DPU/IPU正在构建强大的可编程基础设施2d素材，其市场的火热催生出了一个新的开源项目OPI（Open Programmable Infrastructure，开放可编程基础设施）。OPI主张“Unlocking Your Programmable Future”，旨在为基于DPU/IPU等可编程硬件承载的软件开发框架培育一个由社区驱动的开放生态。2022年3月，首届OPI Event行业会议在线举行，OPI的子项目IPDK（Infrastructure Programmer Development Kit，基础设施程序员开发工具包）成为了会议亮点之一。
IPDK是一个开源的、与厂商无关的驱动程序和API框架，可管理由CPU、IPU、DPU或交换机构建的基础设施。DPU/IPU应该是下一个十年的可编程重要硬件载体，IPDK能否成为DPU/IPU的通用软件平台呢？
DPU/IPU软件生态
DPU/IPU持续爆火，引得越来越多的玩家相继入局，除英伟达、英特尔和AMD等国外厂商，阿里、腾讯、锐捷、浪潮、芯启源、星云智联等本土厂商也持续发力。
但目前市场上DPU/IPU软件生态非常复杂，存在框架多、接口杂、开发难度高等问题。对最终用户和供应商来说，需要一个统一的开放API来支持业务应用开发和基础设施管理。
IPDK
IPDK应运而生，它屏蔽了底层硬件的差异，可以支持任何定义了相关接口类型的设备，并给上层应用提供一致性的访问接口。IPDK将管理基础设施的所有功能进行抽象封装，形成了“接口三明治”（如下图）。“三明治”底层对接SDK驱动程序、编译器后端等，顶部定义了一组RPC接口以支撑不同的应用场景。
IPDK在Linux中运行，使用SPDK、DPDK和P4等成熟的开源工具，实现网络虚拟化、存储虚拟化、工作负载调配、信任根和平台中的卸载功能。IPDK为提高性能、优化资源和确保基础设施的安全提供了一个通用平台。另外，IPDK可以抽象出硬件的压缩和加密功能，以及底层的存储加速。
IPDK标准接口
IPDK包括两大开放接口，一种是Infrastructure Application Interface（基础设施应用接口），另一种是Target Abstraction Interface (TAI)（目标设备抽象接口），这个概念有点像SDN里的北向接口与南向接口。
基础设施应用接口
基础设施应用接口基于以下两个设计原则：
基础设施应用接口也可以被认为是DPU/IPU容器的北向接口，代表IPDK中支持的不同RPC接口directx 90 3d游戏开发编程基础 下载，其中包括：
基础设施应用接口的示例实现如下图所示：
目标设备抽象接口
目标设备抽象接口 (TAI) 是为基础设施硬件设备定义的一个抽象模型，基础设施应用程序可以通过TAI管理调度设备资源。
目标抽象接口基于以下三个设计原则：
目标设备抽象接口由以下部分组成：
IPDK应用场景
IPDK主要的应用场景包括：
1. IaaS：实现跨虚拟机、容器和裸机的虚拟网络、存储和加密技术等；
IaaS场景下的网络虚拟化
IaaS场景下的存储虚拟化
IaaS场景下的主机虚拟化
2. PaaS：实现容器网络、代理服务等；
PaaS场景下的CSI & CNI
PaaS场景下的Calico Running on IPU
PaaS场景下的Envoy on IPU
3. Inline Acceleration：实现防火墙、IDS、网络遥测、5G/无线基础设施、AI/ML等。
IPDK与DOCA
从前文我们也可以看出，IPDK与DOCA非常相似。
DOCA（Data Center Infrastructure-on-a-Chip Architecture）是英伟达专为BlueField DPU打造的一个高度可编程的SDK开发平台工具，为开发者提供简单开发接口，程序员可以利用 API、库和示例代码来创建和加速应用程序，从而丰富DPU的应用开发生态。英伟达的专家将DOCA类比为数据中心服务器领域的CUDA。
IPDK与DOCA相比，其独特之处在于它是一个面向DPU/IPU 等硬件进行抽象封装的公共开发套件。由于一致的抽象性，它可以在任何硬件上运行，除英特尔的IPU外，还包括英特尔 Xeon服务器及其他厂商的DPU。例如，Marvell展示了他们在其Octeon DPU上运行的IPDK。但目前IPDK的生态建设还处于起步阶段，而DOCA在市场上已经有一定的用户量。
展 望
未来IPDK项目能否顺利发展，业界人士认为还要考虑到以下几点：
从技术角度，后续IPDK接口封装是否全面？能否实现向后兼容？
项目的发展还要需求牵引，未来会不会出现一个杀手级应用真正引爆IPDK？
目前类似软件堆栈百家争鸣，如何打动和吸引更多厂家参与到IPDK？如何平衡多方的利益？
IPDK项目的愿景十分宏大，但其最终能否成为像OpenStack、Kubernetes那样的明星开源项目，甚至成为DPU/IPU的通用软件平台，还需多方参与，共同推动，期待IPDK项目早日走向成熟。
附录
OPI Event会议资料：
IPDK项目地址：
SDNLAB公众号后台回复【OPI】获取大会PPT
参考链接
1.IPU/DPU 软件生态建设
2.英特尔软件定义网络和边缘的蓝宝书
3.%20-%20Recipes.pdf
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