基于KVM的GPU透传在桌面云中的应用

发布时间：2021-05-12 02:23

　　目前,桌面虚拟化技术已成为业界的一个热点。人们不再仅仅满足于将虚拟桌面（virtual desktop）用于日常办公,简单的报表文字处理或浏览网页、专业3D软件、实时监控、Win10操作系统等高端应用场景也需要虚拟桌面架构（virtual device interface,VDI）来支撑。在这些应用场景中,显卡（Graphics Processing Unit,GPU）是不可或缺的。终端用户对图形处理和计算能力的要求与虚拟桌面GPU的处理能力之间的矛盾逐渐凸显。应该采用怎样的方式提高桌面云用户的体验,是当前企业面临的燃眉之急。本文在综合研究开源桌面云虚拟化的基础上,分析了有代表性GPU设备资源相关解决方案,基于QEMU-KVM架构设计并实现了一套GPU透传方案。并以此作为基础分六个章节来介绍虚拟云桌面中GPU方案的实现:第一章介绍了本项目的开发背景,简单阐述了目前机敏公司桌面云解决方案中对GPU的使用情况,接着又介绍了国内外的本课题的一些研究背景和现状。第二章主要就虚拟化领域的相关技术展开分析总结,对虚拟化技术实现的基本原理、虚拟化技术实现架构、桌面虚拟化技术以及GPU虚拟化技术关键点... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状分析
    1.3 本文的研究内容
    1.4 论文的组织架构
第二章 相关技术和概念
    2.1 虚拟化技术概述
        2.1.1 虚拟化技术实现原理
        2.1.2 虚拟化技术概述
    2.2 虚拟化实现架构
        2.2.1 KVM架构
        2.2.2 Xen架构
    2.3 桌面虚拟化
        2.3.1 桌面虚拟化架构组成
        2.3.2 桌面显示协议
        2.3.3 桌面虚拟化应用场景
    2.4 GPU虚拟化
        2.4.1 GPU虚拟化挑战
        2.4.2 GPU虚拟化方法
    2.5 本章小结
第三章 QEMU-KVM虚拟化框架剖析
    3.1 QEMU-KVM基础架构
    3.2 QEMU-KVM基本工作流程
    3.3 QEMU-KVM设备虚拟化实现原理
        3.3.1 CPU虚拟化
        3.3.2 内存虚拟化
        3.3.3 I/O设备虚拟化
    3.4 本章小结
第四章 GPU透传方案的设计和实现
    4.1 需求分析
        4.1.1 功能需求
        4.1.2 应用场景需求
    4.2 GPU透传的实现
        4.2.1 透传的基本原理
        4.2.2 实验环境
        4.2.3 透传模型一pci-assign
        4.2.4 透传模型二vfio-pci
    4.3 系统概要设计
        4.3.1 GPU透传方案架构
        4.3.2 虚拟桌面内部实现
        4.3.3 客户端的内部实现
    4.4 本章小结
第五章 系统的测试和分析
    5.1 机敏桌面云环境部署
    5.2 功能测试
    5.3 性能测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢



本文编号：3182550