本書定位為NVIDIA BlueField DPU和NVIDA DOCA的入門學習參考，內容涵蓋DPU的簡介、技術優勢及未來技術發展路徑，包括NVIDIA BlueField DPU在結構通用化、功能多樣化、應用廣泛化和場景豐富化方面的前景展望，NVIDA DOCA軟體框架開發環境配置，以及基於NVIDIA BlueField DPU利用NVIDA DOCA軟體框架的應用程式開發實踐案例。
讀者可以通過本書對DPU硬體架構與軟體發展有一個整體瞭解，學習如何啟用NVIDIA BlueField DPU以及搭建NVIDIA DOCA軟體發展環境，並通過深入瞭解NVIDIA DOCA應用程式開發用例來掌握如何實現軟體定義、硬體加速資料中心基礎設施的應用程式或服務，並據此開啟自己的開發之旅。
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$ 517 | 數據處理器：DPU編程入門
作者：NVIDIA技術服務（北京）有限公司 出版社：機械工業出版社 出版日期：2023-09-01 語言：簡體中文 規格：平裝 / 211頁 / 19 x 26 x 1.05 cm / 普通級/ 1-1  博客來 - 計算機概論
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圖書介紹 - 資料來源：博客來 評分：
圖書名稱：數據處理器：DPU編程入門
內容簡介
目錄
序
線上資源
致謝
第一部分 DPU的技術發展背景
第1章 現代資料中心基礎設施變革2
1.1 現代資料中心面臨的全新挑戰2
1.2 DPU的提出與演進6
1.2.1 DPU定義的提出6
1.2.2 DPU演進的核心驅動力7
1.3 DPU的應用場景與價值10
1.4 DPU應用優勢12
本章小結13
第二部分 NVIDIA BlueField DPU概述及應用
第2章 NVIDIA BlueField DPU概述16
2.1 NVIDIA BlueField DPU產品簡介16
2.1.1 軟體定義網路加速17
2.1.2 軟體定義存儲加速18
2.1.3 安全加速19
2.2 NVIDIA BlueField-3 DPU技術特性21
2.2.1 NVIDIA BlueField-3 DPU技術規格22
2.2.2 NVIDIA BlueField-3 DPU產品線24
2.3 NVIDIA BlueField-3 DPU的用例25
2.3.1 雲原生超級計算25
2.3.2 資料科學與人工智慧26
2.3.3 視頻流27
2.3.4 邊緣的智慧服務29
本章小結29
第3章 NVIDIA BlueField DPU的安裝和使用30
3.1 NVIDIA BlueField DPU的工作模式30
3.1.1 DPU模式31
3.1.2 零信任DPU模式32
3.1.3 NIC模式33
3.2 NVIDIA BlueField DPU的硬體安裝35
3.2.1 NVIDIA BlueField DPU的硬體單元35
3.2.2 NVIDIA BlueField DPU的使用環境要求38
3.2.3 硬體安裝前準備41
3.2.4 硬體安裝42
3.2.5 網路介面線纜安裝44
3.3 NVIDIA BlueField DPU的BFB安裝45
3.3.1 什麼是BFB45
3.3.2 通過主機Rshim安裝45
3.3.3 通過BMC Rshim安裝47
3.3.4 通過PXE安裝47
3.3.5 安裝後上電檢查50
3.4 使用NVIDIA SDK管理器圖形介面進行安裝52
3.4.1 NVIDIA SDK管理器的下載和安裝52
3.4.2 NVIDIA SDK管理器的圖形介面53
3.5 NVIDIA BlueField DPU的管理57
3.5.1 通過主機Rshim登錄DPU57
3.5.2 在主機端查看DPU日誌58
3.5.3 DPU BMC59
3.5.4 BMC管理DPU常用的命令60
3.5.5 帶外登錄DPU61
3.5.6 帶內登錄DPU61
本章小結62
第4章 NVIDIA BlueField DPU上的網路卸載63
4.1 NVIDIA BlueField DPU上的網路設備63
4.1.1 物理網路設備和虛擬網路設備64
4.1.2 VirtIO-net網路設備65
4.2 代表口模型69
4.2.1 為何引入代表口70
4.2.2 代表口對應的介面及其創建71
4.2.3 代表口與OVS72
4.3 OVS的卸載和加速72
4.3.1 實現OVS卸載的基本思路73
4.3.2 OVS卸載的概要配置75
4.3.3 流表的監控及軟硬體同步77
4.3.4 硬體上的靈活性保證79
4.4 連接跟蹤79
4.4.1 連接跟蹤卸載的軟硬體同步設計80
