NVIDIA DOCA 軟件框架包括了對(duì) NVIDIA BlueField DPU （數(shù)據(jù)處理器）進(jìn)行編程所需的一切，無論開發(fā)環(huán)境如何都能提供一致的開發(fā)體驗(yàn)。NVIDIA 提供以下資源：

開發(fā)者計(jì)劃

SDK Manager 支持

工具匯總：

編譯器

基準(zhǔn)測(cè)試

API 參考及程序員指南

參考應(yīng)用程序

使用案例

NVIDIA 通過為開發(fā)者提供 DOCA SDK 和為快速部署提供 DOCA 運(yùn)行時(shí)軟件來交付軟件堆棧。

選擇 DOCA 驅(qū)動(dòng)程序還是 DOCA 庫？

DOCA 驅(qū)動(dòng)程序和 DOCA 庫是關(guān)鍵組件，適用于開發(fā)人員、IT 安全和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，以及 IT 管理員。它們被用于在 DPU 上開發(fā)和部署軟件定義、硬件加速的應(yīng)用程序。但是，有時(shí)會(huì)收到關(guān)于如何正確使用它們的問題。

為了確保沒有混淆，并確定哪種方式可能最適合您的開發(fā)需求，這篇文章將討論何時(shí)使用哪種方式。

表 1 。 DOCA 驅(qū)動(dòng)程序與 DOCA 庫

表 1 比較了驅(qū)動(dòng)程序和庫，并強(qiáng)調(diào)了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。本質(zhì)上講，DOCA 驅(qū)動(dòng)程序提供了更大的定制空間，而 DOCA 庫的設(shè)計(jì)旨在以更低的編碼復(fù)雜性提供最佳的每個(gè)用例性能和可擴(kuò)展性。

DOCA 庫

首先，DOCA 庫是針對(duì)特定用例優(yōu)化的高級(jí)抽象 API 。庫可以通過更短的開發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間來實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能。它們還包括各種指南和示例應(yīng)用程序，在用于開發(fā)時(shí)比 DOCA 驅(qū)動(dòng)程序的學(xué)習(xí)時(shí)間更短。

NVIDIA 庫已預(yù)先加速。它們使您能夠快速構(gòu)建各種應(yīng)用程序，并顯著提高性能，因?yàn)橐厌槍?duì)指定用例創(chuàng)建和調(diào)整了邏輯。它們還確保了多代兼容性，這在使用 DOCA 驅(qū)動(dòng)程序時(shí)是無法保證的。

這些庫旨在解決特定的用例，如防火墻、網(wǎng)關(guān)或存儲(chǔ)控制器。它們使用 PMD 和 DPDK ，并包含 DPDK 或驅(qū)動(dòng)程序級(jí)別不存在的附加功能和邏輯。

例如，如果您使用 RegEx 識(shí)別用于深度數(shù)據(jù)包檢測(cè)（DPI）的復(fù)雜字符串模式，DOCA DPI 庫包括預(yù)處理（數(shù)據(jù)包頭解析）和后處理例程，以便更容易使用 RegEx 加速器對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包執(zhí)行操作。而 DPDK RegEx API 并不包含任何這些。DOCA DPI 庫 API 是抽象的，更易于開發(fā)數(shù)據(jù)包檢測(cè)例程，因?yàn)椴恍枰私膺壿嫛?/p>

DOCA 庫使您能夠選擇具有內(nèi)置硬件加速功能的首選 API 。DOCA 1.3 的當(dāng)前版本包括 120 多個(gè) DOCA API ：

零信任安全框架

遙測(cè)加速服務(wù)

流式服務(wù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)可見性

這些服務(wù)可通過 NGC Catalog 獲得，并可在幾分鐘內(nèi)部署到 NVIDIA BlueField DPU 上。

這些庫的價(jià)值是通過運(yùn)行時(shí)環(huán)境、DOCA 服務(wù)和一組擴(kuò)展的文檔來實(shí)現(xiàn)的。典型的庫用戶不應(yīng)開發(fā)應(yīng)用程序，而是利用 NVIDIA 或第三方提供的現(xiàn)有應(yīng)用程序和服務(wù)。

