Server Ubuntu: Come configurare una GPU utilizzando Discrete Device Assignment (DDA) su una macchina virtuale Ubuntu

Obiettivo

DDA può essere utilizzato per trasferire un intero dispositivo PCIe, in questo caso una GPU, a una VM. Ciò consente l'accesso ad alte prestazioni al dispositivo e la possibilità di sfruttare i suoi driver nativi.

Ambiente in questo esempio

Server: PowerEdge R740xd con GPU Windows Server 2019
: NVIDIA Tesla P100
VM: 4 vCPU, 32 GB di RAM con Ubuntu ®18.04 LTS

Procedura

1. Installare Windows Server 2019 sull'host e aggiornare il sistema operativo. Installare i driver del dispositivo più recenti, come i driver del chipset e della GPU.

2. Installare il ruolo Hyper-V.

3. Creare una VM di 2a generazione. Disabilitare Secure Boot nelle impostazioni della macchina virtuale, quindi installare Ubuntu ®18.04 LTS su di essa.

4. Applicare gli aggiornamenti di Ubuntu. A tale scopo, eseguire i seguenti comandi:

   $ sudo apt-get update

   $ sudo apt-get upgrade

5. Arrestare la macchina virtuale.

6. Aprire Gestione dispositivi sull host, espandere Schede video e selezionare la GPU che verrà presentata alla macchina virtuale.
   
   Figura 1: Gestione dispositivi con la GPU selezionata

7. Cliccare con il pulsante destro del mouse sulla GPU da utilizzare nella VM e selezionare Properties. Nella scheda Dettagli , selezionare Proprietà dall'elenco a discesa Percorsi di posizione. Copiare il valore che inizia con PCIROOT in Blocco note.
   
   Figura 2: Proprietà dei dispositivi di Gestione dispositivi - Percorsi di posizione

8. Cliccare con il pulsante destro del mouse sulla GPU in Gestione dispositivi e disabilitarla.
   
   Figura 3: Disabilitazione della GPU in Gestione dispositivi

9. Configurare la VM per DDA utilizzando PowerShell. Aprire PowerShell come amministratore ed eseguire i seguenti comandi:

   # Configure the "Automatic Stop Action" of a VM to TurnOff.
   
   Set-VM -Name VMName -AutomaticStopAction TurnOff
   
   # Enable Write-Combining on the CPU.
   
   Set-VM -VMName VMName -GuestControlledCacheTypes $true
   
   # Configure the 32-bit MMIO space.
   
   Set-VM -VMName VMName -LowMemoryMappedIoSpace 128Mb
   
   # Configure greater than 32-bit MMIO space.
   
   Set-VM -VMName VMame -HighMemoryMappedIoSpace 18000Mb
   
   # Dismount the device.
   
   Dismount-VMHostAssignableDevice -force -LocationPath "step 7 location path goes here"
   
   # Assign the device to the VM.
   
   Add-VMAssignableDevice -VMName VMName -LocationPath "step 7 location path goes here"

10. Avviare la macchina virtuale.

11. Eseguire i seguenti comandi all'interno della macchina virtuale per verificare che abbia identificato la GPU:

    $ lspci

    $ sudo lshw -C Display

    
    Figura 4. Output di lspci e lshw Comandi

12. Se l'output di sudo lshw -C Display comando nel passaggio 11 indica che il driver Nouveau è installato (vedere la configurazione nella Figura 4 sopra), deve essere disabilitato. Nouveau è un driver gratuito e open-source per schede video NVIDIA scritto da ingegneri software indipendenti. Questo driver è installato per impostazione predefinita e deve essere disabilitato per installare il driver NVIDIA. Eseguire i seguenti comandi per disabilitare il driver Nouveau.

    # Create a file at /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf.
    
    $ sudo nano /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf
    
    # Add the following to the newly created file, then save the file.
    
    blacklist nouveau
    options nouveau modeset=0
    
    # Regenerate the kernel initramfs, then reboot.
    
    $ sudo update-initramfs -u
    $ reboot

    
    Figura 5. Output di lspci e lshw comandi dopo che il driver Nouveau è stato disabilitato

13. Scaricare il driver NVIDIA, quindi installarlo sulla VM Ubuntu.

    # Run these commands after the file has been copied to the VM.
    
    $ sudo dpkg -i nvidia-driver-local-repo-ubuntu1804-440.33.01_1.0-1_amd64.deb
    $ sudo apt-key add /var/nvidia-driver-local-repo-440.33.01/7fa2af80.pub
    $ sudo apt-get update
    $ sudo apt-get install cuda-drivers {Install all the dependencies
    $ sudo reboot

14. Per verificare che il driver sia installato correttamente, eseguire i seguenti comandi:

    $ lspci
    $ sudo lshw -C Display
    $ nvidia-smi

    
    Figura 6. Output di lspci, lshwe nvidia-smi comandi dopo l'installazione del driver NVIDIA