CN109712060B - 一种基于gpu容器技术的云桌面显卡共享方法及系统 - Google Patents

一种基于gpu容器技术的云桌面显卡共享方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于GPU容器的云桌面显卡共享方法及系统，用于解决现有基于显卡虚拟化技术实现多个云桌面的显卡共享的方法导致的显存容量固定不变、使用成本高、兼容性差的技术问题；本发明将物理显卡抽象为GPU容器并绑定至云主机，使得该云主机下的多个云桌面可共享该云主机绑定的GPU容器，以实现多个云桌面的虚拟化显卡、普通图形显卡或游戏显卡的共享，且可根据每个云桌面的自身负载动态地为每个云桌面分配显存资源；本发明可避免出现显卡资源闲置的情况，提高了显卡资源利用率，降低了使用成本。

Description

一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法及系统
技术领域
本发明涉及的计算机技术领域，尤其涉及一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法及系统。
背景技术
云桌面因管理简单、使用方便、性价比高等优点，已经开始逐渐替代传统个人电脑的使用，在普通办公使用场景中，云桌面将一台物理主机的CPU、内存等资源分给多个云桌面共享给多个用户使用即可，在对图形图像及视频显示有特殊要求的使用场景中，除CPU、内存资源外，云桌面还需要将显卡资源共享给多个用户使用。
在现有技术中，通常基于显卡虚拟化技术（vGPU技术）实现云桌面中的显卡共享，它将一张物理显卡设备虚拟成多张虚拟显卡设备，然后将每个虚拟显卡设备分给需要使用显卡的云桌面，一张虚拟显卡对应一个云桌面；该方法可实现多个云桌面共享使用一张物理显卡的功能，但它存在三个主要问题：（1）虚拟显卡设置完成后，显卡的显存资源是固定不变的，对应的云桌面不可动态使用更大或者更小的显存资源；（2）兼容性不好，只支持市场中有限的几款虚拟化显卡，不支持普通图形显卡或游戏显卡；（3）使用成本高，虚拟化显卡相对图形显卡或游戏显卡，价格昂贵。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法及系统。
本发明提供了一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法，需提供一个宿主机，一个或多个云主机，一个或多个物理显卡，一个或多个云桌面，所述方法包括下述步骤。
步骤10、将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，以使一个物理显卡对应一个GPU容器。
步骤20、将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机。
步骤30、在每个云主机中分别安装一个用于调度使用该云主机所绑定的GPU容器的操作系统。
步骤40、在每个操作系统中分别创建一个或多个访问账户，设置每个访问账户的数据隔离访问，并为每个访问账户分别分配一个云桌面，该操作系统中的全部访问账户对应的全部云桌面共享使用该操作系统对应的云主机所绑定的GPU容器。
步骤50、根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量。
进一步地，所述物理显卡为图形显卡、游戏显卡或虚拟化显卡。
本发明提供了一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统，所述系统包括：一个宿主机，一个或多个云主机，一个或多个物理显卡，一个或多个云桌面；其特征在于：所述系统还包括显卡虚拟化模块、GPU容器绑定模块、GPU容器调度模块、GPU容器共享模块、显存资源分配模块。
所述显卡虚拟化模块，用于将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，以使一个物理显卡对应一个GPU容器。
所述GPU容器绑定模块，用于将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机。
所述GPU容器调度模块，用于在每个云主机中分别安装一个用于调度使用该云主机所绑定的GPU容器的操作系统。
所述GPU容器共享模块，用于在每个操作系统中分别创建一个或多个访问账户，设置每个访问账户的数据隔离访问，并为每个访问账户分别分配一个云桌面，该操作系统中的全部访问账户对应的全部云桌面共享使用该操作系统对应的云主机所绑定的GPU容器。
所述显存资源分配模块，用于根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量。
进一步地，所述物理显卡为图形显卡、游戏显卡或虚拟化显卡。
本发明提供的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法及系统，不仅可以实现多个云桌面共享虚拟化显卡，还可实现多个云桌面共享普通图形显卡或游戏显卡，使用成本更低，共享同一GPU容器的云桌面，根据自己的负载可动态使用更多或更少显存资源，在负载高时可使用GPU容器中更多的显存资源，在负载低时使用GPU容器中更少的显存资源，避免出现资源闲置的情况，以提高显卡资源利用率。
由上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步地说明；由上通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了，附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制，而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统的架构图。
图2为本发明实施例提供的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法的流程示意图。
图3为本发明实施例提供的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统的逻辑框图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统架构中包括：一个宿主机，一个或多个云主机，一个或多个物理显卡，一个或多个云桌面，将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，也即显卡资源池，一个物理显卡对应一个GPU容器，将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机，每个云主机下的多个云桌面共享使用该云主机绑定的GPU容器，进而实现多个云桌面共享同一显卡。
如图2所示，一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法，基于如图1所示的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统架构，所述方法具体包括下述步骤。
