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H3C CAS云计算管理平台-GPU直通配置指导-5W102

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H3C CAS云计算管理平台-GPU直通配置指导-5W102-整本手册.pdf 1 | 普通用户等级   (2.64 MB)

  • 发布时间:2022/8/19 18:25:37
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H3C CAS 云计算管理平台

GPU直通配置指导

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

资料版本:5W102-20220816

Copyright © 2022 新华三技术有限公司 版权所有,保留一切权利。

非经本公司书面许可,任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部,并不得以任何形式传播。

除新华三技术有限公司的商标外,本手册中出现的其它公司的商标、产品标识及商品名称,由各自权利人拥有。

本文档中的信息可能变动,恕不另行通知。



1 简介

本文档介绍H3C CAS GPU直通的配置方法和操作步骤。GPUGraphical 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。

2 配置前提

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。

3 组网需求

验证H3C CAS GPU直通的逻辑组网拓扑图如下所示。

图3-1 H3C 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 M60GPU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。

4 配置环境

4.1  服务器

配置项

说明

服务器型号

H3C FlexServer R390

CPU

28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

 

4.2  软件

软件

版本

H3C CAS

CAS-E0526KVM Kernel 4.14.0-generic

Windows

Windows 7中文旗舰版 SP1 64

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

 

5 配置步骤

5.1  服务器配置

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

(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<Advanced Options>-><Video 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5-1 BIOS中设置服务器内置显卡为主显卡设备

 

(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

(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。

(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5-2 设置IOMMU功能

 

注意

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CVKCVM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。

 

5.2  虚拟机配置

(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。

说明

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vCPU2核、内存为4GB、磁盘为30GBVirtio类型磁盘、网卡为Virtio网卡(使用默认的网络策略模板)。

 

图5-3 H3C CAS CVK为虚拟机分配的标准VGA显卡

 

(2)     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

说明

·     HP RGSRemote 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ReceiverSender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,SenderHP 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

 

(3)     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5-4 HP RGS Sender安装成功后在任务栏中的状态

 

说明

HP RGSLicense分为2种:Standard License (F9L57AAE)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。

 

5.3  GPU直通配置

(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<增加智能资源调度业务>按钮,弹出增加智能资源调度对话框。

图5-5 创建GPU资源池-01

 

(2)     输入业务名称,选择集群,将资源类型设置为GPU后,单击<下一步>按钮。

图5-6 创建GPU资源池-02

 

说明

设置资源类型时,请注意:若使用GPU直通功能,需要选择“GPU”。

 

(3)     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<下一步>按钮。

图5-7 创建GPU资源池-03

 

(4)     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5-8 创建GPU资源池-04

 

(5)     选择完成后,单击<完成>按钮后完成创建。

图5-9 创建GPU资源池-05

 

(6)     在智能资源调度列表中,查看刚刚创建的GPU资源池

图5-10 GPU资源池创建完成-05

 

(7)     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5-11 启动业务虚拟机

 

(8)     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5-12 GPU直通后在虚拟机中看到的显卡设备

 

(9)     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5-13 为虚拟机安装NVIDIA Tesla M60显卡驱动程序

 

5.4  远程连接配置

(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<Connect>按钮。

图5-14 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5-15 RGS Sender要求RGS Receiver输入有效的登录账号和密码

 

(2)     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<Continue without activation>按钮继续。

图5-16 没有Internet连接时HP RGS将禁用部分高级功能

 

(3)     连接成功之后的远程操作系统界面显示如下。

图5-17 HP RGS远程连接成功后的操作系统界面

 

5.5  视频流畅度验证

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/秒。

否则,使用HP RGS连接播放本地视频可能出现卡顿的现象。

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

(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。

(3)     电影《中国合伙人》(FLV格式)文件信息如下表所示。

视频参数

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:

 

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:

 

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5-18 使用HP RGS连接播放FLV格式视频

 

(4)     电影《幸福终点站》(RMVB格式)文件信息如下表所示。

视频参数

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:

 

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:

 

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5-19 使用HP RGS连接播放RMVB格式视频

 

6 FAQ

6.1  为什么GPU直通后无法使用VNC访问虚拟机?

6.1.1  问题现象

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6-1 GPU直通后虚拟机无法通过VNC访问

 

6.1.2  问题可能原因

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。

6.1.3  问题解决方法

(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。

6.2  为什么通过HP RGS Receiver连接HP RGS Sender失败?

6.2.1  问题现象

在本地PC机和远端虚拟机上分别正常安装HP RGS Receiver v7.0HP RGS Sender v7.0,但是,通过Receiver连接Sender时,出现如下提示信息:

图6-2 通过HP RGS Receiver连接HP RGS Sender失败

 

6.2.2  问题可能原因

提示信息提示“The Receiver resolved the specified hostname or IP address”,表示ReceiverSender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。

6.2.3  问题解决方法

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<启动>命令菜单。

图6-3 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?

6.3.1  问题现象

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6-4 Windows XP中无法执行HP RGS Receiver程序

 

6.3.2  问题可能原因

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

6.3.3  问题解决方法

更换HP RGS Receiver v7.0HP RGS支持的操作系统上运行。

6.4  GPU资源池中如果添加centos 6.5虚拟机然后启动,可能会导致主机重启

6.4.1  问题现象

GPU资源池中添加centos 6.5虚拟机,然后启动该虚拟机,会导致主机重启。

服务器日志:

http://idms.h3c.com/DownLoad/ImageDown?fileName=4097EB21791A0F87F027522074AC69EBD439C64365DF750BD87EB55A44E9EC6FC9FA2D921F53DE605D8EAE9F325EA7535326E1A6C9FB306B8CB14A1B88091D03A7DEB80AFA7A1E1762D0FA5F773AEA06

6.4.2  问题可能原因

由于centos 6.5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。

6.4.3  问题解决方法

Centos 6.5redhat 6.5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):

http://idms.h3c.com/DownLoad/ScreenDown?fileName=5CA836AE4B50DC6885BDC250F6EE52131B805F960E2C9693C3F210489F6CEBA2983B2761A26279400AA5EB4F2F216AAC7248E41A629F60C723E54A595CF6D878F77281A12ECA3621FC2D8237F0CB405230915FC66D0D2192

 

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