Serwer Ubuntu: Konfigurowanie procesora graficznego przy użyciu funkcji DDA (Discrete Device Assignment) w maszynie wirtualnej z systemem Ubuntu

Cel

Atrybucja DDA może służyć do przekazywania całego urządzenia PCIe, w tym przypadku procesora graficznego, do maszyny wirtualnej. Zapewnia to dostęp do urządzenia o wysokiej wydajności i możliwość korzystania z jego natywnych sterowników.

Środowisko w tym przykładzie

Server: PowerEdge R740xd z systemem Windows Server 2019
GPU: Maszyna wirtualna NVIDIA Tesla P100
: 4 procesory vCPU, 32 GB pamięci RAM z systemem Ubuntu ®18.04 LTS

Kroki

1. Zainstaluj system Windows Server 2019 na hoście i zaktualizuj system operacyjny. Zainstaluj najnowsze sterowniki urządzeń, takie jak sterowniki chipsetu i GPU.

2. Zainstaluj rolę Hyper-V.

3. Utwórz maszynę wirtualną generacji 2. Wyłącz funkcję Secure Boot w ustawieniach maszyny wirtualnej, a następnie zainstaluj na niej system Ubuntu ®18.04 LTS.

4. Zastosuj aktualizacje systemu Ubuntu. Aby to uczynić, uruchom następujące polecenia:

   $ sudo apt-get update

   $ sudo apt-get upgrade

5. Zamknij maszynę wirtualną.

6. Otwórz Menedżer urządzeń na hoście, rozwiń pozycję Karty graficzne i wybierz GPU, który ma być prezentowany maszynie wirtualnej.
   
   Rysunek 1: Menedżer urządzeń z wybraną kartą graficzną

7. Kliknij prawym przyciskiem myszy procesor GPU, który ma być używany w maszynie wirtualnej, a następnie wybierz polecenie Właściwości. Na karcie Szczegóły wybierz opcję Właściwość z listy rozwijanej Ścieżki lokalizacji. Skopiuj wartość zaczynającą się od PCIROOT do Notatnika.
   
   Rysunek 2: Właściwości urządzenia w Menedżerze urządzeń — ścieżki lokalizacji

8. Kliknij prawym przyciskiem myszy procesor graficzny w Menedżerze urządzeń i wyłącz go.
   
   Rysunek 3: Wyłączanie GPU w Menedżerze urządzeń

9. Skonfiguruj maszynę wirtualną na potrzeby atrybucji opartej na danych przy użyciu programu PowerShell. Otwórz program PowerShell jako administrator i uruchom następujące polecenia:

   # 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. Uruchom maszynę wirtualną.

11. Uruchom następujące polecenia na maszynie wirtualnej, aby sprawdzić, czy zidentyfikowano procesor GPU:

    $ lspci

    $ sudo lshw -C Display

    
    Rysunek 4: Dane wyjściowe lspci i lshw Polecenia

12. Jeśli dane wyjściowe sudo lshw -C Display w kroku 11 wskazuje, że sterownik Nouveau jest zainstalowany (patrz Konfiguracja na rysunku 4 powyżej), należy go wyłączyć. Nouveau to darmowy sterownik kart graficznych NVIDIA o otwartym kodzie źródłowym napisany przez niezależnych inżynierów oprogramowania. Ten sterownik jest zainstalowany domyślnie i należy go wyłączyć, aby zainstalować sterownik NVIDIA. Uruchom następujące polecenia, aby wyłączyć sterownik 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

    
    Rysunek 5. Dane wyjściowe lspci i lshw polecenia po wyłączeniu sterownika Nouveau

13. Pobierz sterownik NVIDIA, a następnie zainstaluj go na maszynie wirtualnej 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. Aby sprawdzić, czy sterownik jest poprawnie zainstalowany, uruchom następujące polecenia:

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

    
    Rysunek 6: Dane wyjściowe lspci, lshwi nvidia-smi polecenia po zainstalowaniu sterownika NVIDIA