Single-Root-I/O-Virtualisierungslösung

Dell präsentiert Virtualisierungslösung SR-IOV für Server

I/O-Virtualisierung noch in der Entwicklung

Mit der Virtualisierung von Ein- und Ausgabeoperationen (I/O) steht der Umbau der x86-Plattform vor einer weiteren großen Aufgabe. Bis dato regelt der Hypervisor den Zugriff auf Geräte wie Netzwerkadapter (NIC) oder Massenspeicher. Wenn mehrere Gastsysteme über das Netz kommunizieren möchten, dann kann nicht jedes von ihnen beliebig Daten in die Adressbereiche schreiben, die für die Interaktion mit dem NIC genutzt werden (Ports oder DMA). Sie würden sich dabei in kürzester Zeit in die Quere kommen und falsche Informationen übermitteln.

Direktzugriff: Während Xen und Hyper-V I/O-Operationen über ein Service-Betriebssystem laufen lassen, verlangt VMware ESX eigene Gerätetreiber, Mit VMDirectpath können Gastsysteme auch direkt auf Rechnerkomponenten zugreifen.
Direktzugriff: Während Xen und Hyper-V I/O-Operationen über ein Service-Betriebssystem laufen lassen, verlangt VMware ESX eigene Gerätetreiber, Mit VMDirectpath können Gastsysteme auch direkt auf Rechnerkomponenten zugreifen.

Die gängigsten Hypervisor verfolgen derzeit zwei verschiedene Ansätze, um die Kommunikation über Ein- und Ausgabegeräte zu regeln:

VMware ESX sieht vor, dass Anbieter von PC-Komponenten eigene Treiber für den Hypervisor entwickeln, durch die der Zugriff aus allen Gastsystemen erfolgt.

Hyper-V und XenServer dagegen leiten alle Zugriffe aus den VMs durch ein privilegiertes Service-Betriebssystem, das in einer eigenen Partition läuft. Damit der Datentransfer direkt und entsprechend schnell mit dem Hypervisor abgewickelt werden kann, kommen im Gastsystem bei beiden Modellen bevorzugt paravirtualisierte Treiber zum Einsatz ("synthetische Treiber" im Microsoft-Jargon).

Die Hersteller von CPUs können ihre Unterstützung auch auf I/O ausweiten, indem sie etwa DMA-Puffer nach dem Muster von Nested Pages so einrichten, dass sie von allen VMs direkt angesprochen werden könnten. Dieses Ziel verfolgen Intel mit VT-d (erstmals in Nehalem umgesetzt) und AMD mit IOMMU.

Ausführliche Informationen rund um das Thema Virtualisierung erhalten Sie in unserem Virtualisierungs-Channel. (hal)