====== Virtio ======

**Virtio** je standard pro tzv. **paravirtualizované (paravirtualized) I/O ovladače**. Jedná se o abstrakční vrstvu, která umožňuje virtuálním strojům ([[virtual_machine|VM]]) komunikovat s hypervisorem efektivněji než prostřednictvím emulace reálného hardwaru.

V ekosystému [[linux|Linuxu]] se Virtio stalo standardem pro virtualizaci v prostředí [[kvm|KVM]] a [[qemu|QEMU]].

===== Proč Virtio vzniklo? (Emulace vs. Paravirtualizace) =====

Při klasické **emulaci** se [[hypervisor|hypervisor]] snaží napodobit existující fyzické zařízení (např. starou síťovou kartu Realtek). 
  * **Problém:** Operační systém hosta si myslí, že komunikuje s reálným hardwarem, což vyžaduje složité a pomalé překlady instrukcí v hypervisoru.
  * **Řešení:** **Paravirtualizace** (Virtio) přiznává virtuálnímu stroji, že běží ve virtualizovaném prostředí. Host a hypervisor pak používají sdílenou paměť k extrémně rychlému přenosu dat.



===== Jak Virtio funguje? =====

Virtio využívá mechanismus zvaný **virtqueue** (virtuální fronty). Funguje to následovně:
  1. Operační systém hosta zapíše data do sdíleného bufferu (fronty) v paměti RAM.
  2. Hypervisor (hostitel) si tato data přímo převezme a odešle je na fyzický hardware.
  3. Tento proces eliminuje potřebu emulovat registry a přerušení (interrupts) reálného hardwaru.

===== Hlavní typy Virtio ovladačů =====

V konfiguraci virtuálních strojů se nejčastěji setkáte s těmito moduly:

^ Typ ^ Název v systému ^ Popis ^
| **Síť** | ''virtio-net'' | Nejrychlejší síťové rozhraní pro VM. Snižuje režii procesoru při vysokém provozu. |
| **Disk** | ''virtio-blk'' | Blokové zařízení pro pevné disky. Podporuje pokročilé funkce jako ořezávání (TRIM). |
| **SCSI** | ''virtio-scsi'' | Pokročilejší diskové rozhraní umožňující připojení stovek disků k jedné VM. |
| **Grafika** | ''virtio-gpu'' | Umožňuje 2D a 3D akceleraci v rámci virtuálního stroje. |
| **Paměť** | ''virtio-balloon'' | Umožňuje hypervisoru dynamicky odebírat nebo přidávat RAM běžícímu virtuálnímu stroji. |



===== Výhody Virtio =====

  * **Vysoká propustnost:** Blíží se rychlosti fyzického hardwaru (zejména u 10Gbps+ sítí).
  * **Nižší zátěž CPU:** Hypervisor nemusí plýtvat výkonem na simulaci starých čipů.
  * **Standardizace:** Jeden typ ovladače funguje pro různé hypervisory (KVM, VirtualBox, bhyve).

===== Podpora v operačních systémech =====

  * **Linux:** Podpora Virtio je součástí jádra již mnoho let. Většina distribucí detekuje Virtio automaticky.
  * **Windows:** Windows standardně Virtio ovladače neobsahuje. Pro jejich funkci je nutné během instalace (nebo po ní) nahrát tzv. **virtio-win** ovladače (často distribuované jako ISO obraz).

===== Praktické nasazení =====

Pokud spravujete virtuální servery (např. v Proxmoxu nebo přes ''virsh''), vždy se doporučuje nastavit model síťové karty i diskového řadiče na **Virtio**, pokud to operační systém hosta podporuje. Výkonnostní rozdíl oproti emulaci (např. Intel E1000 nebo IDE) může být i několikanásobný.

---
**Související termíny:** [[kvm|KVM]], [[qemu|QEMU]], [[hypervisor|Hypervisor]], [[virtual_machine|Virtuální stroj]], [[iaas|IaaS]].