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第 18 章 硬件网络

18.1. 关于单根 I/O 虚拟化（SR-IOV）硬件网络

Single Root I/O 虚拟化 (SR-IOV) 规范是针对一类 PCI 设备分配的标准，可与多个 pod 共享单个设备。

您可以使用 SR-IOV Operator 在集群中配置单一根 I/O 虚拟化(SR-IOV)设备。

通过 SR-IOV，您可以将主机节点上识别为物理功能 (PF) 的兼容网络设备分段为多个虚拟功能 (VF)。VF 和其它网络设备一样使用。该设备的 SR-IOV 网络设备驱动程序决定了如何公开容器中的 VF：

  • netdevice 驱动程序： 容器 netns 中的常规内核网络设备
  • vfio-pci 驱动程序： 挂载到容器中的字符设备

对于需要高带宽或低延迟的应用程序，您可以在裸机或 Red Hat OpenStack Platform(RHOSP)基础架构上安装 OpenShift Container Platform 集群上的额外网络使用 SR-IOV 网络设备。

您可以为 SR-IOV 网络配置多网络策略。对这个功能的支持是技术预览，SR-IOV 额外网络只支持内核 NIC。它们不支持 Data Plane Development Kit (DPDK) 应用程序。

注意

与 SR-IOV 网络相比，在 SR-IOV 网络中创建多网络策略可能无法为应用程序提供相同的性能。

重要

SR-IOV 网络的多网络策略只是一个技术预览功能。技术预览功能不受红帽产品服务等级协议（SLA）支持，且功能可能并不完整。红帽不推荐在生产环境中使用它们。这些技术预览功能可以使用户提早试用新的功能，并有机会在开发阶段提供反馈意见。

有关红帽技术预览功能支持范围的更多信息，请参阅技术预览功能支持范围。

您可以使用以下命令在节点上启用 SR-IOV： 

$ oc label node <node_name> feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable="true"

其他资源

18.1.1. 负责管理 SR-IOV 网络设备的组件

SR-IOV Network Operator 会创建和管理 SR-IOV 堆栈的组件。Operator 执行以下功能：

  • 编配 SR-IOV 网络设备的发现和管理
  • 为 SR-IOV Container Network Interface（CNI）生成 NetworkAttachmentDefinition 自定义资源
  • 创建和更新 SR-IOV 网络设备插件的配置
  • 创建节点特定的 SriovNetworkNodeState 自定义资源
  • 更新每个 SriovNetworkNodeState 自定义资源中的 spec.interfaces 字段

Operator 置备以下组件：

SR-IOV 网络配置守护进程
SR-IOV Network Operator 启动时部署在 worker 节点上的守护进程集。守护进程负责在集群中发现和初始化 SR-IOV 网络设备。
SR-IOV Network Operator Webhook
这是动态准入控制器 Webhook，用于验证 Operator 自定义资源，并为未设置的字段设置适当的默认值。
SR-IOV Network Resources Injector（网络资源注入器）
这是一个动态准入控制器 Webhook，它提供通过请求和限制为自定义网络资源（如 SR-IOV VF）应用 Kubernetes pod 规格的功能。SR-IOV 网络资源注入器只会将 resource 字段添加到 pod 中的第一个容器。
网络SR-IOV 网络设备插件
这个设备插件用于发现、公告并分配 SR-IOV 网络虚拟功能 (VF) 资源。在 Kubernetes 中使用设备插件能够利用有限的资源，这些资源通常为于物理设备中。设备插件可以使 Kubernetes 调度程序了解资源可用性，因此调度程序可以在具有足够资源的节点上调度 pod。
SR-IOV CNI 插件
SR-IOV CNI 插件会附加从 SR-IOV 网络设备插件中直接分配给 pod 的 VF 接口。
SR-IOV InfiniBand CNI 插件
附加从 SR-IOV 网络设备插件中直接分配给 pod 的 InfiniBand（IB）VF 接口的 CNI 插件。
注意

SR-IOV Network resources injector 和 SR-IOV Operator Webhook 会被默认启用，可通过编辑 default SriovOperatorConfig CR 来禁用。禁用 SR-IOV Network Operator Admission Controller Webhook 时要小心。您可以在特定情况下禁用 webhook，如故障排除，或者想要使用不支持的设备。

18.1.1.1. 支持的平台

在以下平台上支持 SR-IOV Network Operator：

  • 裸机
  • Red Hat OpenStack Platform(RHOSP)

18.1.1.2. 支持的设备

OpenShift Container Platform 支持以下网络接口控制器：

表 18.1. 支持的网络接口控制器
制造商model供应商 ID设备 ID

Broadcom

BCM57414

14e4

16d7

Broadcom

BCM57508

14e4

1750

Broadcom

BCM57504

14e4

1751

Intel

X710

8086

1572

Intel

X710 Backplane

8086

1581

Intel

X710 基本 T

8086

15ff

Intel

XL710

8086

1583

Intel

XXV710

8086

158b

Intel

E810-CQDA2

8086

1592

Intel

E810-2CQDA2

8086

1592

Intel

E810-XXVDA2

8086

159b

Intel

E810-XXVDA4

8086

1593

Intel

E810-XXVDA4T

8086

1593

Intel

Ice E810-XXV Backplane

8086

1599

Intel

Ice E823L Backplane

8086

124c

Intel

Ice E823L SFP

8086

124d

Marvell

OCTEON Fusion CNF105XX

177d

ba00

Marvell

OCTEON10 CN10XXX

1177d

b900

Mellanox

MT27700 系列 [ConnectX-4]

15b3

1013

Mellanox

MT27710 系列 [ConnectX-4 Lx]

15b3

1015

Mellanox

MT27800 系列 [ConnectX-5]

15b3

1017

Mellanox

MT28880 系列 [ConnectX-5 Ex]

15b3

1019

Mellanox

MT28908 系列 [ConnectX-6]

15b3

101b

Mellanox

MT2892 Family [ConnectX‑6 Dx]

15b3

101d

Mellanox

MT2894 Family [ConnectX‑6 Lx]

15b3

101f

Mellanox

Mellanox MT2910 系列 [ConnectX-7]

15b3

1021

Mellanox

ConnectX-6 NIC 模式中的 MT42822 BlueField-2

15b3

a2d6

Pensando [1]

用于 ionic 驱动程序的 DSC-25 双端口 25G 分布式服务卡

0x1dd8

0x1002

Pensando [1]

用于 ionic 驱动程序的 DSC-100 双端口 100G 分布式服务卡

0x1dd8

0x1003

Silicom

STS 系列

8086

1591

  1. 支持 OpenShift SR-IOV，但在使用 SR-IOV 时，您必须使用 SR-IOV CNI 配置文件设置静态的虚拟功能(VF)介质访问控制(MAC)地址。
注意

有关支持的卡和兼容的 OpenShift Container Platform 版本的最新列表，请参阅 Openshift Single Root I/O Virtualization(SR-IOV)和 PTP 硬件网络支持列表。

18.1.2. 其他资源

18.1.3. 后续步骤

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