丁雪峰-AI+虚拟化时代下 virtio-net 的发展与展望(2).pdf

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1、AI+虚拟化时代下虚拟化时代下 virtio-net 的发展与展望的发展与展望丁雪峰Xuan Zhuo阿里云操作系统团队阿里云技术专家龙蜥社区内核网络子系统 MaintainerLinux Kernel Virtio Reviewercontent目录目录01020304virtio、virtio-net 的起源的起源&优优势势virtio-net 特性欠缺特性欠缺&我们的工作我们的工作虚拟化的现状虚拟化的现状+AI 时代的挑战时代的挑战virtio-net 的困境与挑战的困境与挑战01/VIRTIO、VIRTIO-NET 的起源的起源&优势优势virtiovirtio、virtio-netv

2、irtio-net 起源起源 Virtio 是一种 I/O 虚拟化框架，它起源于 Linux 社区，旨在建立一个开放、可扩展的标准，用于虚拟化环境中的设备和驱动程序之间的通信。工作环境：虚拟化设计目标：简化主机和虚拟机（VM）之间的 I/O 设备实现，同时实现高效的性能最早发起：IBM 的 Rusty Russell 发起时间：2008 年版本 ：Virtio PCI Card Specification v0.9.5起于实践virtiovirtio、virtio-netvirtio-net 起源起源生态建设：块设备、网络设备、控制台、随机数生成器等分层设计：transport，virtio

3、core，drivers 的分层设计，支持更多的环境或场景通用 ring：通用的 vq ring 设计，使用 virtio 核心可以被多个场景使用基础结构：分成前端驱动程序和后端驱动程序。前端驱动程序运行在虚拟机中，后端驱动程序运行在主机或者超级管理员操作系统中。生态建设virtiovirtio、virtio-netvirtio-net 起源起源2011年，virtio 规范被带入了 OASIS（组织了一系列开放标准的国际组织）标准化进程，并最终在 2015 年被正式发布为开放标准。这一标准化进程的目的是确保不同的超级管理员和操作系统之间的兼容性，同时促进 virtio 在更广泛的虚拟化环境中

4、的使用。成为标准1.VIRTIO-v1.2 Virtual I/O Device(VIRTIO)Version 1.2.Edited by Michael S.Tsirkin and Cornelia Huck.01 July 2022.OASIS Committee2.VIRTIO-v1.1 Virtual I/O Device(VIRTIO)Version 1.1.Edited by Michael S.Tsirkin and Cornelia Huck.11 April 2019.OASIS Committee 3.VIRTIO-v1.0 Virtual I/O Device(VIRTI

5、O)Version 1.0.Edited by Rusty Russell,Michael S.Tsirkin,Cornelia Huck,and Pawel Moll.03 March 2016.OASIS Committee版本发布virtiovirtio、virtio-netvirtio-net 起源起源v virtioirtio 的优势的优势安全由于完全开源，所以不会被某一个厂商控制。任何组织可以自由使用 virtio 协议。Linux 中有驱动实现，所以用户可以直接使用，而不用担心安全问题。热迁移Virtio 支持虚拟机的迁移和冷热迁移，使得虚拟机可以在不同的宿主机之间无缝迁移，而无

6、需对虚拟机进行修改或重新配置。标准是虚拟化技术下面的事实标准，由国际组织及社区管理、维护及发布。高性能Virtio 使用共享内存、队列和中断等机制，实现了高性能和低延迟的设备访问。它利用异步I/O和批量处理等技术，在虚拟机和宿主机之间实现高效的数据传输，提供了接近物理设备的性能。02/VIRTIO-NET 特性欠缺特性欠缺&我们的工作我们的工作virtio-net 最早是解决虚拟化场景下的实际需求出现的，当时的主要的目的：1.解决网络能不能通的问题2.解决全虚拟化下的性能问题但是这已经是 15 年前的事了。virtio-net 特性欠缺virtio-net 特性欠缺人们一直以来的焦点都没有关注