NVIDIA DOCA架構的特點及應用

DOCA 之于 DPU，正如 CUDA 之于 GPU

相信很多人對于 CPU 和 GPU 已經(jīng)是耳熟能詳了，過去十年中，各個新型超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正是通過功能強大的 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)為中心的加速計算模型的第三個計算單元：CPU 用于通用計算，GPU 用于加速計算，DPU 則進行數(shù)據(jù)處理。CPU、GPU、DPU 正在成為未來計算的三大支柱。

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進行軟件開發(fā)，NVIDIA還為DPU量身打造了一個軟件開發(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，能夠幫助開發(fā)者輕松地對未來的數(shù)據(jù)中心基礎設施進行編程。更重要的是，DOCA 給程序員提供簡單開發(fā)接口的同時，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，能夠將其數(shù)據(jù)中心轉變?yōu)橄冗M的虛擬私有云，不僅可實現(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展性。

DOCA 支持 BlueField DPU 為所有服務器的數(shù)據(jù)流量生成帶有時間標記的遙測數(shù)據(jù)，以及在整個數(shù)據(jù)中心內(nèi)配置、更新和監(jiān)控數(shù)百甚至上千個 DPU。

DOCA 可將數(shù)據(jù)中心基礎設施服務卸載到 BlueField DPU 之中，從而釋放內(nèi)核，使得 CPU 能完全用于業(yè)務應用程序。

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 DPU 上運行的加速應用程序進行編程，從而帶來出色的效率和性能。

借助DOCA創(chuàng)建的應用程序和服務將具有高性能、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的強大功能，開發(fā)者能夠簡化使用 DPU 的基礎設施應用程序，功能的開發(fā)及部署流程，加快應用進入市場的速度。

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)約學習及使用多種不同工具的成本。

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

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

基于容器化服務的 DPU 調配和部署：DOCA 包含用于簡化 DPU 設置、配置和服務編排的工具。

用戶為什么選擇DOCA？

既然DPU和DOCA有這么多優(yōu)勢，那么有沒有用戶已經(jīng)開始利用DPU了呢？其實早在2018年，國內(nèi)知名的云服務商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算租戶提供高吞吐、低延遲的物理網(wǎng)絡和虛擬化網(wǎng)絡的難題。他們認為，軟件和硬件的結合是未來的趨勢，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上進行軟件開發(fā)。UCloud通過DPU和DOCA簡化了UCloud裸金屬的網(wǎng)絡架構， 重構了存儲架構， 實現(xiàn)了虛擬化和裸金屬架構的統(tǒng)一并提升了UCloud數(shù)據(jù)中心的安全。

陣容強大的DOCA生態(tài)

目前，NVIDIA 正在與Red Hat，Palo Alto，SUSE， VMWare， Check Point， Guardicore， F5等領先的平臺供應商和合作伙伴合作，在各種商業(yè)發(fā)行軟件上集成和擴展 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)擴展可利用的資源。

文章出處：【微信公眾號：NVIDIA英偉達企業(yè)解決方案】

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