Doca
芯片架构上的数据中心基础架构开发平台
DOCA全称Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture,是一个高度可编程的SDK开发平台工具,在DPU上的软件开发平台。
简介
DOCA以开放的生态,让应用程序开发人员,设备供应商及软件合作伙伴能够对不同的DPU功能进行快速编程,支持云,网关,核心和边缘等不同场景。
DOCA包含SDK和DPU实时开发环境两个部分:
SDK支持多种操作系统, 包含驱动程序,库,示例代码,和相应文档。
发展历史
NVIDIA于2020年10月宣布将提供对DPU进行快速有效编程开发的SDK开发平台DOCA,借助 NVIDIA DOCA,开发者可以在当前及未来的 NVIDIA BlueField DPU 上广泛的创建软件定义、云原生、DPU加速的应用程序与服务,实现对数据中心基础设施的编程,并支持零信任安全,从而满足现代数据中心日益增长的性能与安全需求。NVIDIA DOCA 1.0 主要专注于为 NVIDIA BlueField DPU 提供驱动程序和加速器程序,展现在加速云计算基础设施方面的用例,特别是裸金属云用例。
2021年,7月发布了 NVIDIA DOCA 1.1 版本提供了更多的 DOCA SDK 组件、运行时和服务,进一步完善了 NVIDIA DOCA 软件栈,包括 DOCA Flow 库、DOCA Flow 参考应用程序、加速有状态流表(SFT – Stateful Flow Table)和加速正则表达式(RegEx – Regular Expression)。NVIDIA DOCA 1.1 将使用和编程 NVIDIA BlueField DPU所需的软件组件都打包在一起,引入了 x86 平台上的 DOCA 运行时,为开发者带来了一致的软件开发体验,助力开发者加速在 NVIDIA BlueField DPU上的应用程序开发。
借助DOCA及其BlueField DPU系列硬件,NVIDIA构建了企业和数据中心的生态系统,从而使客户能够快速地在DPU上构建数据中心的基础架构服务。英伟达提出配合DPU处理器的软件开发工具包——DOCA(Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture)。英伟达的专家将DOCA类比为数据中心服务器领域的CUDA,其意图在于帮助开发人员在DPU加速的数据中心基础设施上构建相应的应用程序,从而丰富DPU的应用开发生态。
在2021年11月发布了 NVIDIA DOCA 1.2 软件框架,增加了 108 个新 API,引入了零信任安全框架和 App Shield 库,以及遥测(Telemery)、Firefly 精准时间等 DOCA 服务。NVIDIA DOCA 1.2 和 NVIDIA BlueField DPU 为零信任安全解决方案提供了基础平台,支持 NVIDIA BlueField DPU 作为 Morpheus 的网络传感器,可以使合作伙伴和客户能够更快的在 NVIDIA BlueField DPU 上开发和实现零信任分布式安全解决方案,更好的将零信任网络安全策略在现代数据中心基础设施中得以实施。
2022 年5月发布的NVIDIA DOCA 1.3 是基于 NVIDIA BlueField DPU 的软件架构上的,支持 121 个新的 API,并在此版本中引入一些全新和增强功能,包括具有优化数据流插入的 DOCA FLOW库、通信通道库(Communication Channel)、正则表达式库(RegEX)、App Shield SDK 、 OVN IPsec 加密完全卸载、多主机链路聚合组和 VirtIO 增强功能,以及新增和增强的 DOCA 服务,包括遥测、基于主机的网络和数据流检测器。
在2022 年 8 月,NVIDIA DOCA 又迎来了 1.4 版,升级 NVIDIA BlueField DPU板级支持包(BSP)到了 3.9.2 版,可以在不重启主机的情况下使部分 NVIDIA BlueField DPU 进行固件升级;支持具有 32GB DDR 内存的 NVIDAI BlueField-2 DPU 25G & 100G w/BMC,获得更大的内存以便更好的支持 VMware Project Monterey,并提高性能;增加对基于 ARM 架构主机的支持,新增 RHEL/CentOS 7.6 kennel 4.14.0-115 操作系统对 AArch64 服务器主机的支持;支持最长前缀匹配(LPM – Longest Prefix Match)管道(Pipe),通过在更少的表中进行更快的搜索。
2022年11月,NVIDIA 宣布推出了 NVIDIA DOCA 1.5 长期支持(LTS)版本。
核心结构
DOCA SDK支持不同的操作系统版本,包括引导加载程序,操作系统内核,必要的NIC固件,NVIDIA®驱动程序,示例文件系统,工具链,以及更多已通过NGC™目录认证的产品。重要的SDK组件如下图,包括
工作原理
就像CUDA对于GPU进行编程支持一样,DOCA可以对DPU进行快速有效的编程和开发。它集成了支持网络和存储,安全服务以及可编程P4功能的行业标准开放API。
性能优势
作为BlueField DPU硬件系列的SDK,DOCA能够让客户快速开发基于DPU的各种网络和存储数据加速处理,安全特性的推出,及对DPU的单独管理服务。
DOCA能更好地满足SDN软件定义的新趋势。NVIDIA也支持将DOCA与CUDA结合使用,达到通过GPU加速计算,通过DPU加速数据中心服务的目的。还可以使用DOCA启用GPUDirect来加速网络上GPU到GPU的通信。
应用领域
最新修订时间:2023-10-27 18:32
目录
概述
简介
发展历史
参考资料