OpenStack配置PCI直通（PCI passthrough

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除OVS与硬直通SR-IOV外，还有PCI直通，即物理网卡给一个虚拟机网口独占。

PCI直通特性允许虚拟机完全访问与直接控制物理PCI设备。此机制对任何类型的PCI设备都是通用的，并且可以与网络接口卡（NIC），图形处理单元（GPU）或可以连接到PCI总线的任何其他设备一起运行。

有的PCI设备提供SR-IOV能力，当使用SR-IOV时，物理设备被虚拟呈现为多个PCI设备。虚拟PCI设备被分配到同一个或多个虚拟机。在PCI直通的情况下，整个物理设备只能分配给一个虚拟机，并且不能共享。

执行以下步骤使能PCI直通（以地址为0000:41:00.0的PCI设备为例。
）：

1. 配置nova-scheduler (Controller)
2. 配置nova-api (Controller)**
3. 配置flavor (Controller)
4. 使能PCI直通 (Compute)
5. 在nova.conf配置PCI设备 (Compute)

1. Configure nova-scheduler (Controller)

1. 参考 Configure nova-scheduler配置nova-scheduler 。
   在运行nova-scheduler的每个控制节点，把PciPassthroughFilter添加到scheduler_default_filters，以默认使能PciPassthroughFilter过滤器。同时，确保nova.conf [DEFAULT]下的scheduler_available_filters参数设置为all_filters，以使能compute服务提供的所有过滤器。

[DEFAULT]
scheduler_default_filters = RetryFilter, AvailabilityZoneFilter, RamFilter, ComputeFilter, ComputeCapabilitiesFilter, ImagePropertiesFilter, ServerGroupAntiAffinityFilter, ServerGroupAffinityFilter, PciPassthroughFilter
scheduler_available_filters = nova.scheduler.filters.all_filters

2. 重启nova-scheduler服务。

2. 配置nova-api (Controller)**

1. 指定设备的PCI别名。
   配置PCI别名a1来请求一个vendor_id为0x8086和product_id为0x154d的PCI设备。vendor_id和product_id对应于地址为0000：41：00.0的PCI设备。
   编辑/etc/nova/nova.conf:

[pci]
alias = { "vendor_id":"8086", "product_id":"154d", "device_type":"type-PF", "name":"a1" }

获取alias的更多信息，参考nova.conf中的alias配置项。
PCI直通配置项：

配置项 = 默认值
alias = []

描述
要求填写PCI直通设备的别名。
这允许用户在flavor的extra_spec属性中指定PCI设备的别名，而不需给出指定PCI设备属性要求。

可能的值：
描述别名的JSON值列表，例如：
alias = { “name”: “QuickAssist”, “product_id”: “0443”, “vendor_id”: “8086”, “device_type”: “type-PCI” }
定义了Intel QuickAssist卡的别名。有效的值为：

• “name”: PCI设备的别名
• “product_id”: 设备的十六进制Product ID
• “vendor_id”: 设备的十六进制Vendor ID
• “device_type”: PCI设备的类型，有效的值为: “type-PCI”, “type-PF” and “type-VF”。

2. 重启nova-api服务

3. 配置flavor (Controller)

通过flavor为guest虚拟机配置两个PCI设备，每个PCI设备的vendor_id是0x8086，product_id是0x154d。

# openstack flavor set m1.large --property "pci_passthrough:alias"="a1:2"

具体参考flavor。

$ openstack flavor set FLAVOR-NAME \
    --property pci_passthrough:alias=ALIAS:COUNT

• ALIAS: (字符串) 对应特定的PCI设备类型，与nova配置文件中的一致,参考nova.conf中的alias配置项。

• COUNT: (整数) 分配给虚拟机的ALIAS中指定类型的PCI设备数量T。

4.使能PCI passthrough (Compute)

使能VT-d和IOMMU，参考Create Virtual Functions中的步骤一与二:
Step 1 BIOS开启SR-IOV与VT-d。
Step 2 在Linux中使能IOMMU，例如使用GRUB把intel_iommu=on添加到内核参数。

5.在nova.conf配置PCI设备 (Compute)

1. 配置nova-compute，允许PCI设备直通到虚拟机，编辑/etc/nova/nova.conf文件：

[pci]
passthrough_whitelist = { "address": "0000:41:00.0" }

或者指定多个PCI设备：

[pci]
passthrough_whitelist = { "vendor_id": "8086", "product_id": "10fb" }

所有vendor_id与product_id 匹配的PCI设备会被添加到可以直通分配给虚拟机的PCI设备池。

更多关于passthrough_whitelist的用法，参考nova.conf中的passthrough_whitelist配置项。

2. 指定PCI设备的alias。

从Newton版本开始，为了resize带有PCI设备的虚拟机，需要在计算节点上同时配置PCI设备alias。

配置请求alias为a1的PCI设备，其中vendor_id为0x8086，product_id为0x154d，对应地址为 0000:41:00.0的PCI设备。

编辑/etc/nova/nova.conf文件：

[pci]
alias = { "vendor_id":"8086", "product_id":"154d", "device_type":"type-PF", "name":"a1" }

3. 重启nova-compute服务。

6. 创建带PCI直通设备的虚拟机实例

nova-scheduler选择目标主机，这台主机的PCI设备的vendor_id和product_id可以和flavor中定义的alias设备匹配。

# openstack server create --flavor m1.large --image cirros-0.3.5-x86_64-uec --wait test-pci

可以通过lspci | grep -i eth（型号与产品id等）查询环境已有硬件是否符合要求。

参考原文：Attaching physical PCI devices to guests