在选择KVM中的网络设备时，一般来说优先选择半虚拟化的网络设备而不是纯软件模拟的设备，使用virtio_net半虚拟化驱动，可以提高网络吞吐量（thoughput）和降低网络延迟（latency），从而让客户机中网络达到几乎和原生网卡差不多的性能。
virtio_net的使用，需要两部分的支持，在宿主机中的QEMU工具的支持和客户机中virtio_net驱动的支持。较新的qemu-kvm都对virtio网卡设备的支持，且较新的流行Linux发行版中都已经将virtio_net作为模块编译到系统之中了，所以使用起来还是比较方便的。
可以通过如下几个步骤来使用virtio_net。
1. 检查QEMU是否支持virtio类型的网卡
[root@jay-linux kvm_demo]# qemu-system-x86_64 -net nic,model=?
qemu: Supported NIC models: ne2k_pci,i82551,i82557b,i82559er,rtl8139,e1000,pcnet,virtio
从输出信息中支持网卡类型可知，当前qemu-kvm支持virtio网卡模型。
2. 启动客户机时，指定分配virtio网卡设备。
[root@jay-linux kvm_demo]# qemu-system-x86_64 rhel6u3.img -smp 2 -m 1024 -net nic,model=virtio,macaddr=00:16:3e:22:22:22 -net tap
VNC server running on `::1:5900′
3. 在客户机中查看virtio网卡的使用情况。
[root@kvm-guest ~]# grep VIRTIO_ /boot/config-2.6.32-279.el6.x86_64
CONFIG_VIRTIO_BLK=m
CONFIG_VIRTIO_NET=m
CONFIG_VIRTIO_CONSOLE=m
CONFIG_VIRTIO_RING=m
CONFIG_VIRTIO_PCI=m
CONFIG_VIRTIO_BALLOON=m
[root@kvm-guest ~]# lspci
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440FX – 82441FX PMC [Natoma] (rev 02)
00:01.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371SB PIIX3 ISA [Natoma/Triton II]
00:01.1 IDE interface: Intel Corporation 82371SB PIIX3 IDE [Natoma/Triton II]
00:01.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 03)
00:02.0 VGA compatible controller: Cirrus Logic GD 5446
00:03.0 Ethernet controller: Red Hat, Inc Virtio network device
[root@kvm-guest ~]# lspci -vv -s 00:03.0
00:03.0 Ethernet controller: Red Hat, Inc Virtio network device
Subsystem: Red Hat, Inc Device 0001
Physical Slot: 3
Control: I/O+ Mem+ BusMaster- SpecCycle- MemWINV- VGASnoop- ParErr- Stepping- SERR- FastB2B- DisINTx+
Status: Cap+ 66MHz- UDF- FastB2B- ParErr- DEVSEL=fast >TAbort- <TAbort- <MAbort- >SERR- <PERR- INTx-
Interrupt: pin A routed to IRQ 11
Region 0: I/O ports at c000 [size=32]
Region 1: Memory at febf1000 (32-bit, non-prefetchable) [size=4K]
Expansion ROM at febe0000 [disabled] [size=64K]
Capabilities: [40] MSI-X: Enable+ Count=3 Masked-
Vector table: BAR=1 offset=00000000
PBA: BAR=1 offset=00000800
Kernel driver in use: virtio-pci
Kernel modules: virtio_pci
[root@kvm-guest ~]# lsmod | grep virtio
virtio_net 16760 0
virtio_pci 7113 0
virtio_ring 7729 2 virtio_net,virtio_pci
virtio 4890 2 virtio_net,virtio_pci
[root@kvm-guest ~]# ethtool -i eth1
driver: virtio_net
version:
firmware-version:
bus-info: virtio0
[root@kvm-guest ~]# ifconfig eth1
eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:16:3E:22:22:22
inet addr:192.168.156.200 Bcast:192.168.255.255 Mask:255.255.0.0
inet6 addr: fe80::216:3eff:fe22:2222/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:500 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:103 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:65854 (64.3 KiB) TX bytes:19057 (18.6 KiB)
[root@kvm-guest ~]# ping 192.168.199.98 -c 1
PING 192.168.199.98 (192.168.199.98) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.199.98: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.313 ms
— 192.168.199.98 ping statistics —
