直通设备可提供有效的方式来使用资源并提高环境性能。

在 vSphere 8.0 及更低版本中，仅当虚拟机关闭电源时才会添加或移除直通设备。当前版本的 vSphere 对 VMDirectPathI/O 设备提供了热添加和热移除支持。热添加是指在虚拟机打开电源时添加直通设备的过程。

对于 VMDirectPathI/O 设备的热添加和热移除支持，可用使用以下功能。
  • 通过 vSphere API 将启用了直通的设备热添加到虚拟机。您可以通过下列方法之一执行此操作：
    1. 您可以为 ESXi 引导时发现的现有设备启用直通，并将该设备热添加到虚拟机。
    2. 或者，也可以通过物理方式将新设备热添加到主机的空 PCIe 热插拔插槽，为新添加的设备启用直通，然后将该设备热添加到虚拟机。
      注： 此功能需要对服务器进行 PCIe 本机热插拔认证。
  • 通过 vSphere API 从虚拟机热移除直通设备。
  • 可通过物理方式从主机中拔出虚拟机正在使用的直通设备，从而意外热移除该设备。
    注： 此功能需要对服务器进行 PCIe 本机意外热插拔认证。
    注： 仅 NVMe 设备支持热添加和热移除 VMDirectPath I/O。 vSphere Client 不支持热添加和热移除 VMdirectPathI/O。
启用了直通热插拔的虚拟机不支持以下功能：
  • 向客户机操作系统公开输入-输出内存管理单元 (IOMMU)。
  • CPU 热插拔。
  • 内存热插拔。
  • 动态 Direct Path I/O。
  • 支持 vCPU 数量大于 128 的虚拟机。
  • 对于启用了直通热插拔的虚拟机，可能会禁用虚拟中断（也称为中断发布）。
  • 不支持通过物理方式从主机正常热移除直通设备。
  • UI 对热添加和热移除的支持。
  • 虚拟机 Direct Path I/O 不可用的所有功能。

平台、设备和客户机操作系统的要求

服务器和设备要求

  • 确保服务器原始设备制造商 (OEM) 支持热添加和热移除 VMDirectPath I/O 设备功能。
  • 服务器平台固件必须是 Unified Extensible Firmware Interface (UEFI)。
  • 确保服务器平台和设备符合 KB 2142307 中所述的要求。
  • 应对服务器进行虚拟机 Direct Path I/O 认证。
  • 如果从虚拟机中意外热移除直通设备，服务器型号应经过 PCIe 本机意外热插拔认证。
注： 有关服务器认证的详细信息，请参见 VMware 兼容性指南。

客户机操作系统要求

  • 确保客户机操作系统支持 NVMe 热插拔和 NVMe 意外热移除。
  • 使用最新且稳定的 GOS 发行版，其中包含 NVMe 驱动程序 I/O 堆栈的所有修复。

vCenter 和 ESXi 要求

ESXi 和 vCenter 版本必须为 8.0 Update 1 或更高版本。

限制

  • 在单个 ReconfigureVM API 调用中最多可以热添加 1 个直通设备。
  • 在单个 ReconfigureVM API 调用中最多可以热移除 1 个直通设备。
  • 请求热添加或热移除直通设备时，无法在同一 ReconfigureVM API 调用中请求其他虚拟机重新配置更改。
  • 一个虚拟机最多支持 32 个 NVMe 直通设备。

启用 VMDirectPath I/O 设备的热添加和热移除

您可以通过准备 vCenter 和 ESXi 主机来启用 VMDirectPath I/O 设备的热添加和热移除。

前提条件

准备 vCenter 和 ESXi 主机。
  • 使用内部版本组合部署 vCenter 和有状态安装 ESXi。
  • 设置 VMKernel 引导参数。
    set -s maxIntrCookies -v 4096
  • 重新启动 ESXi 主机。
  • 部署数据中心并添加主机。

