VirtIO，一种虚拟化设备接口标准，旨在提供与物理设备相近的I/O功能和性能。该标准由Rusty Russell开发，最初是为了支持自己的lguest Hypervisor，通过开源方式将其扩展，广泛应用于KVM、QEMU、Xen和VMware等虚拟化解决方案。VirtIO基于半虚拟化技术路线，这意味着GuestOS需要进行代码修改以适应VirtIO，包括安装非原生的设备驱动程序。尽管这带来了一定的不便，但它提供了一系列优势，如更高的性能和更低的开销。VirtIO标准定义了多个子系统，每个子系统包含一组虚拟设备类型和协议，如VirtIO-SCSI、VirtIO-NVMe、VirtIO-GPU、VirtIO-FS、VirtIO-VSock等。标准的分层架构包括控制路径和数据路径，控制路径追求兼容性，数据路径则追求高效的交换数据。VirtIO传输层标准Virtqueues借鉴了物理网卡设备的设计思路，实现了一种高效的传输通道，提高了数据交换效率。具体实现中，VirtIO在Linux中的表现通过前后端分层和数控路径分离架构优化，展现了其在云计算、云原生、SDN/NFV、边缘计算及5G网络技术领域的应用潜力。
