1600 * 900)，图像传输质量为默认的65%，播放过程中，部分桥段有轻微的顿挫感。HP RGS显示的带宽与帧速率结果记录如下：

值

带宽变化范围

18.32 Mbit/s ~ 30.74 Mbit/s

帧速率变化范围

15 ~ 21 fps

#使用暴风影音全屏播放(1024 * 768)，图像传输质量为默认的65%，播放过程中，相对比较流畅。HP RGS显示的带宽与帧速率结果记录如下：

值

带宽变化范围

9.36 Mbit/s ~ 22.77 Mbit/s

帧速率变化范围

22 ~ 25 fps

图19使用HP RGS连接播放RMVB格式视频

6.1为什么GPU直通后无法使用VNC访问虚拟机？

成功实现GPU直通之后，在H3C CAS CVM虚拟化平台将无法继续使用VNC访问虚拟机，具体表现为通过VNC访问虚拟机时，虚拟机显示输出一直停顿在启动界面。

图20GPU直通后虚拟机无法通过VNC访问

GPU直通之后，虚拟机显示输出由物理GPU显卡接管并透传，VNC使用的显示输出为标准VGA显卡输出，所以，VNC上无视频输出信号。

(1)通过HP RGS协议连接虚拟机；

(2)将物理显示器直接连接服务器的GPU显卡视频输出口。

在本地PC机和远端虚拟机上分别正常安装HP RGS Receiver

v7.0和HP RGS Sender

v7.0，但是，通过Receiver连接Sender时，出现如下提示信息：

图21通过HP RGS Receiver连接HP RGS Sender失败

提示信息提示“The

Receiver resolved the specified hostname or IP address”，表示Receiver和Sender之间的网络是可达的，因此，问题可能是由于服务端的Service没有启动。

在服务端操作系统中，打开“服务”，在服务列表中右键点击“Remote Graphics Sender Service”，选择命令菜单。

图22手工启动RGS服务

6.3为什么Windows XP SP3中运行HP RGS Receiver v7.0时提示出错？

在Windows

XP专业版SP3上安装HP RGS Receiver v7.0后，运行时出现如下错误对话框：

图23Windows XP中无法执行HP RGS Receiver程序

HP RGS不支持Windows XP系列操作系统。从HP官方网站可以知道，HP RGS支持的操作系统列表为：

·Windows 7 Professional

·Windows 8 Professional

·RHEL v6.5

·SLED 11 SP3

更换HP

RGS Receiver v7.0到HP

RGS支持的操作系统上运行。

6.4GPU资源池中如果添加centos6.5虚拟机然后启动，可能会导致主机重启

GPU资源池中添加centos6.5虚拟机，然后启动该虚拟机，会导致主机重启。

服务器日志：

由于centos6.5初始化GPU时，因为内部没有简单video driver，初始化GPU失败，导致服务器故障。

centos6.5或redhat6.5虚拟机，如果需要添加服务器的GPU设备，那么虚拟机安装时，要选择如下的安装方式(第二选项)：