过程

  1. 在 vSphere Client 中浏览到某台主机。
  2. 在配置选项卡上，展开硬件并单击 PCI 设备。
  3. 选择 NVMe PCI 设备，然后按切换直通。

下一步做什么

准备并配置虚拟机。

准备并配置虚拟机

直通设备可提供有效的方式来使用资源并提高环境性能。您可以准备和配置虚拟机。

部署和配置虚拟机（UEFI 引导）

过程

  1. 在 vSphere Client 中，浏览到虚拟机。
    1. 要查找虚拟机，请选择数据中心、文件夹、集群、资源池或主机。
    2. 单击虚拟机选项卡。
  2. 右键单击虚拟机，然后选择编辑设置。
  3. 展开内存部分，然后设置预留所有客户机内存 (全部锁定)。
  4. 单击保存。
  5. 对于使用 vSphere API ReconfigVM_Task() 的虚拟机，将 fixedPassthruHotPlugEnabled 设置为 TRUE。有关详细信息，请参见https://developer.broadcom.com。
    注： 使用 https://developer.broadcom.com 中的搜索栏搜索 Hotplug 一词。
    1. 在 vCenter 上，右键单击虚拟机 → 兼容性 → 升级虚拟机兼容性，升级到 vmx-20，然后单击“保存”。
    2. 使用 vSphere API 将 motherboardLayout 设置为 ACPI。有关详细信息，请参见https://developer.broadcom.com。
      注： 使用 https://developer.broadcom.com 中的搜索栏搜索 Hotplug 一词。
  6. （可选）将启用了直通的 PCI 设备添加到虚拟机。
  7. 打开虚拟机电源。
    注： 验证正在进行的热插拔操作是否成功，然后再继续执行下一个热插拔操作。
  8. 使用 vSphere API 执行直通设备的热添加和热移除。有关详细信息，请参见https://developer.broadcom.com。
    注： 使用 https://developer.vmware.com/samples 中的搜索栏搜索 Hotplug 一词。

下一步做什么

验证热插拔操作是否成功。

使用 vSphere Client 验证热插拔操作是否成功

要检查热添加、热移除和意外热移除操作是否成功，可以使用 vSphere Client 进行验证。

过程

  1. 在 vSphere Client 中找到虚拟机。
  2. 选择数据中心、文件夹、集群、资源池或主机，然后单击“虚拟机”选项卡。
  3. 单击虚拟机，然后从列表中单击虚拟机。
  4. 在 PCI 设备表中，验证以下内容：
    选项 描述

    验证通过 vSphere API 将启用了直通的设备热添加到虚拟机是否成功。

    显示热添加的直通设备。

    验证通过 vSphere API 从虚拟机热移除直通设备是否成功。

    不显示热移除的直通设备。

    验证从 ESXi 主机对虚拟机的直通设备执行意外热移除（物理热移除）是否成功。
    • 将不显示意外热移除的设备。
    • 在主机视图中，
      1. 在 vSphere Client 中浏览到某台主机。
      2. 在配置选项卡上，展开硬件并单击 PCI 设备。
      3. 确认未显示意外热移除的设备。

使用虚拟机验证热插拔操作是否成功

要检查热添加、热移除和意外热移除操作是否成功，可以使用虚拟机进行验证。

过程

  1. 在虚拟机中，打开与客户机操作系统的 SSH 连接。
  2. 以 root 用户身份登录。
  3. 运行命令 lspci。
  4. 验证结果。
    选项 描述

    验证通过 vSphere API 将启用了直通的设备热添加到虚拟机是否成功。

    显示热添加的直通设备。
    注： 直通设备的 Spotfire 二进制数据文件 (SBDF) 地址可能与主机上的地址不同。

    验证通过 vSphere API 从虚拟机热移除直通设备是否成功。

    不显示热移除的直通设备。

    验证从 ESXi 主机意外热移除（物理热移除）虚拟机的直通设备是否成功。

    不显示意外热移除的设备。