--- title: 鲲鹏BoostKit虚拟化使能套件-鲲鹏社区 description: 聚焦虚拟化轻载性能低、网络损耗大、资源碎片严重及开源生态可用性等关键痛点，提供虚拟化开源使能调优指南和用于提升系统性能的基础加速与应用加速特性，充分发挥鲲鹏多核架构、核间完全隔离的优势，释放鲲鹏极致算力。 keywords: BoostKit,虚拟化使能套,鲲鹏社区,虚拟化场景,聚焦提升鲲鹏,虚拟化计算性,IO,降低网络存储 url: https://www.hikunpeng.com/boostkit/virtualization section: (其他) --- # 鲲鹏BoostKit虚拟化使能套件-鲲鹏社区 URL: https://www.hikunpeng.com/boostkit/virtualization 描述: 聚焦虚拟化轻载性能低、网络损耗大、资源碎片严重及开源生态可用性等关键痛点，提供虚拟化开源使能调优指南和用于提升系统性能的基础加速与应用加速特性，充分发挥鲲鹏多核架构、核间完全隔离的优势，释放鲲鹏极致算力。 关键词: BoostKit,虚拟化使能套,鲲鹏社区,虚拟化场景,聚焦提升鲲鹏,虚拟化计算性,IO,降低网络存储 鲲鹏应用使能套件BoostKit [了解详情](https://www.hikunpeng.com/zh/developer/boostkit) 鲲鹏 BoostKit 虚拟化场景 ## 鲲鹏 BoostKit 虚拟化场景 ### 聚焦提升鲲鹏虚拟化计算性能、降低网络存储的IO损耗、提升业务在虚拟机和容器中的性能，提供虚拟化开源使能调优指南，通过NUMA感知、cluster感知提升虚拟化硬件感知能力，充分发挥鲲鹏多核优势。通过MAPM资源隔离，减少“吵闹邻居”。通过vCPU热插拔，虚拟机锁优化补齐ARM架构重要特性缺失。通过负载感知加速系统，基于单个计算任务深度调优，启用最优加速库，自动配置全栈最佳参数。 生态建设： 支持开源QEMU-KVM、OpenStack、Docker、Containerd、K8s等虚拟化和容器软件，鲲鹏CPU虚拟化特性使能代码都在openEuler社区开源 应用加速： 通过负载感知加速系统，可以动态识别应用运行虚拟环境的性能瓶颈，通过AI训练和决策，给出调优方案，应用在虚拟环境后，可以提升对应应用的性能 基础加速： - 计算加速：将鲲鹏CPU相关的拓扑结构透传到虚拟机中，应用可灵活调节CPU资源，同时补齐了ARM社区缺失的特性。将KAE直通到虚拟机，应用可直接使用KAE加速 - 网络加速：通过OVS流表加速优化和DPU卸载，提升网络IO性能 - 存储加速：通过高性能云盘优化和DPU卸载，提升存储IO性能 基础设施： 支持鲲鹏与x86混合部署，实现现网集群平滑扩容 ## 基础加速软件包 虚拟化DPU卸载 OVS流表网卡加速 K8s NUMA亲和性调度插件 KAE直通插件 libvirt使能MPAM PMU虚拟化 K8s SR-IOV直通插件 MPAM插件 vKAE直通热迁移 KAE加速热迁移 虚拟化调度优化 热插拔 vKAE 虚拟化硬件辅助加速 虚拟化DPU卸载 OVS流表网卡加速 K8s NUMA亲和性调度插件 KAE直通插件 libvirt使能MPAM PMU虚拟化 MPAM插件 ... 虚拟化DPU卸载 性能提升 虚拟化DPU卸载是将虚拟化的相关加速软件，如OVS-DPDK、SPDK等卸载在DPU卡上运行。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1100408565) 价值优势 DPU卸载可以将本来运行在物理机上的软件卸载到DPU卡上运行，节省了物理机的CPU负载，从而提高虚拟机密度。 DPU卡支持VirtIO-net和VirtIO-blk等协议，其作为VirtIO设备后端，可提高虚拟化网络和存储性能。 关键技术 DPU可将OVS-DPDK、SPDK软件卸载到其ARM核上，其智能网卡作为VirtIO-net、 VirtIO-blk后端，虚拟机可通过用户态驱动直接与DPU卡通信，绕过内核态协议栈，增加网络数据和存储数据处理能力。 DPU可将OpenStack和libvirt等管理软件卸载到其ARM核上，方便管理主机上的虚拟机。 适用范围 支持虚拟化场景下网络和存储的加速。 OVS流表网卡加速 性能提升 将OVS转发流表卸载到网卡硬件上，利用硬件的查表能力来提升流表的查找速度，提高虚拟化网络的处理能力。 