如果 vSphere IaaS control plane 环境中的 ESXi 主机具有一个或多个 NVIDIA GRID GPU 图形设备，则可以将虚拟机配置为使用 NVIDIA GRID 虚拟 GPU (vGPU) 技术。您还可以在 ESXi 主机上配置其他 PCI 设备，使其可用于直通模式下的虚拟机。

在 vSphere IaaS control plane 中部署具有 vGPU 的虚拟机

NVIDIA GRID GPU 图形设备旨在优化复杂的图形操作，使这些操作能够以高性能运行且不会出现 CPU 过载。NVIDIA GRID vGPU 在多个虚拟机中共享一个物理 GPU 作为单独的启用 vGPU 的直通设备，从而提供无与伦比的图形性能、成本效益和可扩展性。

注意事项

使用 NVIDIA vGPU 时，需要考虑以下注意事项：
  • 三区域 主管 不支持具有 vGPU 的虚拟机。
  • 当 ESXi 主机进入维护模式时，具有由虚拟机服务管理的 vGPU 设备的虚拟机将自动关闭电源。这可能会暂时影响虚拟机中运行的工作负载。主机处于维护模式后，虚拟机将自动打开电源。
  • DRS 在集群的主机之间以广域优先的方式分发 vGPU 虚拟机。有关详细信息，请参见《vSphere 资源管理》指南中的 DRS 放置 vGPU 虚拟机。

要求

要配置 NVIDIA vGPU，请满足以下要求：

  • 确认 ESXi 在《VMware 兼容性指南》的支持之列，并与供应商联系，确认主机满足电源要求和配置要求。
  • 在至少一个处于直接共享模式的设备上配置 ESXi 主机图形设置。请参见《vSphere 资源管理》文档中的配置主机图形。
  • 用于具有 vGPU 设备的虚拟机的内容库必须包含引导模式设置为 EFI 的映像，例如 CentOS。
  • 安装 NVIDIA vGPU 软件。NVIDIA 提供了包含以下组件的 vGPU 软件包。

    有关详细信息，请参见相应的 NVIDIA 虚拟 GPU 软件文档。

使用 vSphere Client 将 vGPU 设备添加到虚拟机类

创建或编辑现有虚拟机类，以添加 NVIDIA GRID 虚拟 GPU (vGPU)。

前提条件

所需特权：
  • 命名空间.修改集群范围的配置
  • 命名空间.修改命名空间配置
  • 虚拟机类.管理虚拟机类

过程

  1. 创建或编辑现有虚拟机类。
    选项 操作
    创建新虚拟机类
    1. 从 vSphere Client 主菜单中，选择工作负载管理。
    2. 单击服务选项卡，然后单击虚拟机服务窗格上的管理。
    3. 在VM 服务页面上，单击VM 类，然后单击创建 VM 类。
    4. 按照提示操作。
    编辑虚拟机类
    1. 从 vSphere Client 主菜单中，选择工作负载管理。
    2. 单击服务选项卡，然后单击虚拟机服务窗格上的管理。
    3. 在VM 服务页面上，单击VM 类。
    4. 在现有虚拟机类窗格中，单击管理，然后单击编辑。
    5. 按照提示操作。
  2. 在配置页面上，单击虚拟硬件选项卡，单击添加新设备，然后选择 PCI 设备。
    “添加新设备”菜单中的“PCI 设备”选项
  3. 从设备选择页面上的可用设备列表中选择“NVIDIA GRID vGPU”，然后单击选择。
    该设备将显示在“虚拟硬件”页面上。
  4. 单击高级参数选项卡，然后使用以下属性和值设置参数。
    选项 描述
    参数 值
    pciPassthru0.cfg.enable_uvm 1
    pciPassthru1.cfg.enable_uvm 1
    为高级参数添加属性和值
  5. 查看配置，然后单击完成。

