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服务器虚拟化正在以几乎普遍的基础部署，以降低成本并充分利用2020欧洲杯预赛资源。随着强大的多核服务器，更高的内存容量和更高的带宽网络管道的进展，它已经成为重新思考I / O优化所必需的。
结果是几个网络技术，包括单根I / O虚拟化（SR-IOV）。SR-IOV是一种PCI-SIG标准，允许PCI Express（PCIe）I / O设备显示为多个物理和虚拟设备。
在新闻中：PCI构建较薄互连手持设备
传统的虚拟服务器虚拟机管理程序提供虚拟机（VM），其中一组资源模拟物理服务器的功能，允许每个VM独立运行。对于I / O，这意味着每个VM都使用虚拟机管理程序呈现的虚拟I / O设备。虽然这适用于虚拟化，但它通常不高效。对于收到的I / O尤其如此。
使用多核服务器，管理程序执行以下步骤以处理收到的I / O：
•其中一个CPU核心被中断以检查数据包，并确定哪个VM应该接收它。
•维修VM的核心中断并处理I / O.
•最初接收到数据包的核心返回其正常工作负载。
这些步骤中的每一个都慢下来I / O并使用大量的CPU资源。SR-IOV通过引入物理和虚拟功能的概念来简化此过程：
•物理功能（PF） - 适配器上的每个物理端口至少有一个PF。在某些情况下，适配器可以分为多达每个物理端口的四个端口。在此示例中，每个端口可能有四个PFS，或者具有两个物理端口的适配器共8个PFS。关键差异化是PFS具有完整配置功能。它们与虚拟机管理程序相关联，可以像物理设备那样管理。
•虚拟功能（VF） - VFS与VMS相关联，仅限于处理I / O流，基本上移动数据。它们不支持物理设备的管理。支持的VFS的数量会有所不同，可能会使每个物理适配器约64 VF。
虽然SR-IOV标准适用于网络和存储I / O，但目前和预期的实现仅用于网络。虚拟服务器的性能问题专注于以太网流量，通常会创建最大的I / O需求并使用最大的服务器资源。存储I / O使用远更少的开销，通常达到全线速度。
先进的管理解决方案
提高VM性能的传统解决方案之一是直接I / O（或通过），其需要将唯一物理端口分配给每个VM，绕过虚拟机管理程序。此方法提高性能，但受到可以连接到服务器的物理端口数量的限制。
它还导致复合且昂贵的适配器端口，交换机端口和电缆集合。Direct I / O选项也与运行VM的迁移也不兼容。迁移需要手动进程关闭，移动和重新启动VM。显然这少于最佳状态。
使用SR-IOV，将VFS分配给VM。这允许一个适配器端口，交换机端口和电缆支持许多VM的直接I / O.如果合适，可以将多个VF分配给一个VM。例如，可以从双端口适配器的每个物理端口分配VM以获得高可用性。
对于已接收的I / O，分配给VM及其关联的VFS的服务器核心执行数据包的所有处理。没有必要中断分配给其他VM的核心。为了进一步增强性能，可以使用内部第2层交换机处理相同PF的VFS之间的VFS之间，通过物理开关消除路由。
最后，SR-IOV与运行VM的迁移兼容。
SR-IOV的生态系统处于引导自身的过程中。它需要适配器，交换机和虚拟机管理程序的供应商的支持。它还需要通过服务器供应商的支持，这些供应商将添加管理工具以完全启用强大的解决方案。SR-IOV目前在Red Hat Enterprise中支持内核虚拟机（KVM）Linux.6和SUSE Enterprise Linux 11（及更高版本）。
其他虚拟机管理程序提供商预计将宣布SR-IOV支持。
SR-IOV将是优化虚拟化服务器I / O的关键技术，从而实现更高的虚拟化比率，以节省最高成本。SR-IOV将提供比多个物理端口更具成本效益的解决方案，并将与VM迁移完全兼容。
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