下载软件包 查看文档 价值优势 通过网卡的硬件加速能力，虚拟化网络的转发性能提升10倍。 关键技术 将OVS转发流表卸载到网卡硬件上，利用硬件的查表能力，提升流表的查找速度，进而提升虚拟化网络的转发性能。 适用范围 支持虚拟化场景下，OVS网络转发的加速。 K8s NUMA亲和性调度插件 性能提升 增加Kubernetes容器超分场景下的NUMA亲和机制，提升容器在超分场景下的性能。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://gitcode.com/boostkit/cloud-native/blob/master/docs/zh/kubernetes_topology_affinity_plugin_user_guide.md) 价值优势 容器NUMA亲和特性提升CPU调度和内存访问性能，提升幅度在5%～10%。 关键技术 通过Containerd高版本的NRI模式捕捉容器请求或代理Docker容器请求，依照调度策略设置容器cgroup参数，以实现NUMA亲和性管理。 适用范围 容器超分场景。 KAE直通插件 性能提升 自动管理服务器上所有的KAE设备，并简化KAE设备的直通操作。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/cloudnativeinfra/K8skaedevplugin/docs/zh/cloud_native_scenario_kae_device_plugin_user_guide.md) 价值优势 加速容器场景的加解密、网络性能。 关键技术 通过K8s的Devices Plugin机制自动管理和直通KAE设备。 适用范围 支持K8s场景下KAE设备直通。 libvirt使能MPAM 性能提升 在libvirt上使能MPAM特性，通过XML配置方式限制虚拟机的资源使用。 libvirt使能MPAM用户指南 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtmanagopt/mpam/docs/zh/mpam_enabled_libvirt_user_guide.md) 价值优势 通过使用MPAM将不同VM分配到不同的带宽/缓存分区，实现限速或优先级控制，确保高优先级VM（如实时业务）获得稳定性能，同时低优先级VM不影响关键负载。 关键技术 MPAM通过在CPU/SMMU源头给不同业务流的请求打上不同的标签，使得业务流对用户可见，用户通过配置MSCs完成对业务流的控制。 适用范围 仅支持openEuler 24.03 LTS SP2操作系统、QEMU 8.2.0和libvirt 9.10.0-18.oe2403sp2及以上版本。 PMU虚拟化 性能提升 在虚拟机内部采集PMU事件，有助于进行虚拟机OS与业务软件的性能分析与调优。 PMU虚拟化 特性指南 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtmanagopt/pmu_virt/docs/zh/pmu_virtualization_feature_guide.md) 价值优势 用户可以通过perf工具采集虚拟机内部的PMU事件，从而进行性能分析与调优。 关键技术 通过操作pmu寄存器，实现PMU事件采集。 适用范围 openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP1、QEMU 6.2.0、QEMU 8.2.0、libvirt 6.2.0、libvirt 9.10.0。 K8s SR-IOV直通插件 性能提升 该特性通过Devices Plugin管理SR-IOV设备，简化容器直通SR-IOV设备的操作，目前支持直通网卡、KAE设备。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/cloudnativehighperfnet/k8ssriovpassthroughplugin/docs/zh/cloud_native_scenario_kubernetes_sr-iov_device_plugin_user_guide.md) 价值优势 加速容器场景的加解密、网络性能。 关键技术 通过K8s的Devices Plugin机制自动管理和直通SR-IOV设备。 