هل يمكن مشاركة وحدة معالجة الرسومات المدمجة بين آلة افتراضية وحاويات المضيف؟

إيفا وونغ

IceWhale author

إيفا وونغ هي كاتبة تقنية و ومهندسة هاوية في ZimaSpace. مهووسة بالتكنولوجيا مدى الحياة ولديها شغف بالمختبرات المنزلية والبرمجيات مفتوحة المصدر، تتخصص في تبسيط المفاهيم التقنية المعقدة إلى أدلة عملية وسهلة الفهم. تؤمن إيفا بأن الاستضافة الذاتية يجب أن تكون ممتعة وليست مخيفة. من خلال دروسها، تمكّن المجتمع من تبسيط إعدادات الأجهزة، بدءًا من بناء أول نظام تخزين شبكي NAS وحتى إتقان حاويات Docker.

Can an Integrated GPU Be Shared Between a VM and Host Containers?

أحيانًا. يمنح تمرير PCI الكامل الآلة الافتراضية وحدة معالجة الرسومات المدمجة بأكملها، لذا تفقد الحاويات على المضيف عادةً إمكانية الوصول إليها. تتطلب المشاركة دعمًا عتاديًا وبرمجيًا للأجهزة الوسيطة، أو Intel GVT-g على بعض المنصات الأقدم، أو وظائف SR-IOV الافتراضية على المنصات الأحدث المدعومة.

يُعد الوصول من الحاويات طبقة منفصلة: تشارك الحاويات عادةً نواة المضيف وتستخدم أجهزة العرض مثل `/dev/dri/renderD128`. تحتاج الآلة الافتراضية إلى وظيفة GPU افتراضية أو جهاز وسيط بدلًا من عقدة الجهاز الموجودة على المضيف. ويحدد هذا الفرق الإعداد الآمن، وطريقة التحقق، ونقطة التراجع.

حدّد وضع المحاكاة الافتراضية الذي تدعمه منصتك

ابدأ بتحديد جيل وحدة المعالجة المركزية بالضبط، ومعرّف PCI لوحدة iGPU، والبرنامج الثابت، ونواة المضيف، وبرنامج التشغيل. قد لا ينطبق دليل خاص بجيل معين من Intel على جيل آخر، كما أن بعض أساليب المشاركة لم تعد مدعومة أو تتطلب وحدات خارج شجرة النواة.

إذا كان تمرير PCI الكامل هو الخيار المدعوم الوحيد، فاختر الآلة الافتراضية أو المضيف لتسريع الرسومات. لا تتوقع أن تحتفظ حاوية على المضيف بميزة Quick Sync بعد إلغاء ربط برنامج تشغيل المضيف.

إذا كانت SR-IOV أو الأجهزة الوسيطة مدعومة، فأبقِ الوظيفة الفعلية على المضيف وامنح الآلة الافتراضية وظيفة افتراضية أو mdev. تحقّق من سلوك إعادة الضبط وبرنامج التشغيل قبل اعتبار الإعداد جاهزًا للإنتاج.

استخدم مؤشرات الإمكانات وأعباء العمل

تحقّق من أن المضيف ما زال يعرض عقدة عرض وأن الآلة الافتراضية ترى وحدة GPU الافتراضية المخصصة لها. شغّل فك الترميز أو الترميز العتادي في كلتا البيئتين بدلًا من الاعتماد على قوائم الأجهزة.

راقب استخدام محركات GPU، والأخطاء، وضغط الذاكرة، وسجلات النواة أثناء عمليات تحويل الترميز المتزامنة. لا تضمن سعة المشاركة أداءً متوقعًا أو دعمًا لبرامج الترميز.

استخدم الجدول أدناه لاختيار نموذج تشغيل آمن.

الحالة المرصودة	الحكم	الإجراء التالي
تمرير PCI الكامل	استخدام حصري للآلة الافتراضية	تفقد حاويات المضيف وحدة iGPU
mdev/GVT-g مدعوم	شرائح مشتركة	يعتمد على الجيل
SR-IOV مدعومة	PF على المضيف وVF للآلة الافتراضية	تحقّق من دورة حياة برنامج التشغيل

اضبط أقل قدر من الامتيازات وتحكّم في التحديثات

امنح حاويات المضيف جهاز العرض وأذونات المجموعات المطلوبة فقط، وليس وصولًا واسعًا بامتيازات كاملة. ثبّت في الآلة الافتراضية برنامج التشغيل المطابق للوظيفة الافتراضية، واحتفظ بخيار عرض برمجي احتياطي للصيانة.

ثبّت توليفات النواة وبرنامج التشغيل العاملة إلى أن يجتاز التحديث التالي اختبارًا معمليًا. قد تتعطل وحدات SR-IOV التجريبية بعد تحديثات النواة أو البرامج الثابتة، لذا وثّق خطوات الإزالة والاسترداد.

يقدم استعراض توسعة GPU لجهاز ZimaCube من ZimaSpace معلومات عن العتاد.

يوضح دليل مستقل لمشاركة GPU في المختبر المنزلي التمرير الكامل، والأجهزة الوسيطة، وSR-IOV.

-15% OFF

ZimaBoard 2 - خادم منزلي صغير لأفكارك الكبيرة

Single board computer zimaboard2

أعد الاختبار بعد إعادة التشغيل وتحت حمل متزامن

شغّل المضيف من حالة إيقاف تشغيل كاملة، ثم ابدأ الحاويات أولًا، وبعدها الآلة الافتراضية؛ وكرّر الاختبار بالترتيب المعاكس. ينبغي أن يستعيد كلا المسارين عملهما دون إعادة ربط برنامج التشغيل يدويًا.

شغّل عبء العمل المتزامن الفعلي لفترة كافية لكشف الاختناق الحراري وأعطال إعادة الضبط. ثم أعد تشغيل الآلة الافتراضية دون إعادة تشغيل المضيف، وتأكد من أن الحاويات تحتفظ بالتسريع.

تابع فقط عندما تدعم المنصة المحددة وضع مشاركة وتنجح في اختبارات الحمل المتزامن وإعادة التشغيل. توقّف إذا فقد المضيف عقدة العرض، أو تعذر على الآلة الافتراضية إعادة الضبط، أو كان الحل يعتمد على برنامج تشغيل غير مُصان لا يمكنك تثبيته بأمان.