结果

虚拟机类窗格上的 PCI 设备标记表示该虚拟机类已启用 vGPU。

虚拟机类窗格上的“PCI 设备”标记

使用数据中心 CLI 将 vGPU 设备添加到虚拟机类

除了 vSphere Client 之外，您还可以使用数据中心 CLI (DCLI) 命令添加 vGPU 和高级配置。

有关 DCLI 命令的详细信息，请参见使用数据中心 CLI 创建和管理虚拟机类。

过程

  1. 使用 root 用户帐户登录到 vCenter Server，然后键入 dcli +i 以在交互模式下使用 DCLI。
  2. 运行以下命令以创建虚拟机类。
    在以下示例中， my-class 虚拟机类包括两个 CPU、2048 MB 内存以及一个具有两个示例 vGPU 配置文件（ mockup-vmiop-8c 和 mockup-vmiop）的 VirtualMachineConfigSpec。extraConfig 字段 pciPassthru0.cfg.enable_uvm 和 pciPassthru1.cfg.enable_uvm 设置为 1。 
    dcli +i +show-unreleased com vmware vcenter namespacemanagement virtualmachineclasses create --id my-class --cpu-count 2 --memory-mb 2048 --config-spec '{"_typeName":"VirtualMachineConfigSpec","deviceChange":[{"_typeName":"VirtualDeviceConfigSpec","operation":"add","device":{"_typeName":"VirtualPCIPassthrough","key":20,"backing":{"_typeName":"VirtualPCIPassthroughVmiopBackingInfo","vgpu":"mockup-vmiop-8c"}}},{"_typeName":"VirtualDeviceConfigSpec","operation":"add","device":{"_typeName":"VirtualPCIPassthrough","key":20,"backing":{"_typeName":"VirtualPCIPassthroughVmiopBackingInfo","vgpu":"mockup-vmiop"}}}],"extraConfig":[{"_typeName":"OptionValue","key":"pciPassthru0.cfg.enable_uvm","value":{"_typeName":"string","_value":"1"}},{"_typeName":"OptionValue","key":"pciPassthru1.cfg.enable_uvm","value":{"_typeName":"string","_value":"1"}}]}'

在 vSphere IaaS control plane 中的虚拟机中安装 NVIDIA 客户机驱动程序

如果虚拟机包含为 vGPU 配置的 PCI 设备，则在 vSphere IaaS control plane 环境中创建并引导虚拟机后，请安装 NVIDIA vGPU 图形驱动程序以完全启用 GPU 操作。

前提条件

  • 部署具有 vGPU 的虚拟机。确保虚拟机 YAML 文件引用具有 vGPU 定义的虚拟机类。请参见在 vSphere IaaS control plane 中部署虚拟机。
  • 确认已从 NVIDIA 下载站点下载 vGPU 软件包，解压缩软件包，并准备好客户机驱动器组件。有关信息，请参见相应的 NVIDIA 虚拟 GPU 软件文档。
    注： 驱动程序组件的版本必须与 vSphere 管理员在 ESXi 主机上安装的 vGPU Manager 版本相对应。

过程

  1. 将 NVIDIA vGPU 软件 Linux 驱动程序包（例如 NVIDIA-Linux-x86_64-version-grid.run）复制到客户机虚拟机。
  2. 尝试运行驱动程序安装程序之前，请终止所有应用程序。
  3. 启动 NVIDIA vGPU 驱动程序安装程序。 
    sudo ./NVIDIA-Linux-x86_64-version-grid.run
  4. 接受 NVIDIA 软件许可协议，然后选择是，自动更新 X 配置设置。
  5. 确认已安装驱动程序。
    例如， 
    ~$ nvidia-smi
Wed May 19 22:15:04 2021
+-----------------------------------------------------------------------------+
| NVIDIA-SMI 460.63       Driver Version: 460.63       CUDA Version: 11.2     |
|-------------------------------+----------------------+----------------------+
| GPU  Name        Persistence-M| Bus-Id        Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
| Fan  Temp  Perf  Pwr:Usage/Cap|         Memory-Usage | GPU-Util  Compute M. |
|                               |                      |               MIG M. |
|===============================+======================+======================|
|   0  GRID V100-4Q        On   | 00000000:02:00.0 Off |                  N/A|
| N/AN/AP0    N/A/  N/A|    304MiB /  4096MiB |      0%      Default |
|                               |                      |                  N/A|
+-------------------------------+----------------------+----------------------+

+-----------------------------------------------------------------------------+
| Processes:                                                                  |
|  GPU   GI   CI        PID   Type   Process name                  GPU Memory |
|        ID   ID                                                   Usage      |
|=============================================================================|
|  No running processes found                                                 |
+-----------------------------------------------------------------------------+

在 vSphere IaaS control plane 中部署具有 PCI 设备的虚拟机

除了 vGPU 之外，您还可以在 ESXi 主机上配置其他 PCI 设备，使其可在直通模式下供虚拟机使用。

vSphere IaaS control plane 支持动态 DirectPath I/O 设备。使用动态 DirectPath I/O，虚拟机可以直接访问连接到主机的物理 PCI 和 PCIe 设备。您可以使用动态 DirectPath I/O 将多个 PCI 直通设备分配给一个虚拟机。每个直通设备都可以通过其 PCI 供应商和设备标识符来指定。
注： 为 PCI 直通设备配置动态 DirectPath I/O 时，请将 PCI 设备连接到主机，并将其标记为可用于直通。请参见 《vSphere 网络连接》文档中的 为主机上的网络设备启用直通功能。