OpenStack 创建 GPU 直通模板指南
在云计算环境中，GPU 的使用越来越普遍，尤其是在深度学习和科学计算方面。OpenStack 作为一个流行的云计算管理平台，支持 GPU 直通功能，可以让虚拟机直接访问物理 GPU。本文章旨在帮助初学者了解如何在 OpenStack 上创建支持 GPU 直通的模板。
流程概述
下面是进行 GPU 直通设置的步骤概述：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 确保物理服务器上安装并配置了 NVIDIA 驱动 |
| 2 | 确保 OpenStack 环境配置支持GPU |
| 3 | 配置 Nova 并启用 GPU 直通 |
| 4 | 创建 Flavor 以支持 GPU |
| 5 | 创建和配置 Image |
| 6 | 启动虚拟机并完成 GPU 直通配置 |
步骤详细讲解
1. 安装并配置 NVIDIA 驱动
确保服务器上的 NVIDIA 驱动安装正确。可以使用以下命令来安装驱动：
sudo apt-get update
sudo apt-get install nvidia-driver-460
这个命令将更新软件包列表并安装版本为460的 NVIDIA 驱动。
2. 配置 OpenStack 环境支持 GPU
检查 nova.conf 文件，确保使 GPU 支持的配置项已经配置好。你需要确保 nova-compute 的服务已经配置为使用 GPU。
编辑 /etc/nova/nova.conf 文件：
[DEFAULT]
enabled_apis = osapi_compute,metadata
[novacompute]
gpu_driver = nvidia
这个配置告诉 Nova 使用 NVIDIA 驱动程序来支持 GPU。
3. 配置 Nova 并启用 GPU 直通
接下来，确认正确设置 GPU 直通所需的配置。确保有如下内容在 nova.conf 中：
[DEFAULT]
[resource_tracker]
resource_classes = MY_GPU
[DEFAULT]
scheduler_default_filters = "RetryFilter, AvailabilityZoneFilter, ComputeFilter,NUMATopologyFilter,ResourceClassFilter"
[filter_scheduler]
drivers = nova.scheduler.filters.all_filters
[pci]
# 在这里列出可以被虚拟机使用的 GPU 设备
pools = my_gpu_pool
这段代码配置了 GPU 直通资源的类型，并确保 Scheduler 可以识别使用 GPU 的需求。
4. 创建 Flavor 以支持 GPU
要创建一个支持 GPU 的 Flavor，请使用以下命令：
openstack flavor create --ram 8192 --disk 40 --vcpus 4 --property "pci_passthrough:alias=MY_GPU" gputest
此命令创建了一个名为 gputest 的 Flavor，具备 8GB 的 RAM，40GB 的磁盘和 4 个 CPU，同时也将 PCI 直通的 GPU 别名设置为 MY_GPU。
5. 创建和配置 Image
我们需要一个支持 NVIDIA 驱动的镜像。你可以使用以下命令上传或创建一个镜像：
openstack image create --file my-image.qcow2 --disk-format qcow2 --container-format bare --visibility public gpu-image
这个命令将上传一个名为 gpu-image 的镜像，状体为 public 以便所有用户可以访问。
6. 启动虚拟机并完成 GPU 直通配置
最后，可以使用新创建的 Flavor 启动虚拟机：
openstack server create --flavor gputest --image gpu-image --network my-network gpu-server
这个命令将创建一个名为 gpu-server 的虚拟机，使用 gputest Flavor 和 gpu-image 镜像。
关系图（ER 图）
以下是这些组件之间关系的简要图示：
erDiagram
NOVA ||--o{ FLAVOR : "uses"
NOVA ||--o{ IMAGE : "booted from"
FLAVOR ||--o{ GPU : "supports"
在此图中，NOVA 组件可以通过 FLAVOR 使用 IMAGE 启动虚拟机，还可以支持 GPU。
结论
通过以上步骤，你应该能成功创建一个支持 GPU 直通的 OpenStack 模板。GPU 直通为虚拟机提供了高效的计算能力，尤其适合对性能有较高要求的应用场景。希望本指南能帮助你顺利实现这一过程。如有任何疑问或遇到问题，请查阅相关文档或向社区求助。祝你在云计算的探索中取得成功！
