Server Ubuntu: Jak nakonfigurovat grafickou kartu pomocí funkce DDA (Discrete Device Assignment) na virtuálním počítači se systémem Ubuntu

Cíl

DDA lze použít k předání celého zařízení PCIe, v tomto případě grafické karty, do virtuálního počítače. To umožňuje vysoce výkonný přístup k zařízení a možnost využívat jeho nativní ovladače.

Prostředí v tomto příkladu

Server: PowerEdge R740xd s grafickou kartou systému Windows Server 2019
: NVIDIA Tesla P100
VM: 4× vCPU, 32 GB paměti RAM se systémem Ubuntu ®18.04 LTS

Postup

1. Nainstalujte Windows Server 2019 na hostitele a aktualizujte operační systém. Nainstalujte nejnovější ovladače zařízení, jako jsou ovladače čipové sady a grafické karty.

2. Nainstalujte roli Hyper-V.

3. Vytvořte virtuální počítač 2. generace. V nastavení virtuálního počítače zakažte zabezpečené spouštění a poté na něj nainstalujte Ubuntu ®18.04 LTS.

4. Použijte aktualizace systému Ubuntu. Učiníte tak pomocí následujících příkazů:

   $ sudo apt-get update

   $ sudo apt-get upgrade

5. Vypněte virtuální počítač.

6. Otevřete Správce zařízení na hostiteli, rozbalte položku Grafické adaptéry a vyberte grafickou kartu, která se bude virtuálnímu počítači zobrazovat.
   
   Obrázek 1: Správce zařízení s vybranou grafickou kartou

7. Klikněte pravým tlačítkem na grafickou kartu, která se má použít ve virtuálním počítači, a vyberte Vlastnosti. Na kartě Podrobnosti vyberte Vlastnost z rozevíracího seznamu Cesty umístění. Zkopírujte hodnotu začínající na PCIROOT do Poznámkového bloku.
   
   Obrázek 2: Vlastnosti zařízení ve Správci zařízení – Cesty k umístění

8. Klikněte pravým tlačítkem myši na grafickou kartu ve Správci zařízení a zakažte ji.
   
   Obrázek 3: Zakázání grafické karty ve Správci zařízení

9. Nakonfigurujte virtuální počítač pro DDA pomocí PowerShellu. Otevřete PowerShell jako správce a spusťte následující příkazy:

   # 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. Spusťte virtuální počítač.

11. Spuštěním následujících příkazů ve virtuálním počítači ověřte, že identifikoval GPU:

    $ lspci

    $ sudo lshw -C Display

    
    Obrázek 4: Výstupem lspci a lshw příkazy

12. Pokud je výstup sudo lshw -C Display v kroku 11 indikuje, že je nainstalován ovladač Nouveau (viz Konfigurace na obrázku 4 výše), musí být zakázán. Nouveau je bezplatný a open-source ovladač pro grafické karty NVIDIA napsaný nezávislými softwarovými inženýry. Tento ovladač je nainstalován ve výchozím nastavení a musí být zakázán, aby bylo možné nainstalovat ovladač NVIDIA. Spuštěním následujících příkazů zakažte ovladač 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

    
    Obrázek 5: Výstupem lspci a lshw příkazy po zakázání ovladače Nouveau

13. Stáhněte si ovladač NVIDIA a nainstalujte ho na virtuální počítač 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. Chcete-li ověřit, zda je ovladač správně nainstalován, spusťte následující příkazy:

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

    
    Obrázek 6: Výstupem lspci, lshwa nvidia-smi příkazy po instalaci ovladače NVIDIA