DOCA 服務(wù)是由多個(gè)項(xiàng)目組成的容器化驅(qū)動(dòng)程序和庫，可以作為服務(wù)運(yùn)行以提供特定功能。每個(gè)服務(wù)都提供不同的功能，例如 DOCA 遙測(cè) API ，它可以在幾分鐘內(nèi)從 NGC 目錄中獲取。它提供了一種快速便捷的方式來收集用戶定義的數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)?DOCA 遙測(cè)服務(wù)（DTS）。

此外，為了方便用戶，API 還提供了幾個(gè)內(nèi)置輸出，包括將數(shù)據(jù)直接保存到存儲(chǔ)、NetFlow 、Fluent Bit Forwarding 和 Prometheus endpoint 。

這些庫中的每一個(gè)都共享對(duì)象，并且除了它們各自使用 PMD 驅(qū)動(dòng)程序之外，沒有以任何方式綁定。同樣，每個(gè)都有一個(gè)公共基礎(chǔ)設(shè)施，每個(gè)都有自己的文檔和程序員指南。

DOCA 驅(qū)動(dòng)程序和 DOCA SDK

雖然庫消除了低級(jí)編程，但它們可能不支持您正在尋找的所有特性和功能，因此 NVIDIA 提供了 DOCA 驅(qū)動(dòng)程序。DOCA 驅(qū)動(dòng)程序是基于開源的，如果您正在開發(fā)自己的解決方案或必須創(chuàng)建獨(dú)特的解決方案，則可以提供更大的靈活性。

NVIDIA 驅(qū)動(dòng)程序是為開發(fā)人員設(shè)計(jì)的，通過 DOCA SDK 提供。SDK 包括創(chuàng)建和構(gòu)建應(yīng)用程序所需的所有組件，包括參考應(yīng)用源程序、開發(fā)工具、文檔和 NVIDIA SDK Manger 。SDK Manager 支持快速部署開發(fā)環(huán)境，還可以將映像刷寫并安裝到本地 DPU 。

開發(fā)人員容器支持在任何地方開發(fā) DOCA 加速的應(yīng)用程序。您不必在 DPU 上的 Arm 處理器上執(zhí)行此操作。在不具有物理 DPU 的主機(jī)上，您可以在開發(fā)者容器中執(zhí)行此操作，該容器模擬 Arm 處理器。NVIDIA 提供了詳細(xì)的文檔、示例和 API 兼容性。

DOCA SDK 是利用 DOCA 庫和驅(qū)動(dòng)程序并創(chuàng)建獨(dú)特的個(gè)性化軟件，以滿足應(yīng)用程序開發(fā)需求的最有效方法。

DOCA 運(yùn)行時(shí)也可用于驗(yàn)證和測(cè)試應(yīng)用程序。

DOCA 運(yùn)行時(shí)

如果您尚未準(zhǔn)備好或無法將應(yīng)用程序移植到 Arm 體系結(jié)構(gòu)，NVIDIA 將為 x86 提供 DOCA 運(yùn)行時(shí)。在這種情況下，gRPC 客戶端在 DPU 上運(yùn)行，并與 x86 運(yùn)行時(shí)建立通信通道。應(yīng)用程序可以訪問 DPU 運(yùn)行時(shí)組件，而無需編譯任何 Arm 代碼。

圖 1. NVIDIA DOCA 軟件堆棧

軟件定義、硬件加速的基礎(chǔ)架構(gòu)

DOCA 簡(jiǎn)化了 BlueField DPU 的編程和應(yīng)用程序開發(fā)，并通過提供更高級(jí)別的抽象來消除障礙。通過提供運(yùn)行時(shí)二進(jìn)制文件和高級(jí) API ，DOCA 框架使您能夠?qū)Ｗ⒂趹?yīng)用程序代碼，而不是學(xué)習(xí)。

您可以選擇兩種開發(fā)路線：通過庫和服務(wù)或通過 SDK 和驅(qū)動(dòng)程序。目前，DOCA 軟件棧包括 120 多個(gè) DOCA API ，全球 2500 多名 DOCA 開發(fā)者正在使用這些 API 。它們可通過 NGC Catalog 獲得。

如果您是 DOCA 的新手，NVIDIA 提供免費(fèi)的自主課程，使用DOCA 開發(fā)DPU 應(yīng)用入門，它涵蓋了 DOCA 平臺(tái)的基本要點(diǎn)。