UnRaid硬件直通的n種正確姿勢

2022.12.04 山東

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0.前言
1.為什么要折騰直通？
2.最常用的直通方法
- 2.1.直通硬盤：
- 2.2. 直通顯卡：
3.直通控制器
- 3.1.在系統(tǒng)設(shè)備中VFIO綁定控制器
- 3.2.在虛擬機(jī)中綁定控制器
4.直通USB設(shè)備
- 4.1.虛擬機(jī)獨占模式
- 4.2.按需掛載模式
5.iGVT虛擬顯卡直通
6.SR-IOV虛擬網(wǎng)卡直通
7.cdrom光驅(qū)直通

0.前言

從接觸UnRaid近2年來，一直在學(xué)習(xí)和摸索其硬件直通的無限奧妙，既學(xué)會了常規(guī)的基于硬件（比如硬盤、顯卡、聲卡）的直通，也學(xué)會了可移動硬件（比如U盤、移動硬盤、藍(lán)牙接收器——鍵鼠、藍(lán)牙音箱等）的直通，更學(xué)會了基于控制器（比如硬盤控制器）的直通、虛擬化直通（比如SR-IOV、iGVT……）等多種直通方案，在此記錄備忘，也分享給有同樣需求的讀者。

1.為什么要折騰直通？

我們在用UnRaid創(chuàng)建虛擬機(jī)的時候，默認(rèn)都是以虛擬磁盤、虛擬網(wǎng)卡等方式配置虛擬機(jī)的磁盤和網(wǎng)卡等，雖然方便，但副作用也是顯而易見的——虛擬磁盤相當(dāng)于是在UnRaid磁盤陣列中的某塊硬盤上建立一個虛擬磁盤鏡像文件，虛擬機(jī)把此鏡像文件當(dāng)作一個磁盤，因此其讀寫效率是有限的。有沒有什么辦法將需要的硬件直接綁定到虛擬機(jī)上，所有的操作都不經(jīng)過UnRaid宿主機(jī)層面呢？答案是肯定的，那就是硬件直通！接下來我將本人已經(jīng)測試成功的各種直通方法與大家逐一分享。

2.最常用的直通方法

2.1.直通硬盤：

在網(wǎng)上搜到的大多數(shù)直通方案于此類似，即以id方式來直通硬盤（如下圖所示：）

創(chuàng)建虛擬機(jī)虛擬磁盤總線可在Virtio、SCSI、SATA、IDE、USB中選擇（試想一下，如果你的硬盤是Nvme的高速SSD，被迫虛擬成SATA會是什么樣的感覺？）。尤其要注意的是虛擬磁盤位置選擇【手動】，后面緊跟的位置要手動錄入，其id通過如下方式獲得：進(jìn)入UnRaid的ssh，輸入ls /dev/disk/by-id，然后找到尚未分配給UnRaid陣列的硬盤id（需要直通的硬盤是不能加入UnRaid磁盤陣列的），比如我的是ata-ASint_AS606_512GB_AA000000000000000631，則在虛擬磁盤位置后手工輸入/dev/disk/by-id/ata-ASint_AS606_512GB_AA000000000000000631即可將此磁盤直通給虛擬機(jī)。

2.2. 直通顯卡：

在顯卡處直接選擇你有的顯卡，并加載相應(yīng)bios文件（bios文件下載地址），下圖以直通核顯為例（我的需要加載vbios_gvt_uefi.rom這個虛擬核顯bios才行，有些機(jī)器也許不需要）：

但要注意的是：
1.虛擬機(jī)先只設(shè)定vnc顯卡，通過vnc登錄后打開遠(yuǎn)程桌面
2.再在虛擬機(jī)中添加核顯
3.以遠(yuǎn)程桌面方式登錄虛擬機(jī)，安裝virtio-win光驅(qū)的驅(qū)動，同時安裝virtio-win-guest-tools.exe，然后正確安裝各項驅(qū)動程序（若系統(tǒng)不能自動搜索安裝，可先通過瀏覽virtio-win光驅(qū)安裝，再不行就360驅(qū)動等第三方驅(qū)動來安裝）
4.核顯在虛擬機(jī)中正常工作
（如果虛擬機(jī)直通了核顯，虛擬機(jī)開啟后，UnRaid宿主機(jī)是不能再調(diào)用核顯——包括顯示、硬件加速等——要破此題，繼續(xù)往下看）

3.直通控制器

由于2.1.方式直通的硬盤是以單個硬盤的方式直通的，且磁盤總線沒有Nvme等pci高速模式，磁盤效能大打折扣，如果有多塊硬盤還有一個一個的去添加id，很是繁瑣，稍不注意還會搞錯。于是就有了另外一種直通方式——控制器直通。

3.1.在系統(tǒng)設(shè)備中VFIO綁定控制器

首先在UnRaid【工具】→【系統(tǒng)設(shè)備】中對欲直通的設(shè)備進(jìn)行vfio綁定（將設(shè)備對應(yīng)的□打勾，并點擊底部右側(cè)【在引導(dǎo)時對VFIO選擇了綁定】，再重啟UnRaid系統(tǒng)），參照下圖（這是6.9.x的新方式，之前的版本還是需要在Syslinux 配置中手工添加代碼進(jìn)行綁定，此處略）。

3.2.在虛擬機(jī)中綁定控制器

只需要在虛擬機(jī)設(shè)置頁面末尾，其他PCI設(shè)備中將與直通給虛擬機(jī)的控制器或設(shè)備（上一步已VFIO綁定過的設(shè)備會在此處出現(xiàn)）勾選即可。比如Intel 200 Series SATA controller（這是我的主板集成的硬盤控制器，有4個SATA口），則插在本SATA控制器上的所有硬盤均直通給了虛擬機(jī)，你不需要去關(guān)心直通的每一塊硬盤的順序，就像在物理機(jī)中使用硬盤一樣。

4.直通USB設(shè)備

又分為2種情形：虛擬機(jī)獨占模式、按需掛載模式。

4.1.虛擬機(jī)獨占模式

即在虛擬機(jī)設(shè)置中進(jìn)行綁定，比如藍(lán)牙鍵鼠接收器、usb網(wǎng)卡（聲卡）等等，只需要在虛擬機(jī)設(shè)置頁面靠近末尾部分的USB設(shè)備中勾選所要直通的USB設(shè)備即可：

4.2.按需掛載模式

比如U盤、USB移動硬盤等移動設(shè)備，只需要在讀寫其資料時掛載，則可以通過安裝Hotplug USB插件來實現(xiàn)。該插件是第三方提供的，不能直接在應(yīng)用apps中安裝，需要在插件頁手工安裝，插件地址部分輸入https://github.com/dlandon/libvirt.hotplug.usb/raw/master/libvirt.hotplug.usb.plg即可。