4.4.2 連接跟蹤卸載的配置81
4.5 可擴展網路設備82
4.5.1 環境準備83
4.5.2 SF設備的使用和管理83
本章小結86
第5章 NVIDIA BlueField DPU上的SNAP技術87
5.1 什麼是SNAP技術87
5.2 SNAP的工作模式89
5.2.1 SNAP的配置部署89
5.2.2 SNAP無卸載模式91
5.2.3 SNAP直通模式92
5.2.4 SNAP全卸載模式93
5.2.5 SNAP類比VirtIO-blk設備95
5.3 SNAP技術的應用場景96
5.3.1 高效的雲存儲97
5.3.2 實現裸金屬雲的關鍵技術98
5.3.3 企業級業務存儲擴展99
5.4 SNAP技術和使用者存儲系統的集成100
設備類比SDK101
本章小結104
第三部分 NVIDIA DOCA概述及開發體驗
第6章 NVIDIA DOCA概述106
6.1 NVIDIA DOCA的定義及發展歷程106
6.1.1 什麼是NVIDIA DOCA106
6.1.2 持續演進與反覆運算的NVIDIA DOCA 107
6.1.3 NVIDIA DOCA加速開放資料中心創新111
6.2 NVIDIA DOCA軟體框架組成112
6.3 NVIDIA DOCA開發環境115
6.3.1 硬體設定及互連115
6.3.2 軟體安裝116
6.4 NVIDIA DOCA服務116
6.4.1 DOCA HBN服務117
6.4.2 DOCA Firefly精准計時服務124
6.4.3 DOCA遙測服務125
6.4.4 DOCA資料流程檢測器服務126
6.5 NVIDIA零信任安全框架127
6.5.1 NVIDIA零信任網路安全平臺127
6.5.2 NVIDIA BlueField DPU提供網路安全基礎128
6.5.3 基於NVIDIA DOCA的零信任網路安全框架129
6.5.4 結合NVIDIA Morpheus增強網路威脅檢測130
本章小結130
第7章 NVIDIA DOCA開發環境體驗131
7.1 DOCA使用模式131
7.2 DOCA驅動和DOCA庫的關係133
7.3 DOCA驅動134
7.3.1 DPDK134
7.3.2 ASAP2135
7.3.3 SPDK135
7.3.4 RDMA136
7.3.5 UCX136
7.4 DOCA庫136
7.4.1 DOCA核心庫137
7.4.2 DOCA Flow138
7.4.3 DOCA DPI140
7.4.4 DOCA App Shield141
7.5 DOCA應用程式卸載示例141
本章小結143
第四部分 NVIDIA DOCA開發實踐
第8章 基於NVIDIA BlueField DPU的DOCA應用146
8.1 DOCA應用概述146
8.2 應用識別149
8.2.1 AR應用架構149
8.2.2 AR應用的系統組態150
8.2.3 運行AR應用152
8.2.4 AR應用相關的其他介紹153
8.2.5 參考資料153
8.3 DNS過濾153
8.3.1 DNS過濾應用架構155
8.3.2 DNS過濾應用的系統組態156
8.3.3 運行DNS過濾應用157
8.3.4 DNS過濾應用相關的其他介紹157
8.3.5 參考資料158
8.4 入侵防禦系統158
8.4.1 IPS應用架構158
8.4.2 IPS應用的配置159
8.4.3 運行IPS應用161
8.4.4 IPS應用相關的其他介紹163
8.4.5 參考資料163
8.5 秘密頻道164
8.5.1 秘密頻道應用架構164
8.5.2 運行秘密頻道應用166
8.5.3 參考資料166
本章小結166
第五部分 生態體系與網路平臺
第9章 NVIDIA DOCA生態體系解決方案168
9.1 平臺基礎設施解決方案168
9.1.1 VMware vSphere分散式服務引擎169
9.1.2 Red Hat OpenShift170
9.1.3 Arista Unified Cloud Fabric172
9.2 存儲解決方案175
9.2.1 極客天成高性能軟體定義存儲176
9.2.2 UCloud高可用、彈性擴展的雲盤存儲179
9.3 網路安全解決方案181
9.3.1 Palo Alto新一代防火牆181
9.3.2 Guardicore Centra安全平臺182
9.3.3 Custodio CyVestiGO安全調查平臺184
9.4 邊緣計算解決方案185
9.4.1 DPU與5G Aerial188
9.4.2 DPU的邊緣UPF加速192
本章小結194
第10章 網路平臺及融合加速器產品195
10.1 NVIDIA Quantum-2 InfiniBand網路平臺195