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.313/0.313/0.313/0.000 ms
根据上面输出信息可知，网络接口eth1使用了virtio_net驱动，且当前网络连接正常工作。如果启动Windows客户机使用virtio类型的网卡，则在Windows客户机的“设备管理器”中看到一个名为“Red Hat VirtIO Ethernet Adapter”的设备即是客户机中的网卡。
2. 宿主机中TSO和GSO的设置
据Redhat的文档[3]介绍，如果你在使用半虚拟化网络驱动（即virtio_net）时依然得到较低的性能，可以检查宿主机系统中对GSO和TSO[4]特性的设置。关闭GSO和TSO可以使半虚拟化网络驱动的性能得到更加优化。
如下的命令可以检查宿主机中GSO和TSO的设置，其中eth0是建立bridge供客户机使用的网络接口。
[root@jay-linux ~]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br0 8000.001320fb4fa8 yes eth0
tap0
[root@jay-linux ~]# ethtool -k eth0
Offload parameters for eth0:
rx-checksumming: on
tx-checksumming: on
scatter-gather: on
tcp-segmentation-offload: on #这个就是TSO的状态
udp-fragmentation-offload: off
generic-segmentation-offload: on #这是GSO的状态
generic-receive-offload: on
large-receive-offload: off
通过如下命令可以关闭其GSO和TSO功能。
[root@jay-linux ~]# ethtool -K eth0 gso off
[root@jay-linux ~]# ethtool -K eth0 tso off
[root@jay-linux ~]# ethtool -k eth0
Offload parameters for eth0:
rx-checksumming: on
tx-checksumming: on
scatter-gather: on
tcp-segmentation-offload: off
udp-fragmentation-offload: off
generic-segmentation-offload: off
generic-receive-offload: on
large-receive-offload: off
3. 用vhost_net后端驱动
前面提到virtio在宿主机中的后端处理程序（backend）一般是由用户空间的QEMU提供的，然而如果对于网络IO请求的后端处理能够在在内核空间来完成，则效率会更高，会提高网络吞吐量和减少网络延迟。在比较新的内核中有一个叫做“vhost-net”的驱动模块，它是作为一个内核级别的后端处理程序，将virtio-net的后端处理任务放到内核空间中执行，从而提高效率。
在第4章介绍“使用网桥模式”的网络配置时，有几个选项和virtio相关的，这里也介绍一下。
-net tap,[,vnet_hdr=on|off][,vhost=on|off][,vhostfd=h][,vhostforce=on|off]
vnet_hdr =on|off
设置是否打开TAP设备的“IFF_VNET_HDR”标识。“vnet_hdr=off”表示关闭这个标识；“vnet_hdr=on”则强制开启这个标识，如果没有这个标识的支持，则会触发错误。IFF_VNET_HDR是tun/tap的一个标识，打开它则允许发送或接受大数据包时仅仅做部分的校验和检查。打开这个标识，可以提高virtio_net驱动的吞吐量。
vhost=on|off
设置是否开启vhost-net这个内核空间的后端处理驱动，它只对使用MIS-X[5]中断方式的virtio客户机有效。
vhostforce=on|off
设置是否强制使用vhost作为非MSI-X中断方式的Virtio客户机的后端处理程序。
vhostfs=h
设置为去连接一个已经打开的vhost网络设备。
用如下的命令行启动一个客户机，就在客户机中使用virtio-net作为前端驱动程序，而后端处理程序则使用vhost-net（当然需要当前宿主机内核支持vhost-net模块）。
[root@jay-linux kvm_demo]# qemu-system-x86_64 rhel6u3.img -smp 2 -m 1024 -net nic,model=virtio,macaddr=00:16:3e:22:22:22 -net tap,vnet_hdr=on,vhost=on
VNC server running on `::1:5900′
启动后，检查客户机网络，应该是可以正常连接的。
而在宿主机中，可以查看vhost-net的使用情况，如下。
[root@jay-linux kvm_demo]# grep VHOST /boot/config-3.5.0
CONFIG_VHOST_NET=m
[root@jay-linux kvm_demo]# lsmod | grep vhost
vhost_net 17161 1
tun 13220 3 vhost_net
[root@jay-linux kvm_demo]# rmmod vhost-net
ERROR: Module vhost_net is in use
可见，宿主机中内核将vhost-net编译为module，此时vhost-net模块处于使用中状态（试图删除它时即报告了一个“在使用中”的错误）。
一般来说，使用vhost-net作为后端处理驱动可以提高网络的性能。不过，对于一些网络负载类型使用vhost-net作为后端，却可能使其性能不升反降。特别是从宿主机到其中的客户机之间的UDP流量，如果客户机处理接受数据的速度比宿主机发送的速度要慢，这时就容易出现性能下降。在这种情况下，使用vhost-net将会是UDP socket的接受缓冲区更快地溢出，从而导致更多的数据包丢失。故这种情况下，不使用vhost-net，让传输速度稍微慢一点，反而会提高整体的性能。
使用qemu-kvm命令行，加上“vhost=off”（或没有vhost选项）就会不使用vhost-net，而在使用libvirt时，需要对客户机的配置的XML文件中的网络配置部分进行如下的配置，指定后端驱动的名称为“qemu”（而不是“vhost”）。
<interface type=”network”> … <model type=”virtio”/> <driver name=”qemu”/> … </interface>
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