步骤10、将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，以使一个物理显卡对应一个GPU容器。
步骤20、将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机。
步骤30、在每个云主机中分别安装一个用于调度使用该云主机所绑定的GPU容器的操作系统。
步骤40、在每个操作系统中分别创建一个或多个访问账户，设置每个访问账户的数据隔离访问，并为每个访问账户分别分配一个云桌面，该操作系统中的全部访问账户对应的全部云桌面共享使用该操作系统对应的云主机所绑定的GPU容器。
步骤50、根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量。
其中，该方法可根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量，无需为每个云桌面分配固定的显存资源大小，例如GPU容器总显存是8G，由4个云桌面共享使用，若4个云桌面的负载差不多，则可设置为2G、2G、2G、2G显存资源分配；若其中两台未使用GPU资源，其他两台负载差不多，则可设置为0G、0G、4G、4G显存资源分配；若两台未使用GPU资源，第三台负载较低，第四台负载较高，则可设置为0G、0G、2G、6G显存资源分配。
进一步地，所述物理显卡为图形显卡、游戏显卡或虚拟化显卡。
如图3所示，一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统，基于如图1所示的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统架构，所述系统具体还包括：显卡虚拟化模块101、GPU容器绑定模块102、GPU容器调度模块103、GPU容器共享模块104、显存资源分配模块105。
所述显卡虚拟化模块101，用于将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，以使一个物理显卡对应一个GPU容器。
所述GPU容器绑定模块102，用于将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机。
所述GPU容器调度模块103，用于在每个云主机中分别安装一个用于调度使用该云主机所绑定的GPU容器的操作系统。
所述GPU容器共享模块104，用于在每个操作系统中分别创建一个或多个访问账户，设置每个访问账户的数据隔离访问，并为每个访问账户分别分配一个云桌面，该操作系统中的全部访问账户对应的全部云桌面共享使用该操作系统对应的云主机所绑定的GPU容器。
所述显存资源分配模块105，用于根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量。
其中，该系统可根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况自动地为每个云桌面分配对应的显存容量，无需为每个云桌面分配固定的显存资源大小，例如GPU容器总显存是8G，由4个云桌面共享使用，若4个云桌面的负载差不多，则可设置为2G、2G、2G、2G显存资源分配；若其中两台未使用GPU资源，其他两台负载差不多，则可设置为0G、0G、4G、4G显存资源分配；若两台未使用GPU资源，第三台负载较低，第四台负载较高，则可设置为0G、0G、2G、6G显存资源分配。
进一步地，所述物理显卡为图形显卡、游戏显卡或虚拟化显卡。
本发明提供的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法及系统，不仅可以实现多个云桌面共享虚拟化显卡，还可实现多个云桌面共享普通图形显卡或游戏显卡，使用成本更低，共享同一GPU容器的云桌面，根据自己的负载可动态使用更多或更少显存资源，在负载高时可使用GPU容器中更多的显存资源，在负载低时使用GPU容器中更少的显存资源，避免出现资源闲置的情况，以提高显卡资源利用率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人 员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发 明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的 修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法，其特征在于：需提供一个宿主机，一个或多个云主机，一个或多个物理显卡，一个或多个云桌面，所述方法包括如下步骤：
步骤10、将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，以使一个物理显卡对应一个GPU容器；
步骤20、将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机；
步骤30、在每个云主机中分别安装一个用于调度使用该云主机所绑定的GPU容器的操作系统；
步骤40、在每个操作系统中分别创建一个或多个访问账户，设置每个访问账户的数据隔离访问，并为每个访问账户分别分配一个云桌面，该操作系统中的全部访问账户对应的全部云桌面共享使用该操作系统对应的云主机所绑定的GPU容器；
步骤50、根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享方法，其特征在于：所述物理显卡为图形显卡、游戏显卡或虚拟化显卡。
3.一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统，所述系统包括一个宿主机，一个或多个云主机，一个或多个物理显卡，一个或多个云桌面；其特征在于：所述系统还包括显卡虚拟化模块、GPU容器绑定模块、GPU容器调度模块、GPU容器共享模块、显存资源分配模块；
所述显卡虚拟化模块，用于将每个物理显卡分别抽象成GPU容器，以使一个物理显卡对应一个GPU容器；
所述GPU容器绑定模块，用于将每个GPU容器分别绑定至每个云主机，以使一个GPU容器对应一个云主机；
所述GPU容器调度模块，用于在每个云主机中分别安装一个用于调度使用该云主机所绑定的GPU容器的操作系统；
所述GPU容器共享模块，用于在每个操作系统中分别创建一个或多个访问账户，设置每个访问账户的数据隔离访问，并为每个访问账户分别分配一个云桌面，该操作系统中的全部访问账户对应的全部云桌面共享使用该操作系统对应的云主机所绑定的GPU容器；
所述显存资源分配模块，用于根据每个云桌面使用GPU资源的负载情况动态地为每个云桌面分配对应的显存容量。
4.根据权利要求3所述的一种基于GPU容器技术的云桌面显卡共享系统，其特征在于：所述物理显卡为图形显卡、游戏显卡或虚拟化显卡。
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