创建使用 Compute Engine 虚拟网络接口的实例

Compute Engine 虚拟网络接口（也称为 gVNIC）是专为在 Compute Engine 上使用而设计的，通过提供更高效的分发网络来从/向虚拟机实例发送流量。之前，在 Compute Engine 上运行的虚拟机 (VM) 实例使用的是基于 virtIO 规范的虚拟网络接口。

必须使用 Compute Engine 虚拟网络接口才能支持更高的网络带宽，如 50-100 Gbps 的速度（可用于挂接了 GPU 的实例上的分布式工作负载）。

要创建使用 Compute Engine 虚拟网络接口的虚拟机实例，您可以完成以下任一步骤：

使用 gvnic-vm-image-prod 映像系列中的映像创建虚拟机实例。
在您选择的任意 Linux 映像上手动安装 Compute Engine 虚拟网络驱动程序，然后使用该映像创建虚拟机实例。

准备工作

如果您要使用本指南中的命令行示例，请执行以下操作：
1. 安装或更新到 gcloud 命令行工具的最新版本。
2. 设置默认地区和区域。
如果您要使用本指南中的 API 示例，请设置 API 访问权限。

限制

使用内存优化机器类型的虚拟机实例不支持 Compute Engine 虚拟网络接口。

操作系统支持

以下映像属于 gvnic-vm-image-prod 映像项目，配置为使用 Compute Engine 虚拟网络接口：

Debian 9 - debian-9-gvnic
Windows
- Windows Server 2019 - windows-2019-gvnic
- Windows Server 2016 - windows-2016-gvnic
- Windows Server 2012 R2 - windows-2012-r2-gvnic

您可以使用上述任一映像创建默认使用 Compute Engine 虚拟网络接口的虚拟机实例。

使用预先配置的映像创建虚拟机实例

如需使用 gvnic-vm-image-prod 映像项目中的映像创建虚拟机实例，请按照相应步骤创建虚拟机实例并提供映像项目和映像系列。

Debian

如需创建 Debian 实例，请运行以下命令：

gcloud beta compute instances create instance-name \
      --image-project=gvnic-vm-image-prod \
      --image-family=debian-9-gvnic

请将 instance-name 替换为您的实例。

Windows

如需创建 Windows 2019 实例，请运行以下命令：

gcloud beta compute instances create instance-name \
        --image-project=gvnic-vm-image-prod \
        --image-family=windows-2019-gvnic

如需创建 Windows 2016 实例，请运行以下命令：

gcloud beta compute instances create instance-name \
          --image-project=gvnic-vm-image-prod \
          --image-family=windows-2016-gvnic

如需创建 Windows 2012-r2 实例，请运行以下命令：

gcloud beta compute instances create instance-name \
          --image-project=gvnic-vm-image-prod \
          --image-family=windows-2012-r2-gvnic

请将 instance-name 替换为您的实例。

手动安装 Compute Engine 虚拟网络驱动程序

要基于未安装 Compute Engine 虚拟网络驱动程序的映像创建虚拟机实例，您需要：

在映像上安装 Compute Engine 虚拟网络驱动程序。
使用现已安装了 Compute Engine 虚拟网络驱动程序的映像来创建虚拟机实例。

Linux

在安装 Compute Engine 虚拟网络驱动程序之前，您必须先为操作系统安装最新版本的内核驱动程序和标头。如果实例使用的 Compute Engine 虚拟网络接口没有内核驱动程序，则该实例将不具备内部或外部网络连接，包括 SSH 和 RDP。

要基于源代码构建和安装内核驱动程序，您必须安装受支持的内核与标头。Compute Engine 虚拟网络驱动程序支持针对版本 3.10 及更高版本的主线和主要分发内核进行构建。

安装 3.10 版或更高版本的内核与标头，或更新为适当版本。如需完成此步骤，请查看与您的操作系统对应的文档。您可以从 GitHub 获取源代码和驱动程序软件包，请参阅 GoogleCloudPlatform/compute-virtual-ethernet-linux。
使用映像创建并启动虚拟机实例。
在此虚拟机实例上，加载内核驱动程序。如需加载驱动程序，请运行以下命令：
```
modprobe gve
```
在您重新启动系统或使用 rmmod 命令移除驱动程序之前，此命令会加载驱动程序。
（可选）如需确保驱动程序在系统启动时自动加载，请运行以下某个命令：
- 对于使用 systemd 的操作系统，请运行以下命令：
```
echo gve > /etc/modules-load.d/gve.conf
```
- 对于 Debian 系统，请运行以下命令：
```
echo gve >> /etc/modules
```
停止虚拟机实例。
根据挂接到您刚刚停止的虚拟机实例的磁盘创建映像。
```
gcloud beta compute images create image-name\
        --source-disk disk-name \
        --guest-os-features=GVNIC
```
替换以下内容：
- image-name：您要创建的映像的名称。此映像已安装 Compute Engine 虚拟网络驱动程序。
- disk-name：您刚刚停止的虚拟机实例上的启动磁盘的名称。
使用安装了 Compute Engine 虚拟网络驱动程序的映像创建并启动虚拟机实例。