适用范围 支持K8s场景下网络、加解密的性能。 MPAM插件 性能提升 通过限制离线业务对内存带宽和L3缓存容量的占用，避免离线业务干扰实时业务的性能： -每个计算节点上部署MPAM插件，YAML文件中配置资源组，每个资源组可指定内存带宽和L3缓存容量。 -部署离线业务时，在YAML文件中指定该业务归属的资源组。 -MPAM插件侦听到部署任务后，将容器中业务的进程ID配置到对应的资源组中（限制信息会通过OS配置到硬件芯片上）。 说明： MPAM涉及的共享资源包括：L2 Cache、L3 Cache和DMC带宽。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/cloudnativeresourceaffinityisolation/KPQoSCtrl/docs/zh/cloud_native_scenario_kunpeng_qos_controller_user_guide.md) 价值优势 有效减少”吵闹邻居”，使自身业务不受相邻虚拟机和容器影响。 关键技术 通过给CPU、SMMU源头标记MPAM ID，使得业务流对用户可见。用户通过配置MSCs完成对业务流的控制。 适用范围 实时业务或离线业务混部场景，降低离线业务对在线业务的性能影响。 vKAE直通热迁移 性能提升 该特性支持直通KAE设备的虚拟机进行热迁移 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/kunpengcpfs/basicAccelFeatures/comAccel/kunpeng_vkae_qy_tx_001.html) 价值优势 支持KAE直通设备的热迁移，拓展KAE设备的使用场景 关键技术 SMMU硬件标脏 适用范围 直通KAE设备的虚拟机 KAE加速热迁移 性能提升 KAE的压缩模块提供了zlib标准接口KAEZlib，使用鲲鹏硬加速模块实现deflate算法，结合无损用户态驱动框架。因此KAE加速引擎可以替代原生zlib库加速虚拟机热迁移。 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtmanagopt/livemigrationkaeacc/docs/zh/virtualization_scenario_kae_accelerated_live_migration_feature_guide.md) 价值优势 相比于原生Zlib，KAE在虚拟机热迁移压缩与解压缩中能够显著节省CPU资源。同CPU资源下，KAE能显著提升虚拟机热迁移速度。 关键技术 鲲鹏硬加速模块KAE 适用范围 虚拟机热迁移场景 虚拟化调度优化 性能提升 5.0 鲲鹏虚拟化通过软硬协同方案，加速虚拟机中应用对CPU的调度效率。 -通过NUMA感知、Cluster感知和Cache透传特性，将关于CPU的拓扑结构直通到虚拟机，虚拟机OS内核可通过Cluster任务调度优化选项，加速多线程进程调用效率。 -优化了抢占过程中的锁机制，提升虚拟机在超分场景下的性能。 -增加硬件死锁的机制，有效防止硬件死锁导致的虚拟机卡住而无法恢复的情况。 -VSched优化vCPU调度，提升缓存命中率与虚拟化线性度。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtcpuacc/topologyawaresched/docs/zh/numa_awareness_feature_guide.md) 价值优势 -NUMA感知特性提升虚拟机内存访问性能，提升幅度在5%～15%。 -Cluster感知特性提升虚拟机中的多线程应用（比如大数据）的性能，提升幅度在2%～20%。 -虚拟机锁优化特性提升鲲鹏CPU超分场景下的性能。当8核虚拟机进行1:2超分时，UnixBench跑分可以提高约40%。 -硬件死锁的机制可以解决ARM虚拟机硬件死锁发生后虚拟机无法继续运行的问题。 -Cache透传特性可以让虚拟机获取更精确的缓存结构信息，从而更好地优化虚拟机中的应用程序性能。 -针对鲲鹏920新型号处理器，Virt-awaresched在单虚拟机跨Cluster绑核场景与多虚拟机场景中，均有效提升了性能。 关键技术 -NUMA感知特性提升虚拟机内存访问性能，提升幅度在5%～15%。 -Cluster感知特性提升虚拟机中的多线程应用（比如大数据）的性能，提升幅度在2%～20%。 -虚拟机锁优化特性提升鲲鹏CPU超分场景下的性能。当8核虚拟机进行1:2超分时，UnixBench跑分可以提高约40%。 -硬件死锁的机制可以解决ARM虚拟机硬件死锁发生后虚拟机无法继续运行的问题。 -Cache透传特性可以让虚拟机获取更精确的缓存结构信息，从而更好地优化虚拟机中的应用程序性能。 -Virt-awaresched基于鲲鹏微架构，与硬件TLBi广播优化相结合，实现虚拟化感知调度，提升虚拟化线性度。 适用范围 鲲鹏虚拟化通用场景，CPU超分场景。 热插拔 性能提升 - vCPU热插拔：虚拟机vCPU依照ACPI规范，模拟ACPI GED设备。在vCPU调整时，通过中断和处理函数方式，动态模拟CPU上下电。 - QEMU虚拟机内存热插：该特性使得虚拟机的XML配置文件中可以包含一个初始内存配置为0的NUMA节点，并且允许后续通过内存热插相关命令，动态地向该NUMA节点增加内存。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtmanagopt/hotplug/docs/zh/vcpu_hotplug_feature_guide.md) vCPU热插拔 特性指南 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtmanagopt/hotplug/docs/zh/vcpu_hotplug_feature_guide.md) QEMU虚拟机内存热插 特性指南 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtmanagopt/hotplug/docs/zh/qemu_vm_memory_hotplug_feature_guide.md) 价值优势 - vCPU热插拔：提高整机vCPU的使用率。 - QEMU虚拟机内存热插：为后续的内存动态扩展提供便利，确保在资源需求增长时，能够迅速且有效地增加内存资源。 关键技术 - vCPU热插拔：当虚拟机请求vCPU时，QEMU会通过操作ACPI设备向虚拟机中断信号。虚拟机固件会响应此中断信号，并调用相应的CPU热插拔事件处理函数，从而实现vCPU的热插拔。 - QEMU虚拟机内存热插：基于QEMU现有的内存热插逻辑基础，实现了可以使用libvirt启动那些NUMA配置中初始内存设置为0的虚拟机，并且给处于运行状态的虚拟机动态扩展内存容量。 适用范围 - vCPU热插拔：不中断虚拟机业务的情况下，实现动态调整vCPU资源的虚拟化场景。 - QEMU虚拟机内存热插：在虚拟机大规模且集中管理的环境中，尤其是在云计算平台上，为了高效地管理大量虚拟机，经常需要预先在虚拟机中保留具有未分配内存的NUMA节点。 vKAE 性能提升 鲲鹏加速引擎KAE（Kunpeng Accelerator Engine）是基于鲲鹏处理器提供的硬件加速解决方案，包含了KAE加解密和KAEzip。vKAE也可以在虚拟机或者容器中使用KAE能力。 下载软件包 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtioacc/hardwareaccelerator/docs/zh/vkae_feature_guide.md) 价值优势 KAE加解密和KAEzip分别用于加速SSL（Secure Sockets Layer）/TLS（Transport Layer Security）应用和数据压缩，可以显著降低处理器消耗，提高处理器效率。此外，加速引擎对应用层屏蔽了其内部实现细节，用户通过OpenSSL、zlib标准接口即可以实现快速迁移现有业务。 关键技术 -主机上的KAE设备支持SR-IOV技术，将主机上的KAE设备通过VF直通到虚拟机内。 -虚拟机内安装加速引擎，加速引擎关联到开放生态库，实现应用无感知加速。 适用范围 部署在鲲鹏虚拟机中频繁使用加解密和解压缩的业务。 虚拟化硬件辅助加速 性能提升 虚拟化硬件辅助加速特性通过在920新型号处理器使能GICv4.1的直接注入虚拟中断和直接注入vSGI的中断直通类型，可以显著降低中断响应时延，提升网络/IO密集型业务吞吐量。 