Virtueller Rechner mit Grafik

kls · July 23, 2017 at 11:19 PM

Bevor ich womöglich unnötig Zeit investiere in etwas, das gar nicht funktionieren kann, wollte ich hier mal kurz fragen, ob das, was ich vor habe, grundsätzlich möglich ist.

Ich möchte zwei bestehende Rechner (einer dient als Fileserver, der andere als Desktop) durch einen neuen ersetzen (konsolidieren). Der Fileserver soll dabei der "Basisrechner" werden, und der Desktop-Rechner als virtuelle Maschine darauf laufen. Der Fileserver braucht keine Grafik zu haben, aber über die (eine) angeschlossene Tastatur an ihn ranzukommen wäre schon gut, falls was ist ;-). Eine einfache Textkonsole würde hierfür reichen. Der (virtuelle) Desktop-PC soll natürlich mit grafischer Oberfläche arbeiten und auch Audio ausgeben können. Die USB-Anschlüsse sollen je zur Hälfte am Server und am Desktop verfügbar sein.

Ist so ein Szenario machbar, oder kann nur der Basisrechner die Grafik benutzen und eine virtuelle Maschine nicht?
Falls es möglich ist, gibt es evtl. Einbußen in der Grafik-Performance?

Bitte um Entschuldigung, wenn das dumme Fragen sind, aber ich habe bisher nur mit simplen virtuellen Maschinen, ohne Grafik etc. gearbeitet (z.B. als Web-Server).

Klaus

iNOB · July 24, 2017 at 7:20 AM

Mit XEN und geeigneter Hardware lässt sich sowas machen. Chipsatz und CPU müssen halt in der Lage sein, Hardwarekomponenten wie Graka, Netzwerk usw. in eine virtuelle Domu "reinzureichen". 3D-CAD würde ich in einer Domu jetzt nicht gerade machen wollen, aber für den üblichen Office-Kram reicht das vollkommen. Ist halt ne Preisfrage, da die Komponenten für ein solches System nicht gerade günstig sind. Eventuell sind dann 2 getrennte Geräte doch billiger.

hoppel118 · July 24, 2017 at 9:31 AM

Moin Klaus,

ich habe sehr gute Erfahrungen mit Proxmox gemacht. Kürzlich wurde Proxmox 5 auf Basis von Debian 9 released:

https://www.proxmox.com/de/news/press-…/proxmox-ve-5-0

Damit kannst du dir LXC (LinuxContainer) oder KVM (Kernel-based Virtual Machines) erstellen. So könntest du dir dann natürlich auch verschiedene VDR-Testumgebungen bauen. Damit du eine Grafik- oder TV-Karte vernünftig an eine KVM durchreichen kannst, sollte deine Hardware (Mainboard-BIOS und CPU) VT-d unterstützen. VT-d ist eine Intel-Technik, AMD hat sowas auch. Bei LXC muss man nichts durchreichen, sondern dem Container Rechte auf die Hardware geben. Es hat beides seine Vor- und Nachteile.

Nachfolgend wird der ganze Proxmox-PCI-Passthrough-Vorgang beschrieben:

https://pve.proxmox.com/wiki/Pci_passthrough

Wie man aus einem LXC auf eine TV-Karte zugreifen kann, hatte ich hier mal beschrieben:

https://www.vdr-portal.de/board60-linux/…%BCgbar-machen/

Das funktioniert mit USB genauso.

Grafikkarte habe ich zwar noch nicht durchgereicht. Aber TV-Karte (an Debian LXC und Debian KVM) und SAS-Controller (an Openmediavault3 KVM) funktioniert bei mir 1A. Wie man das mit einer Graka macht, wird im Link zuvor beschrieben. USB-Ports habe ich bisher ausschließlich an einem LXC verfügbar gemacht. Aber ich gehe davon aus, dass das auch mit KVM funktioniert.

Dann müsstest du dir noch überlegen, ob du Proxmox direkt für deine File-Server-Dienste verwendest oder dafür eine eigene KVM anlegst und ggf. einen Festplatten-Controller mit HDDs/SSDs an diese VM durchreichst oder "virtuellen Speicher" verfügbar machst.

Ansonsten könntest du ja wahrscheinlich auch jedes andere OS als Basis für deinen Fileserver verwenden und da drauf dann einfach KVM und/oder LXC installieren. Proxmox bietet dir halt ein schönes WebInterface, um deine VMs und deine Snapshots/Backups zu managen.

