NVIDIA DOCA架構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

DOCA 之于 DPU，正如 CUDA 之于 GPU

相信很多人對(duì)于 CPU 和 GPU 已經(jīng)是耳熟能詳了，過去十年中，各個(gè)新型超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正是通過功能強(qiáng)大的 CPU 和 GPU 處理器連接在一起，而 DPU（ Data Processing Unit）也正在成為以數(shù)據(jù)為中心的加速計(jì)算模型的第三個(gè)計(jì)算單元：CPU 用于通用計(jì)算，GPU 用于加速計(jì)算，DPU 則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。CPU、GPU、DPU 正在成為未來計(jì)算的三大支柱。

NVIDIA BlueField DPU是一種新型可編程處理器，專注于數(shù)據(jù)處理，能夠滿足企業(yè)對(duì)性能、安全性、可管理等越來越高的需求，它具有高性能及軟件可編程的多核CPU、高性能網(wǎng)絡(luò)接口、靈活且可編程的加速引擎。為了加速數(shù)據(jù)中心的部署、支持廣大開發(fā)者在BlueField DPU進(jìn)行軟件開發(fā)，NVIDIA還為DPU量身打造了一個(gè)軟件開發(fā)套件 —— DOCA。

DOCA魅力何在？

NVIDIA DOCA 是一種集數(shù)據(jù)中心功能于芯片的架構(gòu)，能夠幫助開發(fā)者輕松地對(duì)未來的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行編程。更重要的是，DOCA 給程序員提供簡單開發(fā)接口的同時(shí)，可以向下平滑兼容，支持每一代 BlueField DPU 的產(chǎn)品。

通過 BlueField DPU 和 DOCA，能夠?qū)⑵鋽?shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)的虛擬私有云，不僅可實(shí)現(xiàn)加速、具有完全編程性且安全可靠，還提供了公有云的可擴(kuò)展性。

DOCA 支持 BlueField DPU 為所有服務(wù)器的數(shù)據(jù)流量生成帶有時(shí)間標(biāo)記的遙測數(shù)據(jù)，以及在整個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)配置、更新和監(jiān)控?cái)?shù)百甚至上千個(gè) DPU。

DOCA 可將數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)卸載到 BlueField DPU 之中，從而釋放內(nèi)核，使得 CPU 能完全用于業(yè)務(wù)應(yīng)用程序。

總之，DOCA簡化了編程之旅， 開發(fā)者可以利用 API、庫和示例代碼來創(chuàng)建程序框架，對(duì) DPU 上運(yùn)行的加速應(yīng)用程序進(jìn)行編程，從而帶來出色的效率和性能。

借助DOCA創(chuàng)建的應(yīng)用程序和服務(wù)將具有高性能、軟件定義、云原生等特性，并使用 DPU 加速，能夠滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心日益增長的性能和安全需求。

DOCA能幫助開發(fā)者解決哪些問題？

借助 DOCA的強(qiáng)大功能，開發(fā)者能夠簡化使用 DPU 的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用程序，功能的開發(fā)及部署流程，加快應(yīng)用進(jìn)入市場的速度。

DOCA為開發(fā)者提供的四大法寶包括：

統(tǒng)一訪問所有 DPU 功能：為開發(fā)者節(jié)約學(xué)習(xí)及使用多種不同工具的成本。

在 DPU 的底層 API上提供一個(gè)抽象層給上層的庫：開發(fā)者可以更快速、更輕松地進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)和上層業(yè)務(wù)的集成，并經(jīng)優(yōu)化后提供出色的性能，或者和底層接口合作達(dá)到更精細(xì)的控制。

向前/向后兼容 ： 使用 DOCA 開發(fā)的應(yīng)用可在未來版本的 BlueField DPU 上無縫運(yùn)行，并得到更高的性能和可擴(kuò)展性。

基于容器化服務(wù)的 DPU 調(diào)配和部署：DOCA 包含用于簡化 DPU 設(shè)置、配置和服務(wù)編排的工具。

用戶為什么選擇DOCA？

既然DPU和DOCA有這么多優(yōu)勢(shì)，那么有沒有用戶已經(jīng)開始利用DPU了呢？其實(shí)早在2018年，國內(nèi)知名的云服務(wù)商UCloud便開始積極探索基于NVIDIA BlueField DPU的高性能裸金屬物理云方案，并且在2020年底成功上線了裸金屬物理云1.0，并于2021年上線增加了云存儲(chǔ)功能的裸金屬物理云2.0產(chǎn)品。

UCloud自成立以來就面臨著如何為大量云計(jì)算租戶提供高吞吐、低延遲的物理網(wǎng)絡(luò)和虛擬化網(wǎng)絡(luò)的難題。他們認(rèn)為，軟件和硬件的結(jié)合是未來的趨勢(shì)，通過軟硬件的互相協(xié)作，軟件定義與硬件加速是真正能提升系統(tǒng)性能和安全性的最佳方式。

DOCA是為DPU量身定做的軟件框架，目的在于支持廣大開發(fā)者在BlueField DPU上進(jìn)行軟件開發(fā)。UCloud通過DPU和DOCA簡化了UCloud裸金屬的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， 重構(gòu)了存儲(chǔ)架構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)了虛擬化和裸金屬架構(gòu)的統(tǒng)一并提升了UCloud數(shù)據(jù)中心的安全。

陣容強(qiáng)大的DOCA生態(tài)

目前，NVIDIA 正在與Red Hat，Palo Alto，SUSE， VMWare， Check Point， Guardicore， F5等領(lǐng)先的平臺(tái)供應(yīng)商和合作伙伴合作，在各種商業(yè)發(fā)行軟件上集成和擴(kuò)展 NVIDIA BlueField DPU 及 DOCA 的支持，以DOCA為中心的生態(tài)將為開發(fā)者持續(xù)擴(kuò)展可利用的資源。

文章出處：【微信公眾號(hào)：NVIDIA英偉達(dá)企業(yè)解決方案】

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