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SR-IOV 网卡虚拟化技术　　PCI 与 PCIe 设备　　PCI（Peripheral Component Interconnect，外设组件互连）：符合 PCI 总线标准的设备就被称为 PCI 设备，PCI 总线架构中可以包含多个 PCI 设备。PCIe（Peripheral Component Interconnect Express，快速外设组件互连）：PCI Express，简称 PCIe，是电脑总线 PCI 的一种，它沿用了现有的 PCI 编程概念及通讯标准，但建基于更快的串行通信系统。是 Intel 提出的新一代的总线接口，PCI Express 采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构每个 PCIe 设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽。

　　如上图，PCI 插槽都是等长的，防呆口位置靠上，大部分都是纯白色。PCIe 插槽大大小小，最小的 x1，最大的 x16，防呆口靠下。　　SR-IOV 　　SR-IOV（Single-Root I/O Virtualization，单根 I/O 虚拟化）是 PCI-SIG 推出的一项标准，定义了一种 PCIe 设备虚拟化技术的标准机制，是 “虚拟通道” 的一种技术实现，用于将一个 PCIe 设备虚拟成多个 PCIe 设备，每个虚拟 PCIe 设备都具有自己的 PCIe 配置空间，如同物理 PCIe 设备一样为上层软件提供服务。　　SR-IOV 技术是一种基于物理硬件的虚拟化解决方案，可以提高物理 I/O 设备（常见的是网络适配器）的性能与可扩展性。SR-IOV 技术允许在虚拟机之间高效共享 PCIe 设备，由于 SR-IOV 技术是基于硬件实现的，可以使虚拟机获得与宿主机媲美的 I/O 性能。　　SR-IOV 虚拟出来的通道分为两个类型：PF（Physical Function，物理功能）：管理 PCIe 设备在物理层面的通道功能，可以看作是一个完整的 PCIe 设备，包含了 SR-IOV 的功能结构，具有管理、配置 VF 的功能。VF（Virtual Function，虚拟功能）：是 PCIe 设备在虚拟层面的通道功能，即仅仅包含了 I/O 功能，VF 之间共享物理资源。VF 是一种裁剪版的 PCIe 设备，仅允许配置其自身的资源，虚拟机无法通过 VF 对 SR-IOV 网卡进行管理。所有的 VF 都是通过 PF 衍生而来，有些型号的 SR-IOV 网卡最多可以生成 256 个 VF。　　简而言之，每个 VF 就像是物理网卡硬件资源的一个切片，而 PF 则是对所有物理网卡硬件资源的统筹者，包括管理众多 VF 可以协同工作。

　　SR-IOV 的实现依赖硬件和软件两部分，首先，SR-IOV 需要专门的网卡芯片和 BIOS 版本，其次上层 Hypervisor 还需要安装相应的驱动。这是因为，只有通过 PF 才能够直接管理物理网卡的 I/O 资源和生成 VF，而 Hypervisor 要具备区分 PF 和 VF 的能力，从而正确地对网卡进行配置。　　当 Hypervisor 识别出一个 VF 后，会通过 PF 来管理和配置 VF 的 I/O 资源。对于 Hypervisor 来说，VF 如同普通的 PCIe 网卡一般，安装相应驱动后就能够直接使用。假设一台服务器上安装了一个单端口 SR-IOV 网卡，这个端口生成了 4 个 VF，则 Hypervisor 就得到了四个以太网连接。　　在 SR-IOV 的基础上，通过进一步利用 Intel VT-d 或 AMD IOMMU（Input/Output Memory Management Unit）技术，可以直接在虚拟机和 VF 之间做一对一的映射（PCI-Passthought）。在这个过程中，Hypervisor 的软件交换机被完全 Bypass 掉，从而实现低延时和近线速。同 VMware 的 VM DirectPath 相比，这种方式即实现了虚拟机对 VF 硬件资源的直接访问，又无需随着虚拟机数量的增加而增加物理网卡的数量。　　缺省情况下，SR-IOV 网卡的 VF 处于禁用状态，此时 PF 充当传统的 PCIe 设备。一旦启用了 VF，PF 通过寄存器创建 VF，并通过 PF 的总线、设备和功能编号（路由 ID）访问各个 VF 的 PCIe 配置空间。每个 VF 都具有一个 PCIe 内存空间，用于映射其寄存器集。VF 设备驱动程序对寄存器集进行操作以启用其功能，并且显示为实际存在的 PCIe 设备。　　在 KVM 中启用 SR-IOV 网卡　　

　　手动挂载 VF 到虚拟机　　查看 PCI 设备清单：　　查看选择的 PCI 设备详情：　　NOTE：主要设备信息，e.g. 　　上述这些字段组成了 PCI device 的唯一地址：。　　Shut down the guest. 　　根据上述设备信息编写 new-dev XML 文件　　将 New Device Attach 到 GuestOS 　　查看 VM1 的 XML 更新　　NOTE：或者可以直接 Edit 虚拟机的 XML 文件　　进入 GuestOS 查看网卡信息　　启动虚拟机　　Dettach 虚拟机的 PCI 设备　　指令方式挂载　　重点在于通过将 VF Passthrough 到虚拟机。　　SR-IOV 的数据包分发机制　　其实，从逻辑上可以认为启用了 SR-IOV 技术后的物理网卡内置了一个特别的 Switch，将所有的 PF 和 VF 端口连接起来，通过 VF 和 PF 的 MAC 地址以及 VLAN ID 来进行数据包分发。在 Ingress 上（从外部进入网卡）：如果数据包的目的 MAC 地址和 VLAN ID 都匹配某一个 VF，那么数据包会分发到该 VF，否则数据包会进入 PF；如果数据包的目的 MAC 地址是广播地址，那么数据包会在同一个 VLAN 内广播，所有 VLAN ID 一致的 VF 都会收到该数据包。在 Egress 上（从 PF 或者 VF 发出）：如果数据包的 MAC 地址不匹配同一 VLAN 内的任何端口（VF 或 PF），那么数据包会向网卡外部转发，否则会直接在内部转发给对应的端口；如果数据包的 MAC 地址为广播地址，那么数据包会在同一个 VLAN 内以及向网卡外部广播。　　NOTE：所有未设置 VLAN ID 的 VF 和 PF，可以认为是在同一个 LAN 中，不带 VLAN 的数据包在该 LAN 中按照上述规则进行处理。此外，设置了 VLAN 的 VF，发出数据包时，会自动给数据包加上 VLAN，在接收到数据包时，可以设置是否由硬件剥离 VLAN 头部。　　转载： https://www.cnblogs.com/jmilkfan-fanguiju/p/12789758.html

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