10.1.1 Quantum-2網路平臺的超高性能與雲原生功能196
10.1.2 Quantum-2 InfiniBand交換機197
10.1.3 ConnectX-7和BlueField-3 DPU198
10.2 NVIDIA Spectrum-4乙太網網路平臺199
10.2.1 Spectrum-4乙太網交換機200
10.2.2 Spectrum乙太網網路平臺生態系統202
10.3 NVIDIA融合加速器203
10.3.1 融合加速器的架構204
10.3.2 融合加速器的特點204
10.3.3 融合加速器產品206
10.3.4 開發者生態系統206
本章小結207
術語表208
線上資源
致謝
第一部分 DPU的技術發展背景
第1章 現代資料中心基礎設施變革2
1.1 現代資料中心面臨的全新挑戰2
1.2 DPU的提出與演進6
1.2.1 DPU定義的提出6
1.2.2 DPU演進的核心驅動力7
1.3 DPU的應用場景與價值10
1.4 DPU應用優勢12
本章小結13
第二部分 NVIDIA BlueField DPU概述及應用
第2章 NVIDIA BlueField DPU概述16
2.1 NVIDIA BlueField DPU產品簡介16
2.1.1 軟體定義網路加速17
2.1.2 軟體定義存儲加速18
2.1.3 安全加速19
2.2 NVIDIA BlueField-3 DPU技術特性21
2.2.1 NVIDIA BlueField-3 DPU技術規格22
2.2.2 NVIDIA BlueField-3 DPU產品線24
2.3 NVIDIA BlueField-3 DPU的用例25
2.3.1 雲原生超級計算25
2.3.2 資料科學與人工智慧26
2.3.3 視頻流27
2.3.4 邊緣的智慧服務29
本章小結29
第3章 NVIDIA BlueField DPU的安裝和使用30
3.1 NVIDIA BlueField DPU的工作模式30
3.1.1 DPU模式31
3.1.2 零信任DPU模式32
3.1.3 NIC模式33
3.2 NVIDIA BlueField DPU的硬體安裝35
3.2.1 NVIDIA BlueField DPU的硬體單元35
3.2.2 NVIDIA BlueField DPU的使用環境要求38
3.2.3 硬體安裝前準備41
3.2.4 硬體安裝42
3.2.5 網路介面線纜安裝44
3.3 NVIDIA BlueField DPU的BFB安裝45
3.3.1 什麼是BFB45
3.3.2 通過主機Rshim安裝45
3.3.3 通過BMC Rshim安裝47
3.3.4 通過PXE安裝47
3.3.5 安裝後上電檢查50
3.4 使用NVIDIA SDK管理器圖形介面進行安裝52
3.4.1 NVIDIA SDK管理器的下載和安裝52
3.4.2 NVIDIA SDK管理器的圖形介面53
3.5 NVIDIA BlueField DPU的管理57
3.5.1 通過主機Rshim登錄DPU57
3.5.2 在主機端查看DPU日誌58
3.5.3 DPU BMC59
3.5.4 BMC管理DPU常用的命令60
3.5.5 帶外登錄DPU61
3.5.6 帶內登錄DPU61
本章小結62
第4章 NVIDIA BlueField DPU上的網路卸載63
4.1 NVIDIA BlueField DPU上的網路設備63
4.1.1 物理網路設備和虛擬網路設備64
4.1.2 VirtIO-net網路設備65
4.2 代表口模型69
4.2.1 為何引入代表口70
4.2.2 代表口對應的介面及其創建71
4.2.3 代表口與OVS72
4.3 OVS的卸載和加速72
4.3.1 實現OVS卸載的基本思路73
4.3.2 OVS卸載的概要配置75
4.3.3 流表的監控及軟硬體同步77
4.3.4 硬體上的靈活性保證79
4.4 連接跟蹤79
4.4.1 連接跟蹤卸載的軟硬體同步設計80
4.4.2 連接跟蹤卸載的配置81
4.5 可擴展網路設備82
4.5.1 環境準備83
4.5.2 SF設備的使用和管理83
本章小結86
第5章 NVIDIA BlueField DPU上的SNAP技術87
5.1 什麼是SNAP技術87
5.2 SNAP的工作模式89
5.2.1 SNAP的配置部署89
5.2.2 SNAP無卸載模式91
5.2.3 SNAP直通模式92
5.2.4 SNAP全卸載模式93
5.2.5 SNAP類比VirtIO-blk設備95
5.3 SNAP技術的應用場景96
5.3.1 高效的雲存儲97
5.3.2 實現裸金屬雲的關鍵技術98
5.3.3 企業級業務存儲擴展99
5.4 SNAP技術和使用者存儲系統的集成100
設備類比SDK101