Falls du dich für Debian entscheidest, LXC/LXD wird wohl erst ab Debian 9 unterstützt.

Vielleicht möchtest du dich in dem Zuge mit Openmediavault3 (Debian auseinandersetzen. Ein tolles Open Source Projekt für NAS-Systeme ebenfalls durch einen deutschen Entwickler getrieben. In OMV3 wurde Docker sehr schön integriert. Docker bietet dir die Möglichkeit einzelne Dienste zu containerisieren.

Bei mir läuft das alles.

Gruß Hoppel

fnu · July 24, 2017 at 10:18 AM

kls

Gut erholt im Urlaub?

So ein Szenario ist schon machbar, aber das Virtualisieren von Grafikkarten in eine VM ist bis heute die Königsdisziplin. "Normale" PCI Karten sind dank IOMMU (Intel VT-d/AMD-vi) in der Mehrheit der Fälle problemlos möglich. Bei Grafikkarten ist das Verhältnis, oft technisch bedingt, leider noch andersum, aber wenn's funktioniert, ist es super. Du brauchst in jedem Fall eine HW Basis die IOMMU beherscht, Chipsatz und CPU.

Die Frage die ich mir stelle, warum den Aufwand mit der Grafikkarten Virtualisierung? Wäre es nicht einfacher den Fileserver zu virtualisieren?

Wenn Du mit "normaler" PC Hardware arbeitest, benötigt Dein Fileserver(-Hypervisor) eine Ausgabe, wofür dabei normalerweise die Grafikkarte dient. hoppel118 hat z.B. lt Signatur ein ausgewachsenes Server-Mainboard dazu am Start ...

Gruß
Frank

kls · July 24, 2017 at 10:43 AM

Quote from fnu

Gut erholt im Urlaub?

Ja :-).
Jetzt muß ich halt erstmal alles aufarbeiten, was inzwischen liegengeblieben ist ;-).

Quote

Die Frage die ich mir stelle, warum den Aufwand mit der Grafikkarten Virtualisierung? Wäre es nicht einfacher den Fileserver zu virtualiseren?

Erfahrungsgemäß hängt sich halt ein Desktop-Rechner leichter auf als ein Fileserver (aktuelle Uptime bei mir: Fileserver 560 Tage, Desktop 58 Tage). Virtualisiere ich den Fileserver, dann reißt ein abgestürzter Desktop diesen mit in den Orkus ;-). Dann kann ich auch gleich beides auf der gleichen physikalischen Maschine laufen lassen.

iNOB und hoppel118: danke für die Hinweise, mal sehen, was ich hinkriege...

Klaus

hopsi · July 24, 2017 at 11:30 AM

Ich denke auch, daß das mit Xen ein übliches und gangbares Szenario ist.
Zweckmäßigerweise laufen dann 3 virtuelle Maschinen auf dem Rechner: Desktop-VM, Fileserver-VM und die dom0, die das verwaltet. In der dom0 dann nur die nötigsten Dienste.

Bei mir läuft das als Server mit einer durchgereichten Grafikkarte, wobei der Rechner darauf nur eine mehr oder weniger statische html-Seite im Schaufenster anzeigt. Nebenher läuft auch vdr in einer VM, als Server mit Sat>IP.

Ein Neustarten der einzelnen VMs (außer dom0) beinträchtigt die anderen VMs nicht.

Christian

hoppel118 · July 24, 2017 at 12:03 PM

Welcher Hypervisor nun der beste für einen selbst ist, muss jeder für sich selbst klären. Ich hatte vor ein paar Jahren das Gefühl, dass XEN tot ist. Das hat sich dann aber wohl doch nicht bestätigt. Ich hatte mich jedenfalls für KVM und später LXC entschieden und bin auch wirklich super zufrieden damit. Bisher läuft alles, wie ich mir das vorstelle.

Hat hier jemand eine Ahnung, was die genauen Vorteile von XEN gegenüber KVM und LXC bzw. andersherum sind?

fnu: Ja, richtig, mein Mainboard ist extra für solche Zwecke gedacht. Aber es gibt auch günstigere Alternativen, die IOMMU beherrschen.

kls: Berichte mal, für was du dich entschieden hast. Es interessiert mich einfach. Schön wäre auch, wenn du später etwas zu deinen Erfahrungen im Betrieb berichten könntest.

Schönen Tag und einen schönen Urlaub an alle Urlauber (Ich habe auch Urlaub)!

