背景

之前有做windows下的一個WDDM過濾驅動，主要用於雲桌面，我們當前使用的是KVM的虛擬化+spice的傳輸協議。

VDI桌面虛擬化中需要硬件GPU的運算能力增強圖像運算處理能力，在普通VDI場景下，QXL顯卡使用CPU模擬GPU，在圖像指令處理性能上難以滿足各類用戶的需求。VDI技術支持硬件GPU行業中主要有GPU直通、共享GPU、vGPU三種方案，現在需要軟件賦予VDI圖像IP化傳輸的能力，所以本次採用WDDM過濾驅動解決了在VDI的GPU直通和vGPU兩種場景下如何讓spice協議正常工作問題。

需要解決的技術難點

虛機分辨率無法設置問題

在GPU直通場景下，VDI服務器上會插多張顯卡，每張顯卡透傳到一個虛機上，在該場景下顯卡上是不會插顯示器的，部分廠商顯卡驅動在顯卡沒有插顯示器的情況下，會呈現出虛機支持的分辨率特別低，幾乎不能使用，且無法自由切換顯示器分辨率，在此場景下，若想要讓虛機支持正常的顯示分辨率，且可以對這些分辨率自由切換，則需要實現對客戶端顯示器到物理GPU的重定向，就好像客戶端使用的顯示器是真實插在host端的物理GPU上一樣，我把它叫做顯示器重定向。

Spice顯示問題

在普通VDI場景下，spice協議是同虛擬顯卡QXL設備對接，由裝在QXL設備上的qxl驅動截獲圖形指令，然後封裝成qxl指令發送到spiceserver進行壓縮並傳輸到spiceclient進行顯示，整個框架如圖2.1所示，但是在vGPU和GPU直通場景的VDI下，有實際的GPU作爲虛機的顯卡驅動，由於需要用到物理GPU的渲染能力，qxl設備就無法充當顯卡來使用了，會造成spice協議沒了圖片數據源頭，其顯示功能也就無法正常工作，解決這個問題的根本就是如何讓qxl設備正常工作，且通過QXL設備的圖片是經由物理GPU渲染的。

圖2.1

高性能的顯示

採用vGPU及GPU直通的目的是爲了提升軟件兼容性及渲染效果，高性能的VDI顯示是必不可少的，首先是屏幕數據的採集效率，需要達到基本的1080P 60HZ及以上，軟件兼容性上需要兼容各類工程類、3D等對GPU依賴度較高的軟件，同時需支持3D全屏、win7毛玻璃效果顯示。

WDDM過濾驅動框架

框架

採用WDDM過濾驅動有如下原因：

在win7系統上，官方支持的最高效的截屏方式是mirror驅動框架，但是該驅動在win7上存在很多問題：無法支持Aero效果、無法支持3D全屏、無法支持DirectDraw硬件加速、軟件兼容性不好等，所以我們需要尋找一種在截屏效率上能夠同mirror驅動不相上下、且能和好的解決win7 mirror驅動存在的這些問題的框架。通過WDDM過濾驅動，顯示驅動的整個框架如圖3.1示。