DPU和DOCA入门学习以及安装教程（SDK安装+手动安装）
DPU是啥
DPU实现软件定义、硬件加速的数据中心基础设施（可理解为高性能处理器），极具灵活性、拓展性、可编程性、又高效
目的：释放CPU性能，使其用于计算应用执行更有意义的工作
传统：CPU（虚拟机+容器+基础设施管理）+网卡
DPU：将基础设施管理卸载到DPU上，CPU更好服务于虚拟机、容器的应用（也就是将应用层与控制平面隔离开）
CPU为什么需要卸载
**问题：**随着现代数据中心的发展，网络工作负载的增加，CPU用于网络流量引导和基础设施管理等的开销越来越大，真正提供给用户服务的内核只占其总内核的一点（可以理解为：256G的手机内存往往有几十个G的内存用于系统固件，而当系统固件占比越来越高时这手机就会显得很鸡肋，比如买的256G手机只有64G能用，CPU也是如此）
**解决：**CPU需要将一些占用内核资源多的工作负载卸载到其他的单元处理器，以将更多资源服务于应用层服务于用户
（例如：将图形图像类运算、深度学习等交给GPU、复杂类运算，基础设施管理类交给DPU）
DPU最直接的作用是作为CPU的卸载引擎，接管网络虚拟化、硬件资源池化等基础设施层服务
DPU架构
三个主要元件：
- 软件可编程的多核CPU
- 高性能网络接口：解析、处理网络数据，并在网络中有效地传输数据
- 一组丰富的灵活、可编程的加速引擎：将网络和存储功能从 CPU 卸载到 DPU
上图所示，可分为三部分：控制平面、数据平面、I/O子系统
卸载方式
- 从“以计算为中心”到“以数据为中心”：
- 以计算为中心：所有数据需先送到CPU，且应用、通信、存储等计算都需要独占CPU资源，会导致CPU处理时延较高
- 以数据为中心：数据转发通道直接通过DPU送至GPU和虚拟机CPU，无需CPU进行转发，性能上有近10倍的提升
- 基础设施任务卸载：
- DPU运行存储、网络、管理等相关的基础设施功能
- CPU运行客户的软件（应用）
- 硬件加速：
- 卸载某些应用并为其配备专用的加速硬件，使其相较于在CPU上运行能够有更快的速度、更高的性能
卸载功能
- 网络功能卸载
- 虚拟化网络硬件卸载：网络接口硬件卸载 + 虚拟交换网络硬件卸载
- RDMA卸载：网卡和应用直接直接数据读写 + 将 RDMA 协议（如 ROCEv2）卸载到硬件中
- 存储功能卸载
- 存储接口的卸载
- 存储网络协议栈加速
- 安全功能卸载
DOCA：（片上数据中心基础设施系统架构）
是一个支持DPU的抽象层，简化了API调用
- 可以使用底层的 DOCA Driver API 来进行开发
- 借助于上层的 DOCA Lib SDK 进行编程
与本项目相关的特性：
节省CPU最明显最容易的方式：将DOCA应用运行在DPU上
DOCA基于主机的网络（HBN）：在DPU上实现路由
将一些交换机上的功能放到DPU上实现，更好实现Overlay
使用步骤：
- 将DPU插入系统的PCle插槽中，并连接辅助电源
- 在主机侧安装DOCA和BlueField软件（包括驱动、工具和使用程序）
- 进行DPU的安装，利用系统镜像进行安装（镜像包含了所有必要的DOCA软件和驱动）、软件升级
- 执行固件升级并按需重置
RSHIM接口用于启动和安装DPU最重要的组件之一
安装流程如下：
一、SDK管理器安装
安装文件下载至主机后，打开终端，找到安装文件，使用操作系统的手动包安装程序
从CLI（命令行）启动SDK管理器应用程序
sdkmanager
接着，
使用SDK管理器安装流程进行预设
如果下载文件夹及目标硬件镜像文件夹不存在，系统会提示创建
接下来会涉及一些权限要求，所以要输入sudo密码
安装现在首先在主机上开始，可能需要等待几分钟…
在主机安装完成后，需要输入默认Ubuntu用户的密码
安装完成后弹出对话框，其中默认IP如下，无需修改
输入默认Ubuntu用户密码后install即可
安装完成后，单击完成和退出关闭SDK管理器即可
退出后，在终端查看IP可以看到一个RSHIM的 tmfifo_net0 的接口
我们可以通过192.168.100.2（应该就是刚刚的那个默认IP）来打开SSH连接，以登录到DPU（ 用Ubuntu默认用户名来登录，不是主机当前用户名 ）