本章小結104
第三部分 NVIDIA DOCA概述及開發體驗
第6章 NVIDIA DOCA概述106
6.1 NVIDIA DOCA的定義及發展歷程106
6.1.1 什麼是NVIDIA DOCA106
6.1.2 持續演進與反覆運算的NVIDIA DOCA 107
6.1.3 NVIDIA DOCA加速開放資料中心創新111
6.2 NVIDIA DOCA軟體框架組成112
6.3 NVIDIA DOCA開發環境115
6.3.1 硬體設定及互連115
6.3.2 軟體安裝116
6.4 NVIDIA DOCA服務116
6.4.1 DOCA HBN服務117
6.4.2 DOCA Firefly精准計時服務124
6.4.3 DOCA遙測服務125
6.4.4 DOCA資料流程檢測器服務126
6.5 NVIDIA零信任安全框架127
6.5.1 NVIDIA零信任網路安全平臺127
6.5.2 NVIDIA BlueField DPU提供網路安全基礎128
6.5.3 基於NVIDIA DOCA的零信任網路安全框架129
6.5.4 結合NVIDIA Morpheus增強網路威脅檢測130
本章小結130
第7章 NVIDIA DOCA開發環境體驗131
7.1 DOCA使用模式131
7.2 DOCA驅動和DOCA庫的關係133
7.3 DOCA驅動134
7.3.1 DPDK134
7.3.2 ASAP2135
7.3.3 SPDK135
7.3.4 RDMA136
7.3.5 UCX136
7.4 DOCA庫136
7.4.1 DOCA核心庫137
7.4.2 DOCA Flow138
7.4.3 DOCA DPI140
7.4.4 DOCA App Shield141
7.5 DOCA應用程式卸載示例141
本章小結143
第四部分 NVIDIA DOCA開發實踐
第8章 基於NVIDIA BlueField DPU的DOCA應用146
8.1 DOCA應用概述146
8.2 應用識別149
8.2.1 AR應用架構149
8.2.2 AR應用的系統組態150
8.2.3 運行AR應用152
8.2.4 AR應用相關的其他介紹153
8.2.5 參考資料153
8.3 DNS過濾153
8.3.1 DNS過濾應用架構155
8.3.2 DNS過濾應用的系統組態156
8.3.3 運行DNS過濾應用157
8.3.4 DNS過濾應用相關的其他介紹157
8.3.5 參考資料158
8.4 入侵防禦系統158
8.4.1 IPS應用架構158
8.4.2 IPS應用的配置159
8.4.3 運行IPS應用161
8.4.4 IPS應用相關的其他介紹163
8.4.5 參考資料163
8.5 秘密頻道164
8.5.1 秘密頻道應用架構164
8.5.2 運行秘密頻道應用166
8.5.3 參考資料166
本章小結166
第五部分 生態體系與網路平臺
第9章 NVIDIA DOCA生態體系解決方案168
9.1 平臺基礎設施解決方案168
9.1.1 VMware vSphere分散式服務引擎169
9.1.2 Red Hat OpenShift170
9.1.3 Arista Unified Cloud Fabric172
9.2 存儲解決方案175
9.2.1 極客天成高性能軟體定義存儲176
9.2.2 UCloud高可用、彈性擴展的雲盤存儲179
9.3 網路安全解決方案181
9.3.1 Palo Alto新一代防火牆181
9.3.2 Guardicore Centra安全平臺182
9.3.3 Custodio CyVestiGO安全調查平臺184
9.4 邊緣計算解決方案185
9.4.1 DPU與5G Aerial188
9.4.2 DPU的邊緣UPF加速192
本章小結194
第10章 網路平臺及融合加速器產品195
10.1 NVIDIA Quantum-2 InfiniBand網路平臺195
10.1.1 Quantum-2網路平臺的超高性能與雲原生功能196
10.1.2 Quantum-2 InfiniBand交換機197
10.1.3 ConnectX-7和BlueField-3 DPU198
10.2 NVIDIA Spectrum-4乙太網網路平臺199
10.2.1 Spectrum-4乙太網交換機200
10.2.2 Spectrum乙太網網路平臺生態系統202
10.3 NVIDIA融合加速器203
10.3.1 融合加速器的架構204
10.3.2 融合加速器的特點204
10.3.3 融合加速器產品206
10.3.4 開發者生態系統206
本章小結207
術語表208
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