NVIDIA DOCA架构的特点及应用

DOCA 之于 DPU，正如 CUDA 之于 GPU

相信很多人对于 CPU 和 GPU 已经是耳熟能详了，过去十年中，各个新型超大规模数据中心正是通过功能强大的 CPU 和 GPU 处理器连接在一起，而 DPU（ Data Processing Unit）也正在成为以数据为中心的加速计算模型的第三个计算单元：CPU 用于通用计算，GPU 用于加速计算，DPU 则进行数据处理。CPU、GPU、DPU 正在成为未来计算的三大支柱。

NVIDIA BlueField DPU是一种新型可编程处理器，专注于数据处理，能够满足企业对性能、安全性、可管理等越来越高的需求，它具有高性能及软件可编程的多核CPU、高性能网络接口、灵活且可编程的加速引擎。为了加速数据中心的部署、支持广大开发者在BlueField DPU进行软件开发，NVIDIA还为DPU量身打造了一个软件开发套件 —— DOCA。

DOCA魅力何在？

NVIDIA DOCA 是一种集数据中心功能于芯片的架构，能够帮助开发者轻松地对未来的数据中心基础设施进行编程。更重要的是，DOCA 给程序员提供简单开发接口的同时，可以向下平滑兼容，支持每一代 BlueField DPU 的产品。

通过 BlueField DPU 和 DOCA，能够将其数据中心转变为先进的虚拟私有云，不仅可实现加速、具有完全编程性且安全可靠，还提供了公有云的可扩展性。

DOCA 支持 BlueField DPU 为所有服务器的数据流量生成带有时间标记的遥测数据，以及在整个数据中心内配置、更新和监控数百甚至上千个 DPU。

DOCA 可将数据中心基础设施服务卸载到 BlueField DPU 之中，从而释放内核，使得 CPU 能完全用于业务应用程序。

总之，DOCA简化了编程之旅， 开发者可以利用 API、库和示例代码来创建程序框架，对 DPU 上运行的加速应用程序进行编程，从而带来出色的效率和性能。

借助DOCA创建的应用程序和服务将具有高性能、软件定义、云原生等特性，并使用 DPU 加速，能够满足现代数据中心日益增长的性能和安全需求。

DOCA能帮助开发者解决哪些问题？

借助 DOCA的强大功能，开发者能够简化使用 DPU 的基础设施应用程序，功能的开发及部署流程，加快应用进入市场的速度。

DOCA为开发者提供的四大法宝包括：

统一访问所有 DPU 功能：为开发者节约学习及使用多种不同工具的成本。

在 DPU 的底层 API上提供一个抽象层给上层的库：开发者可以更快速、更轻松地进行开发，实现和上层业务的集成，并经优化后提供出色的性能，或者和底层接口合作达到更精细的控制。

向前/向后兼容 ： 使用 DOCA 开发的应用可在未来版本的 BlueField DPU 上无缝运行，并得到更高的性能和可扩展性。

基于容器化服务的 DPU 调配和部署：DOCA 包含用于简化 DPU 设置、配置和服务编排的工具。

用户为什么选择DOCA？

既然DPU和DOCA有这么多优势，那么有没有用户已经开始利用DPU了呢？其实早在2018年，国内知名的云服务商UCloud便开始积极探索基于NVIDIA BlueField DPU的高性能裸金属物理云方案，并且在2020年底成功上线了裸金属物理云1.0，并于2021年上线增加了云存储功能的裸金属物理云2.0产品。

UCloud自成立以来就面临着如何为大量云计算租户提供高吞吐、低延迟的物理网络和虚拟化网络的难题。他们认为，软件和硬件的结合是未来的趋势，通过软硬件的互相协作，软件定义与硬件加速是真正能提升系统性能和安全性的最佳方式。

DOCA是为DPU量身定做的软件框架，目的在于支持广大开发者在BlueField DPU上进行软件开发。UCloud通过DPU和DOCA简化了UCloud裸金属的网络架构， 重构了存储架构， 实现了虚拟化和裸金属架构的统一并提升了UCloud数据中心的安全。

阵容强大的DOCA生态

目前，NVIDIA 正在与Red Hat，Palo Alto，SUSE， VMWare， Check Point， Guardicore， F5等领先的平台供应商和合作伙伴合作，在各种商业发行软件上集成和扩展 NVIDIA BlueField DPU 及 DOCA 的支持，以DOCA为中心的生态将为开发者持续扩展可利用的资源。

文章出处：【微信公众号：NVIDIA英伟达企业解决方案】

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