如下图，DPU已登录成功，可以查看其版本信息：
然后教程里莫名其妙加了以下两步操作，不知道干啥的，我再看看
二、手动安装（没有联网…等情况可以使用手动安装）
首先需要从开发者专区下载几个文件暂存与主机上（至少需要：BlueField BFB 镜像 和 DOCA综合功能安装包），可以在DOCA开发者专区文档中找到，点我直接冲！
第一步是安装DOCA综合功能安装包，以下为Ubuntu主机的安装命令，其他主机（CentOS等）可能操作方式不同，可以在文档里查找解答，安装后记得用apt update 进行更新
接着使用包管理器来安装DOCA软件开发套件、DOCA运行时和DOCA工具，以下为Ubuntu，而CentOS使用yum命令
apt install doca-sdk doca-runtime doca-tools
安装后，若你拥有的是VPI BlueField 型号，并期望运行在以太网上，可以选择将DPU转为以太网模式，如果是仅支持以太网的DPU可以跳过此步
想要检查运行状态，可以通过mst start命令启动MST工具，然后运行mst status 命令来获取设备名称，如果有多个设备信息，则参考此处的PCI索引，并对照lspci | grep Mellanox 命令搜索Mellanox结果
现在借助 Mellanox 配置工具，可以检查是否需要更改 BlueField 为以太网模式（此命令在安装指南中），以下的示例中，系统未显示该选项，可以得知该示例主机采用的是DPU仅支持以太网模式，无需做任何更改
DOCA综合功能安装包负责将所有DOCA软件安装至正确的位置，也包括了RSHIM，所以在安装后也要查看IP找 tmfifo_net0
如果希望通过这个 tmfifo_net0 接口从主机访问DPU，则需要一个IP地址，需要将静态IP地址永久添加到 tmfifo_net0 接口，需要将京塔配置添加到 Ubuntu 的net plan 中，若是一次性使用可以使用该命令ip addr add 192.168.100.1/24 dev tmfifo net0将IP添加到接口上
至此，主机侧配置已经完成 ------------
接下来对 BlueField DPU 进行镜像，首先建议为默认用户名ubuntu创建一个密码，因为密码检查将通过比较密码的哈希密码来进行，所以我们需要使用 openssl 生成密码的哈希密码，并将其设置安装期间的密码（OpenSSL提供交互式让我们输入密码，并输出一个对应的哈希密码）
复制该哈希密码，并创建一个文件，把该哈希密码作为一个变量进行保存，使用文本编辑器来创建文件（以下示例是 nano ，应该也可以是vim），第二张图是标准的bash变量赋值语法
接着使用 bfb-install 脚本对 BlueField DPU 进行镜像，首先要用一些参数来调整脚本：首先是--rshim 然后再利用DPU的RSHIM接口名称，在几乎所有安装单个DPU的案例中，该字符串均为 rshim0 ，下一个参数是 --bfb ，这是我们提供的下载并暂存于此服务器的BFB文件路径，最后一个是--config，它将指向 bf.dfg 文件，该文件包括用于设置ubuntu密码的变量。（系统镜像流程需要几分钟来完成…）
等待的时候可以连接到RSHIM控制台来更仔细查看进程
等一会，变成
到此，镜像完成，简单使用RSHIM控制台连接即可登录，但是我们使用SSH主机通过 tmfifo_net0 RSHIM 网络设备来登录至 DPU（默认的用户名为ubuntu，密码是通过OpenSSL生成的存储在配置文件中的哈希密码）
ok，登录成功！
最后一步，检查固件升级：（如果你确定执行固件升级，要确保在任何固件发生更新后执行额外步骤来完成固件重置，需要的去找一个DOCA软件开发套件开发者专区文档的固件升级部分）
终于结束啦！！！
可以启动已包括的示例应用程序（如，URL过滤示例应用程序）来确定是否正确安装和配置了系统来运行DOCA应用程序
打卡！下班！！！
其他方向想记一下的
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