本發明提供一種基于OpenStack架構的GPU云服務器實現方法，屬于云計算技術領域，首先選擇資源特定配置的GPU物理機，把GPU物理機上架到OpenStack的計算節點，并按照GPU卡配置GPU物理機對應的主機聚合和云主機規格Flavor，然后配置OpenStack的調度算法、控制節點和計算節點來滿足GPU卡透傳(passthrough)給虛擬機即GPU云服務器，GPU云服務器通過PCI的熱插拔技術實現GPU卡在同一GPU物理機上云服務器之間的掛載和卸載。

技術領域

本發明涉及云計算技術，尤其涉及一種基于OpenStack架構的GPU云服務器實現方法。

背景技術

30年來，CPU性能的變化從未脫離摩爾定律。但是CPU性能的提升已經放緩，GPU計算定義了一種全新的超負荷定律。它始于高度專業化的并行處理器，通過系統設計、系統軟件、算法以及優化應用程序的方式持續發展，尤其適用于日益增長的人工智能、HPC以及圖形圖像處理等應用場景的算力需求。

裸金屬形式的GPU云物理主機能提供“一機多卡”或“多機多卡”的算力。但是部分用戶，多張GPU卡超出了用戶的算力需求，用戶需要更細顆粒度的GPU算力，例如1張GPU卡。所以，需要將宿主機中的GPU卡虛擬化后分配給用戶云服務器，而單獨的云服務器并不能滿足日益增長的人工智能、HPC以及圖形圖像處理等應用場景的算力。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種基于OpenStack架構的GPU云服務器實現方法，通過OpenStack平臺把物理GPU卡透傳給云服務器，解決了上面存在的問題。

本發明的技術方案是：

一種基于OpenStack架構的GPU云服務器實現方法，包括如下步驟：

1)選擇規定資源比例的GPU物理服務器；

2)配置GPU卡透傳所需要的環境；

3)通過OpenStack接口創建的GPU服務器。

進一步的，

所述步驟2)具體包括：

2.1)配置OpenStack環境，設置OpenStack控制節點和計算節點，使其能滿足GPU卡能夠透傳給虛擬機；

2.2)配置GPU物理服務器環境，開啟硬件虛擬化功能，配置VFIO，將GPU卡綁定到VFIO。

所述步驟4)包括GPU卡的掛載和卸載。

第一方面，創建的云服務器規格內的GPU，VCPU，內存，存儲最大值或者多種規格相加的資源值都不能超過此選擇的GPU物理服務器的資源，并留出部分CPU、內存和存儲資源用于管理。

第二方面，GPU物理服務器配置首先需要把GPU物理服務器硬件的輔助虛擬化功能開啟，再確認PCI設備(GPU卡)驅動信息并從host默認驅動程序中解綁，并把默認的OpenStack驅動nouveau加入到黑名單中，并設置VFIO并隔離用于直通的GPU，并將GPU卡綁定到VFIO；其中OpenStack配置的方法，首先配置控制節點的默認配置文件開啟PCI直通過濾器，并配置PCI別名(alias)來區分GPU卡信息，再配置計算節點把GPU卡信息添加到透傳白名單(passthrough_whitelist)和設置卡信息到別名(alias)，并把主機過濾器的權重只設置為PCI。

第三方面，主機聚合設置為將GPU物理服務器的主機聚合按照服務類型和GPU卡的信息設置添加標簽；其中設置規格Flavor的方法包括設置Flavor的名稱按照服務類型-CPU內存存儲和顯卡信息，并設置Flavor額外配置添加PCI透傳的顯卡信息和數量和服務類型標簽和主機聚合一樣。

本發明的有益效果是