Windows

使用映像创建并启动虚拟机实例。
在此虚拟机实例上，安装 GooGet。如需安装 GooGet，请参阅下载并安装 GooGet。
安装 gVNIC 驱动程序。如需安装驱动程序，请在提升权限的 PowerShell 提示符下运行以下命令：
```
googet install google-compute-engine-driver-gvnic
```
停止虚拟机实例。
根据挂接到您刚刚停止的虚拟机实例的磁盘创建映像。
```
gcloud beta compute images create image-name\
        --source-disk disk-name \
        --guest-os-features=GVNIC
```
替换以下内容：
- image-name：您要创建的映像的名称。此映像现已安装了 Compute Engine 虚拟网络驱动程序。
- disk-name：您刚刚停止的虚拟机实例上的启动磁盘的名称。
使用安装了 Compute Engine 虚拟网络驱动程序的映像创建并启动虚拟机实例。

验证 Compute Engine 虚拟网络接口是否已启用

Linux

方法 1

在 Linux 虚拟机实例上，运行以下命令：

sudo apt install pciutils
lspci

输出应类似于以下内容：

00:04.0 Ethernet controller: Google, XXX. Device 0042

方法 2

按照操作系统的说明操作，下载 ethtool 网络实用程序工具。

运行以下命令：

sudo ethtool -i network-interface

将 network-interface 替换为您的网络接口的名称。例如 eth0。

输出应类似于以下内容：

driver: gve
version: 1.0.0
firmware-version:
expansion-rom-version:
bus-info: 0000:00:04.0
supports-statistics: yes
supports-test: no
supports-eeprom-access: no
supports-register-dump: no
supports-priv-flags: no

Windows

在 Windows 虚拟机实例上，打开设备管理器。
在网络适配器下，您应该会看到："Google Ethernet Adapter"

问题排查

虚拟机实例未启动

原因：映像未启用 Compute Engine 虚拟网络驱动程序。
诊断：检查映像是否启用了 Compute Engine 虚拟网络接口。要进行验证，请运行以下命令：
```
gcloud beta compute images describe image-name
```
将 image-name 替换为映像。

命令的输出应在 guestOsFeatures 下显示“GVNIC”。
解决办法：确保您使用的是受支持的映像，或者您已在自定义映像上正确设置 gVNIC 驱动程序。

虚拟机实例已启动，但无法通过网络访问

原因：未成功安装和加载 Compute Engine 虚拟网络驱动程序。
诊断：如需检查驱动程序是否已安装和加载，请完成以下步骤：
Linux
1. 检查驱动程序是否已安装。
```
modinfo gve
```
  输出应类似于以下内容：
```
filename:       /lib/modules/4.15.0-1036-gcp/updates/dkms/gve.ko
version:        1.0.0
license:        Dual MIT/GPL
description:    gVNIC Driver
author:         Google, XXX.
srcversion:     5FEFB9DD945EB2DEC94EE09
alias:          pci:v00001AE0d00000042sv*sd*bc*sc*i*
depends:
retpoline:      Y
name:           gve
vermagic:       4.15.0-1036-gcp SMP mod_unload
```
2. 检查驱动程序是否已加载。
```
lsmod | grep gve
```
  输出应类似于以下内容：
```
gve                    49152  0
```
Windows
1. 通过 SAC 连接到实例。
2. 使用您的用户名和密码登录。
3. 在命令提示符下，运行以下命令：
```
dism /online /get-drivers | findstr gvnic
```
4. 查看结果。
  - 如果驱动程序已安装，您应该会在输出中看到文本 Original File Name : gvnic.inf。
  - 如果驱动程序未安装，则不会返回任何消息。
注意：调试连接问题时，您也可以查看交互式串行控制台。
解决办法：如果 Compute Engine 虚拟网络驱动程序不可用，请确保您使用的是受支持的映像，或者您已在自定义映像上正确设置了 Compute Engine 虚拟网络驱动程序。

后续步骤

连接到您的实例。
向新实例添加永久性磁盘。