Сервер Ubuntu: Как настроить графический процессор с помощью функции Discrete Device Assignment (DDA) на виртуальной машине Ubuntu

Цель

DDA можно использовать для передачи всего устройства PCIe, в данном случае графического процессора, в виртуальную машину. Это обеспечивает высокопроизводительный доступ к устройству и возможность использовать его встроенные драйверы.

Среда в данном примере

Сервер: PowerEdge R740xd под управлением Windows Server 2019
с графическим процессором: ВМ NVIDIA Tesla P100
: 4 виртуальных ЦП, 32 Гбайт ОЗУ Работа под управлением Ubuntu Server 18.04 LTS

Действия

1. Установите Windows Server 2019 на хосте и обновите ОС. Установите последние версии драйверов устройств, например драйверы набора микросхем и графического процессора.

2. Установите роль Hyper-V.

3. Создайте виртуальную машину 2-го поколения. Отключите безопасную загрузку в настройках виртуальной машины, затем установите на ней Ubuntu Server 18.04 LTS.

4. Примените обновления Ubuntu. Для этого выполните следующие команды в виртуальной машине:

   $ sudo apt-get update

   $ sudo apt-get upgrade

5. Завершите работу виртуальной машины.

6. Откройте диспетчер устройств на хосте, разверните Видеоадаптеры и выберите графический процессор, который будет представлен для виртуальной машины.
   
   Рис. 1. Диспетчер устройств с выбранным графическим процессором

7. Нажмите правой кнопкой мыши графический процессор, который будет использоваться в виртуальной машине, и выберите Свойства. На вкладке Сведения выберите Свойство в раскрывающемся списке Пути расположения. Скопируйте значение, начинающееся с PCIROOT, в Блокнот.
   
   Рис. 2. Свойства устройства в диспетчере устройств — пути к расположению

8. Нажмите правой кнопкой мыши на графическом процессоре в Диспетчере устройств и отключите его.
   
   Рис. 3. Отключение графического процессора в Диспетчере устройств

9. Настройте виртуальную машину для DDA с помощью PowerShell. Откройте PowerShell от имени администратора и выполните следующие команды:

   # 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. Запустите виртуальную машину.

11. Выполните следующие команды на виртуальной машине, чтобы убедиться, что она идентифицировала графический процессор:

    $ lspci

    $ sudo lshw -C Display

    
    Рис. 4. Выходные данные lspci и lshw Команды

12. Если вывод команды sudo lshw -C Display на шаге 11 указывает, что драйвер Nouveau установлен (см. Конфигурация на рис. 4 выше), он должен быть отключен. Nouveau — это бесплатный драйвер с открытым исходным кодом для видеокарт NVIDIA, написанный независимыми инженерами-программистами. Этот драйвер установлен по умолчанию, и его необходимо отключить для установки драйвера NVIDIA. Выполните следующие команды, чтобы отключить драйвер 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

    
    Рис. 5. Выходные данные lspci и lshw после того, как драйвер Nouveau был отключен

13. Скачайте драйвер NVIDIA и установите его на виртуальную машину 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. Чтобы убедиться, что драйвер установлен правильно, выполните следующие команды:

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

    
    Рис. 6. Выходные данные lspci, lshwи nvidia-smi после установки драйвера NVIDIA