Новости Статьи VMware Veeam StarWind Microsoft ИТ-ГРАД Citrix Symantec 5nine События Релизы Видео Контакты Авторы RSS
Виртуализация и виртуальные машины

Виртуализация vSphere, Hyper-V, XenServer и Red Hat

Более 4860 заметок о виртуализации и виртуальных машинах VMware, Microsoft, Citrix, Red Hat

VM Guru / Articles / Почему vGPU не уступают по производительности «железным» решениям

Почему vGPU не уступают по производительности «железным» решениям

Почему vGPU не уступают по производительности «железным» решениям

Автор: ИТ-ГРАД
Дата: 30/06/2019

Это гостевой пост компании ИТ-ГРАД, предоставляющей виртуальные машины из облака в аренду. VMware обновили свой гипервизор ESXi. Теперь скорость работы виртуальных графических процессоров под его управлением сопоставима с возможностями их bare metal реализаций — разница составляет всего 3%.

Рассказываем, как компании удалось этого добиться.

Что поменяли

ИТ-гигант внес две модификации в конфигурацию ESXi: отключил функцию vMotion и добавил поддержку технологии DirectPath I/O.

Задачей vMotion является балансировка нагрузки — система мигрирует виртуальные машины (ВМ) между серверами. При переносе ВМ местоположение ее файлов не меняется, просто она начинает потреблять ресурсы (память и процессор) другого хоста ESXi. Отключив vMotion, VMware закрепили vGPU за конкретными виртуальными машинами. Такой подход сократил издержки, связанные с передачей данных при миграции, и увеличил общую производительность гипервизора.

Что касается DirectPath I/O, то эта технология напрямую связывает драйвер CUDA (программно-аппаратную архитектуру параллельных вычислений для GPU от Nvidia) с ВМ — в обход гипервизора.

Сам по себе метод DirectPath работает только для связки «одна виртуальная машина — один GPU». Если виртуальной машине требуется большее число ускорителей, то они связываются в единый кластер с помощью технологии FlexDirect (от партнеров VMware — BitFusion). Если же, наоборот, необходимо разделить мощности одного GPU среди нескольких виртуальных машин, то здесь используется технология Nvidia GRID — она делит память карты на независимые сегменты фиксированного размера.

Общую схему работы системы можно представить следующим образом:

Перспективы

Инженеры VMware протестировали обновленный гипервизор на задаче с обучением языковой модели, используя открытую программную библиотеку для МО TensorFlow. Производительность виртуальных графических процессоров была всего на три-четыре процента меньше, чем у решений bare metal. При этом виртуальная система обладала большим потенциалом к масштабированию.

Производительность vGPU проверили и в работе с контейнерными технологиями. Разработчики ИТ-гиганта разделили ресурсы одного графического процессора между четырьмя контейнерными ВМ и запустили на этой инфраструктуре нейронную сеть для распознавания изображений. В этой ситуации производительность индивидуальных машин снизилась почти на 20% (по сравнению с одной ВМ, имеющей в своем распоряжении все ресурсы графического ускорителя), но при этом в три раза выросло (средний график) число обрабатываемых за секунду изображений.

В VMware говорят, что технология найдет применение в сфере высокопроизводительных вычислений (HPC): ESXi будут использовать для обучения нейросетей, рендеринга, моделирования и проведения симуляций. Пока что для таких нагрузок виртуализация практически не применяется.

Инженеры VMware надеются, что обновленный ESXi поспособствует распространению виртуализированных решений на рынке высокопроизводительных систем. Сегодня виртуализированы порядка 70% рабочих нагрузок в дата-центрах. Оставшиеся 30% по большей части представляют собой HPC-системы, которые работают на bare metal. В Statista говорят, что к 2021 году ситуация изменится и уже 94% рабочих нагрузок дата-центров будут выполняться в виртуальной среде (соответственно, всего 6% будет приходиться на системы без гипервизоров).

/ фото Thomas Jensen / Unsplash License

Кто еще занимается vGPU

Кроме VMware разработкой технологий виртуализации графических ускорителей занимаются AMD и Intel.

Первый ИТ-гигант разрабатывает технологию SR-IOV. Она делит аппаратные возможности физического устройства между несколькими виртуальными машинами. Хотя основной целью SR-IOV является виртуализация сетевых плат, компания предлагает использовать её для работы с GPU. Технология уже позволяет разделить ресурсы одного ускорителя между шестнадцатью пользователями, поддерживая равную производительность для каждого из них.

Технология Intel строится на базе кросс-платформенного гипервизора Citrix XenServer 7. Она объединяет работу стандартного GPU-драйвера и виртуальной машины. ВМ получает возможность оперировать «тяжелыми» приложениями на устройствах нескольких сотен пользователей одновременно.

Что ждет рынок

Разработчики аппаратного и программного обеспечения для работы с графическими ускорителями делают ставку на рост популярности HPC-решений. Аналитики говорят, что объем продаж аппаратного обеспечения для высокопроизводительных систем составит 45 млрд долларов к 2022 году (с учетом того, что два года назад эта цифра равнялась 32 млрд). ИТ-гиганты надеются, что необходимость обрабатывать крупные объемы данных приведет к росту спроса на vGPU. При этом разрабатываются технологии, которые повысят производительность виртуальных решений.