查看文档 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/boostvirt/virtcpuacc/interruptpassthrough/docs/zh/interrupt_passthrough_feature_guide.md) 价值优势 虚拟中断处理时长从2～4微秒降低到0.8微秒，虚拟机 IO密集（web服务）、进程间通信密集型等典型应用(MySQL/Redis/HBase)吞吐量提升8%~20% ， Cyclictest平均时延从6微秒减少至1微秒左右。 关键技术 虚拟化硬件辅助加速特性通过在920新型号处理器使能GICv4.1的vLPI和vSGI中断直接注入虚拟机，优化中断处理机制，提升虚拟化环境中的中断处理效率。 适用范围 网络和IO密集型业务，可降低中断响应时延，提升业务吞吐量。 ## 参考实现 兼容性 混合部署 OVS组网 Calico组网 兼容性 混合部署 OVS组网 Calico组网 ... 分类 虚拟化管理组件 虚拟化基础组件 虚拟化网络组件 软件 OpenStack Kubernetes oVirt libvirt KubeSphere | 软件名 | 版本号 | 操作系统 | 部署指南 | 调优指南 | | --- | --- | --- | --- | ---| | OpenStack | TrainWallabySteinRockyQueens | CentOS 7.6openEuler 20.03openEuler 22.03 | OpenStack Train 部署指南OpenStack Wallaby 部署指南OpenStack Stein虚拟机&裸金属服务混合部署指南OpenStack Rocky&Stein 部署指南OpenStack Queens 部署指南 | OpenStack 调优指南 | 工具 硬件虚拟化特性检测工具 [了解详情](https://gitee.com/kunpeng_compute/virtutil/blob/master/virtcheck/zip/virtcheck_1.0.0.zip)KVM自动调优工具 [了解详情](https://mirrors.huaweicloud.com/kunpeng/archive/kunpeng_solution/cloud/KVM/) 镜像仓 RPM仓库（CentOS） [了解详情](https://mirrors.huaweicloud.com/kunpeng/yum/el/7/aarch64/Packages/cloud/) 开源开放地图 BoostKit生态开源开放项目全景，助你快速找到所需资源与协作方向 了解更多 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/boostkit/open-map?tabs=BoostVirt) ## 学习资源 【课程】鲲鹏BoostKit虚拟化场景介绍介绍鲲鹏BoostKit虚拟化支持的虚拟化平台架构、开源软件支持情况以及加速特性的应用场景、技术原理和应用效果。 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/zh/learn/courses-list/detail/1687019164323610625) 【实验】基于鲲鹏应用使能套件进行容器部署本次的实验的目的是指导开发者从0-1部署一套基于k8s的容器集群环境，使开发者通过本次实验能够对容器集群环境的架构、基本的容器操作有一个基本的认识。 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/learn/experiments/detail/c2374caf50134ec9a26ea838f992b765) ## 获取开发支持与帮助 鲲鹏BoostKit虚拟化文档由浅入深，带您玩转鲲鹏BoostKit虚拟化场景 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/document/detail/zh/kunpengcpfs/overview/kunpengcpfs.html) 鲲鹏论坛（鲲鹏BoostKit虚拟化）提供鲲鹏BoostKit虚拟化场景移植调优技术讨论、优秀实践 [了解详情](https://www.hikunpeng.com/forum/forum-0187135482144798002-1.html?filterCondition=1&topicClassId=0687135482186738003)