Gruß Hoppel

fnu · July 24, 2017 at 3:14 PM

kls

Wenn die Verfügbarkeit des Fileservers so wichtig ist, spricht das IMHO eigentlich eher gegen eine Konsoldierung ...

Von der Thematik gehört der Thread in das Unterforum "Server".

Wenn Du Dich an Xen versuchst, gibt es unserem Unterforum "Server" einige interessante Threads dazu. Bzgl. VGA Passthru ein Artikel aus dem Xen Wiki:

- https://wiki.xenproject.org/wiki/Xen_VGA_Passthrough

Die freie Xen Version gibt es hier:

- https://xenserver.org/

Der Hypervisor in inzwischen endlich auch 64-bit.

Den meisten Linux Distro liegt neben "embedded Xen" auch KVM/QEMU bei, hierzu ein Debian Wiki Artikel bzgl. VGA Passthru:

- https://wiki.debian.org/VGAPassthrough

Gruß
Frank

peje · July 24, 2017 at 6:38 PM

Threadkürzung

HTPC-Schrauber · July 25, 2017 at 3:15 PM

Ich sehe das ähnlich wie fnu. Wenn die Verfügbarkeit des Fileservers einen hohen Stellenwert hat, dann würde ich das in dieser Form sein lassen.
Das Problem liegt hier im Passthrough der Grafikkarte. Das ist leider bis heute nicht wirklich problemlos. Die Hardware muss passen. Wobei man oft erst hinterher merkt, wenns doch nicht passt. Obwohl es von den Eckdaten gut aussah.
Zum anderen ist gerade in Verbindung mit Grafikkarten das Passthrough durchaus etwas "wackelig". D.h. es ist durchaus möglich, das der Start der Desktop-VM den kompletten Server in den Abgrund reißt.

Selbst ohne Passthrough kann sowas passieren. Ich habe dieser Tage das Problem, ein Windows 10 in einer VM zu betreiben. Das aktuelle große Update für Windows 10 führt immer dazu, das es mir der komplette Server über ide Klippe springt. In dem Falle läuft das Ganze mit KVM. Es ist jedenfalls nicht klar, warum das passiert. Der Server bleibt einfach stehen. Das zeigt, das Rückwirkungen aus einer VM durchaus möglich sind.

Gefühlt hatte ich dieses Problem mit Xen seltener als mit KVM. Ich kann mich nicht erinnern, das mit das mit Xen schonmal passiert wäre. Mit KVM jedenfalls schon mehrfach. Was allerdings keinesfalls heißen soll, das Xen irgendwie besser wäre.
Technisch ist der Unterschied der, das Xen ein Type1 Hypervisor ist. D.h. der Hypervisor bildet praktisch das Basisbetriebssystem und hat die Kontolle über die Hardware und es laufen VMs darauf. Im Falle Xen ist die Dom0 die Verwaltungsdomain und ist privilegiert. KVM ist ein Type2 Hypervisor. D.h. auf der Hardware läuft erstmal ein normales Linux. KVM stellt mit Kernelfunktionen dann die VM-Funktionalität.
Wobei die Grenzen inzwischen da auch etwas verschwimmen. Dennoch, der technische Ansatz ist unterschiedlich.

Wie auch immer, ich würde Fileserver und Desktop nicht mischen wollen. Ggf. kann man auf dem Fileserver noch zusätzliche Applikationen in Containern laufen lassen oder VMs für Testzwecke aufsetzen. Den Desktop würde ich aber separat davon sehen.

Ich selbst habe nur noch ein Notebook als "Frontend". Es läuft noch ein Windows in einer VM dessen Grafik ich mir dann mittels Spice aufs Notebook hole. Spice kann auch den Sound aus der VM durchgeben. USB an die VM durchreichen geht wohl auch, habe ich aber nie getestet.
Die Darstellungsgeschwindigkeit ist dabei aber stark vom Datendurchsatz des Netzwerks abhängig.

iNOB · July 25, 2017 at 6:40 PM

Hab XEN schon seit vielen Jahren auf diversen kleinen Servern laufen und bin sehr zufrieden damit. Allerdings reicht mir das Durchreichen von USB, miniPCI-WLAN-Karten und SAT-Karten. Das funktioniert jedenfalls, sofern man sich etwas mit der Materie beschäftigt hat und geeignete Hardware besitzt. An Grakas habe ich mich noch nicht probiert, da ich hierfür keinen Anwendungsfall hatte. Laut XEN-Wiki sollte das aber funktionieren.

