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远程运行的 X Server

Dec 14, 2020   #Xorg  #GPU  #NVIDIA  #Indirect GLX  #System 

配置好能够使用 GPU 的容器之后，突然想到是否可以使用高性能 GPU 来进行 Steam Link 呢。

使用远程 GPU 来启用 Xorg Server

X11 Forward

Xorg 是 C/S 架构的，原生支持通过网络来进行转发。然而，X11 Forward 实际上是使用本地硬件资源进行渲染的。当在自己的电脑上运行 X11 转发的 Steam ，另一台电脑上登陆的 Steam 则会立即显示「远程畅玩可用」。这时候使用的仍然是本地资源，并不是我们期望的。因此，要想让使用远程 GPU 进行渲染，那么就必须在远程启用 Xserver。

Remote Xserver

首先需要配置合适的 xorg.conf。和通常的配置文件并无太多不同。

  1. 设备模块。 
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    Section "Device"
    Identifier     "Card0"
    Driver         "nvidia"
    BusID          "PCI:175:0:0"
    Option "AllowEmptyInitialConfiguration"
EndSection
  2. 屏幕模块。自定义屏幕的 DPI ，否则就会使用默认的超小 DPI。 
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    Section "Screen"
    Identifier     "Screen0"
    Device         "Card0"
    Monitor        "Monitor0"
    DefaultDepth    24
    Option         "AllowEmptyInitialConfiguration"
    Option         "HardDPMS" "false"
    SubSection     "Display"
    Depth       24
    Virtual     2560 1440
    Option      "DPI" "144x144"
    EndSubSection
EndSection

然而发现在非特权模式下，容器内部始终无法启动 Xserver，似乎必须拿到 /dev/tty0 的读写权限才行。于是为了保持非特权模式的容器，最终选择在宿主机启动 Xerver，然后将其转发到内部网络中，再将容器内部的 DISPLAY 变量设置为外部宿主机启动的 Xserver 处。

可以使用 socat 将 unix socket 转为 TCP（或者直接在 LXC 配置中挂载进容器）：

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socat -d -d TCP-LISTEN:6000,fork,bind=172.16.0.1 UNIX-CONNECT:/tmp/.X11-unix/X0

启动 Xserver 之后，可以看到 nvidia-smi 已经有了 Xorg 这个程序在跑了。

之后，就可以使用外部的 GPU 来渲染容器上跑的 GUI 程序了。简单的测试如 xclock。

Indirect GLX 以及跑 32 位 的 Steam

然而，如果跑 GLX 程序，如 glxgears 时，则会报错。需要做的改动有两点：

  1. 在 xorg.conf File 模块处添加 Nvidia 的 Xorg modules 的路径： 
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    Section "ServerFlags"
    Option "AllowIndirectGLX" "on"
    Option "IndirectGLX" "on" 
EndSection
  2. 在 xorg.conf ServerFlags 处启用 Indirect GLX： 
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    Section "Files"
    ModulePath      "/usr/lib/xorg/modules"
    ModulePath      "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/nvidia/xorg"
EndSection

这下就可以运行 glxgears，glxinfo 等程序了。那么是不是 Steam 也可以跑了呢？答案是否定的。Steam 一直以来都是 32 位的，而最新版的驱动都没有再支持 32 位的 GLX。Debian stable 上当时的 libglx-nvidia0:i386 包的版本是 418.152，与实际安装的驱动版本 455.23.05 差了很多。正当想放弃时，突然想显卡其实已经被驱动起来了，那么在容器内部也就没有必要执着于使用最新的驱动（无非只是一堆文件而已）。这样看来，容器化甚至成了一个好处，可以使得容器内选择性使用兼容的低版本库函数。

于是将容器内部的 libglx-nvidia0 包及其依赖统一替换为了有 i386 版本的低版本。终于可以将 32 位版本的 GLX 程序跑起来啦。

最后需要做的一步是组网。Steam Link 要求两台设备必须在一个局域网之内。熟悉起见使用了 Wireguard 。 然而最后虽然已经确定在一个网段内了，还是无法正常使用 Steam Link ，原因出在无法连接一个公网端口上面，感觉有可能是需要两台设备有同样的公网出口来和 Steam 建立连接。

最终是还是失败了 😢 。

（本文纯属技术实验性质）


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