Инженеры стараются совместить возможности классических и графических процессоров на одном чипе, чтобы получить лучшее от обоих миров. Такие технологии позволят эффективнее выполнять задачи, связанные с графикой и логическими операциями. По словам экспертов, новые объединенные решения изменят подход к виртуализации и распределению виртуальных ресурсов в рамках дата-центров.

Оригинал статьи в блоге ИТ-ГРАД.

Реклама







Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

Быстрый переход:
VMware StarWind IT-Grad Veeam PowerCLI Offtopic Gartner Citrix VSAN GDPR 5nine Hardware VeeamON Nutanix vSphere RVTools Enterprise Security Code Cisco vGate Microsoft Cloud SDRS Parallels IaaS HP VMFS VM Guru Oracle Red Hat Azure KVM VeeamOn 1cloud Docker Storage NVIDIA Partnership Dell Virtual SAN Virtualization VMTurbo vRealize VirtualBox Symantec Softline EMC Login VSI Xen Teradici Amazon NetApp VDI Linux Hyper-V IBM Google VSI Security Windows vCenter VMachines Webinar View VKernel Events Windows 7 Caravan Apple TPS Hyper9 Nicira Blogs Sun VMC Xtravirt Novell IntelVT Сравнение VirtualIron XenServer CitrixXen ESXi ESX ThinApp Books P2V Labs VTL Networking Horizon vCSA vSAN Tools vCloud Forum iSCSI SRM HCI App Volumes Video vROPs Workspace ONE Backup VMUG NSX vRNI HA Update Manager VCP VVols Workstation Update UEM DR Cache Storage DRS VMworld Workspace DRS Fusion Lifecycle Visio Log Insight Operations Manager SDDC Virtual Appliance OpenStack PowerShell LSFS Client Datacenter Intel Agent esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Performance Nested AWS XenDesktop VSA vNetwork SSO Host Client VMDK Whitepaper Appliance VUM V2V Support Обучение Web Client Mobile Automation Replication Desktop Fault Tolerance Vanguard SaaS Connector Event Free SQL Sponsorship Finance FT Containers Converter XenApp Snapshots vGPU Auto Deploy SMB RDM Mirage XenClient MP SC VMM Certification VDP Partners PCoIP RHEV vMA Award Network USB Licensing Logs Server Demo vCHS Calculator Бесплатно vExpert Beta SAN Exchange MAP ONE DaaS Monitoring VPLEX UCS SDK Poster VSPP Receiver vMotion VDI-in-a-Box Deduplication Reporter vShield ACE Go nworks iPad XCP Data Recovery Documentation Sizing Pricing VMotion Snapshot FlexPod VMsafe Enteprise Monitor vStorage Essentials Live Migration SCVMM TCO Studio AMD-V VirtualCenter NFS ThinPrint SIOC Plugin Bug Memory CLI Helpdesk Troubleshooting VIC Upgrade VDS Migration Director Stencils API Android Graphics Diagram Air DPM Flex Mac Open Source SSH VAAI Chargeback Heartbeat MSCS Ports SVMotion Bugs Composer
Интересные плакаты:

Постер VMware vSphere PowerCLI 6.3:

Постер VMware ESXi 5.1:

Постер VMware Hands-on Labs 2015:

Постер VMware Platform Services Controller 6.0:

Постер VMware vCloud Networking:

Постер VMware NSX (референсный):

Постер VMware vCloud SDK:

Постер VMware vCloud Suite:

Постер VMware vCenter Server Appliance:

Порты и соединения VMware vSphere 6:

Порты и соединения VMware Horizon 7:

Порты и соединения VMware NSX:

Управление памятью в VMware vSphere 5:

Как работает кластер VMware High Availability:

Постер VMware vSphere 5.5 ESXTOP (обзорный):

Постер Veeam Backup & Replication v8 for VMware:

Постер Microsoft Windows Server 2012 Hyper-V R2:

 

Популярные статьи:
Как установить VMware ESXi. Инструкция по установке сервера ESXi 4 из состава vSphere.

Включение поддержки технологии Intel VT на ноутбуках Sony VAIO, Toshiba, Lenovo и других.

Как настроить запуск виртуальных машин VMware Workstation и Server при старте Windows

Как работают виртуальные сети VLAN на хостах VMware ESX / ESXi.

Что такое и как работает виртуальная машина Windows XP Mode в Windows 7.

Типы виртуальных дисков vmdk виртуальных машин на VMware vSphere / ESX 4.

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Бесплатные утилиты для виртуальных машин на базе VMware ESX / ESXi.

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Проектирование инфраструктуры виртуализации VMware vSphere 4.

Как поднять программный iSCSI Target на Windows 2003 Server для ESX

Работа с дисками виртуальных машин VMware.

Бесплатные программы для VMware ESX / ESXi в среде Virtual Infrastructure / vSphere (часть 2).

Новые возможности VMware vSphere 5.0 - официально.

Все ресурсы о виртуализации:
Интервью:

Alessandro Perilli
virtualization.info
Основатель

Ратмир Тимашев
Veeam Software
Президент


Купить:

VMware vSphere 6.5


Veeam Backup 9.5


Полезные ресурсы:


Видео компании VMware

Видео про Citrix Xen

Видео о виртуализации Microsoft

Утилиты для виртуальных машин Microsoft.

Книги на английском языке

Блоги на английском языке

Блоги на русском языке

Агрегация статей в твиттере VMC:


Copyright VM Guru 2006 - 2019, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.