Eine Klickibunti-Oberfläche zum Administrieren brauch ich nicht. Deswegen bin ich auch bei pur XEN geblieben und nicht auf Proxmox und Konsorten geswitcht. Je weniger Krempel läuft, desto weniger Angriffsfläche bietet man.

SHF · July 26, 2017 at 12:22 AM

Quote from iNOB

3D-CAD würde ich in einer Domu jetzt nicht gerade machen wollen

Das würde ich so nicht mehr sagen.
Das ist inzwischen gut machbar, wenn man nicht unbedingt ganze Ozeanliner als komplette Baugruppe mit allen Details darstellen will.
Gearbeitet wird üblicherweise an kleineren Unterbaugruppen und das geht locker.

Ich habe etwas Erfahrungen mit Virtualbox und dem durchreichen von openGL gemacht.
Wenn es mal läuft ist die Performance echt nicht übel, aber es ist zickig. Der Erfolg hängt von der Verwendeten Grafikkarte, den Treibern und der Software auf dem Client ab. (Programm A läuft einwandfrei, bei Programm B friert der komplette Rechner reproduzierbar nach einer Weile ein...)
Wenn man mal ein Windows-Programm auf den Linux-Desktop verwenden will, ist das o.k., aber nicht als Arbeitsplatz.
Wenn man schon den Desktop Virtualisieren will, dann würde ich es auch auch mit Durchreichen der Grafikkarte probieren.

Quote from hopsi

Zweckmäßigerweise laufen dann 3 virtuelle Maschinen auf dem Rechner: Desktop-VM, Fileserver-VM und die dom0, die das verwaltet. In der dom0 dann nur die nötigsten Dienste.

Wenn schon der Aufwand mit dem Virtualisieren, dann würde ich das auch so machen.
Möglichst keine Arbeit in die dom0 stecken und alles was Produktiv läuft in die VMs. Sonst hat man nur zusätzliche Arbeit und kann die Vorteile nicht ausnutzen.

vdr_rossi · July 26, 2017 at 8:20 AM

Moin,

mal anders gedacht, was ist den mit Hyper-V unter Windows?
Habe selber keine Erfahrungen damit, aber damit wäre das gewünschte (zwar vertauscht) doch auch umsetzbar

Man muss sich dann eher eine grundsätzliche Frage stellen: Typ 1 oder 2 Hypervisor?

Der vorher gelesene Input ist gut.

Rossi

SQLException · July 26, 2017 at 11:15 AM

.....

mini73 · July 26, 2017 at 12:55 PM

Alt, aber vielleicht steckt da ja noch was drin:
[Virtualisierung] Stand der Technik: Nvidia-Grafikkarte an virtuelle Maschine durchreichen mit KVM vfio

Lars.

vdr_rossi · July 26, 2017 at 1:19 PM

Quote from SQLException

Meinst du damit Gen 1 oder 2? ...

Das meine ich -> https://de.wikipedia.org/wiki/Hypervisor#Klassifizierung

fnu · July 26, 2017 at 2:34 PM

Leute, schön das jeder seine Meinung hat und auch vertritt, aber evtl. lasst Ihr die Diskussion um des Kaiser's Bart nur um den Thread aufzublasen ...

So wie wir Klaus kennen, wird er sich schon melden wenn er Fragen zu solch wichtige Details hat ...

Gruß
Frank

SQLException · July 26, 2017 at 5:06 PM

Ok verstehe. Habe mein "Offtopic-Posting", was offenbar rein gar nichts mit Virtualisierung zu tun hat gelöscht (m.M.n. war es on-point).

Ich dachte ein Forum lebt von Diskussionen und Meinungsaustausch. Wenn du mit mit deiner Unterdrückung dessen die derzeitige allgemeine Forenphilosopie widerspiegelst, dann lasse ich es in Zukunft gerne, und werde meine Posting darauf beschränken wenn *ich* etwas von anderen benötige (z. B. TV-Anfragen). Bin gespannt wie toll das funktionieren wird.

Tut mir leid für die Umstände.

fnu · July 26, 2017 at 6:21 PM

@SQLExeption

Da hast Du aber etwas völlig in den falschen Hals bekommen, es ging nicht um Dich. Das war ein allgemeiner friendly reminder in der Diskussion nicht in Details zu driften, welche der ursprünglichen Fragestellung nicht weiterhelfen.

Es war auch weder Wunsch noch Intention, dass Du den Inhalt Deines Posts löschst. Ich würde es sehr begrüssen, wenn Du den Inhalt wiederherstellen würdest.

Sicher, Klaus könnte seinen Fileserver einfach auf dem Baremetal inkl. Xorg installieren und dann in/aus einer User-Session seinen Desktop per z.B. virtualbox betreiben, eine gute Idee. Die 3D Beschleunigung funktioniert in der Regel ja sehr gut damit/darin.

Gruß
Frank

kls · July 29, 2017 at 8:07 PM

Danke für die zahlreichen Hinweise!

Ich schätze, ich muß erstmal klären, wozu die für den Zweck vorgesehene Hardware überhaupt fähig ist, bevor ich da weiter einsteige.
Hierzu mal ein paar Daten:

/proc/cpuinfo

Code

processor       : 7
vendor_id       : GenuineIntel
cpu family      : 6
model           : 158
model name      : Intel(R) Core(TM) i7-7700T CPU @ 2.90GHz
stepping        : 9
microcode       : 0x42
cpu MHz         : 2333.593
cache size      : 8192 KB
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 3
cpu cores       : 4
apicid          : 7
initial apicid  : 7
fpu             : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level     : 22
wp              : yes
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc aperfmperf tsc_known_freq pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch intel_pt tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid fsgsbase tsc_adjust bmi1 hle avx2 smep bmi2 erms invpcid rtm mpx rdseed adx smap clflushopt xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves dtherm ida arat pln pts hwp hwp_notify hwp_act_window hwp_epp
bugs            :
bogomips        : 5808.00
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 39 bits physical, 48 bits virtual
power management:

Display More

lspci

Code

00:00.0 Host bridge: Intel Corporation Device 591f (rev 05)
00:02.0 VGA compatible controller: Intel Corporation Device 5912 (rev 04)
00:14.0 USB controller: Intel Corporation Sunrise Point-H USB 3.0 xHCI Controller (rev 31)
00:16.0 Communication controller: Intel Corporation Sunrise Point-H CSME HECI #1 (rev 31)
00:16.3 Serial controller: Intel Corporation Sunrise Point-H KT Redirection (rev 31)
00:17.0 SATA controller: Intel Corporation Sunrise Point-H SATA controller [AHCI mode] (rev 31)
00:1b.0 PCI bridge: Intel Corporation Sunrise Point-H PCI Root Port #17 (rev f1)
00:1c.0 PCI bridge: Intel Corporation Sunrise Point-H PCI Express Root Port #1 (rev f1)
00:1c.5 PCI bridge: Intel Corporation Sunrise Point-H PCI Express Root Port #6 (rev f1)
00:1d.0 PCI bridge: Intel Corporation Sunrise Point-H PCI Express Root Port #9 (rev f1)
00:1f.0 ISA bridge: Intel Corporation Sunrise Point-H LPC Controller (rev 31)
00:1f.2 Memory controller: Intel Corporation Sunrise Point-H PMC (rev 31)
00:1f.3 Audio device: Intel Corporation Sunrise Point-H HD Audio (rev 31)
00:1f.4 SMBus: Intel Corporation Sunrise Point-H SMBus (rev 31)
00:1f.6 Ethernet controller: Intel Corporation Ethernet Connection (2) I219-LM (rev 31)
03:00.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8111/8168/8411 PCI Express Gigabit Ethernet Controller (rev 15)
04:00.0 Non-Volatile memory controller: Samsung Electronics Co Ltd Device a804

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Das Motherboard ist ein Asus Q170T.

Bei Lieferung war standardmäßig Ubuntu 16.04 installiert, mit dem ich erstmal etwas experimentiert habe.
Darauf habe ich einfach mal mit VirtualBox eine virtuelle Machine angelegt und darin openSUSE 42.3 installiert, was problemlos ging. Mit dem KDE-Desktop in der VM kann man arbeiten, die Wiedergabe von Videos geht aber nur recht ruckelig. Was aber auch kein Wunder ist, da auf die Grafik ja nicht direkt zugegriffen wird.

Wenn möglich, so wäre meine Idealvorstellung, eine möglichst schlanke dom0, die nichts weiter macht als virtuelle Maschinen zu betreiben. Sowohl Fileserver als auch Desktop sollten in VMs laufen, wobei die VM für den Desktop direkten Zugriff auf die Grafik- und Audio-Ausgabe (über HDMI) haben soll, damit hier optimale Performance herrscht.

Wäre das mit o.g. Hardware machbar?
Muß ich evtl. noch was im BIOS anpassen (die Virtualisierung z.B. war defaultmäßig ausgeschaltet)?

Klaus

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