NVIDIA BlueField-2 DPU 和 DPDK 开发入门指南

DPDK作为DOCA软件框架重要的组成部分，几乎在所有DOCA APP中都会出现，并且占有非常大的比重。因此，除了可以根据DOCA SDK以及提供的示例进行网络相关功能的开发，也可以直接用DPDK API和相关示例进行开发。本人理解的两者区别如下：

DPDK是DOCA的功能子集，DOCA包含了更丰富的功能和加速特性；
如果设备能够运行DOCA APP，则一定可以运行DPDK APP，反之则不一定；

综上，对于熟悉DPDK的开发者来说，无论是利用DOCA开发还是利用DPDK进行开发都会相对容易很多。因此，特别建议初学者先学会DPDK开发再上手DOCA开发。

本文将介绍如何把如下三个DPDK APP快速迁移到NVIDIA BlueField-2 DPU（以下简称bf2）上运行：

·dpdk-testpmd：DPDK中非常重要的测试工具，主要功能包括快速配置端口转发和下发流规则；

·dpdk-l2fwd：DPDK中最简单的转发示例程序，很多APP都可以在此基础上进行开发，进而避免“造轮子”、“从零开始”；

·dpdk-pktgen：非kernel版本的pktgen，能够更快速的生成、发送和接收报文。特别是在DPU Arm上进行对比时，DPDK版本的pktgen效率相对kernel版本的pktgen提升了许多。提起该工具旨在方便对DPU进行网络性能压测；

一、迁移环境

1）bf2 运行在嵌入式模式（Embedded CPU Function Ownership Mode）下，即默认模式；

2）DOCA 版本为DOCA_1.4.0；

3）网络拓扑：

注：如果只有一块bf2且没有光模块，也可以在如下拓扑中用VF+VM进行迁移和压测，VF的申请方式和Mellanox CX系列网卡一致，不再赘述，唯一区别是代表口下沉到bf2的Arm子系统中。

运行dpdk-testpmd

① DOCA默认集成DPDK(无源码，只有编译后的目录，在/opt/mellanox/dpdk下)，查询默认版本的DPDK版本号：

* export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/opt/mellanox/dpdk/lib/aarch64-linux-gnu/pkgconfig

* pkg-config –modversion libdpdk

② 可执行DPDK程序在/opt/mellanox/dpdk/bin下。查询可用的dpdk端口：

特别注意，Mellanox的网卡无需绑定uio或者vfio驱动，即开即用，只不过在运行dpdk app时，该端口的内核网络栈无法使用；

③dpdk-testpmd同在/opt/mellanox/dpdk/bin下。在root下运行，转发pf0hpf和p0间的流量：

关闭OVS：

* /etc/init.d/openvswitch-switch stop

申请大页:

* echo 4096 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages

运行app:

* /opt/mellanox/dpdk/bin/dpdk-testpmd -a 03:00.0,representor=[0,65535] — –nb-ports=2 –total-num-mbufs=131000 -i

注意：

检查mac是否和pf0hpf和p0对应；
testpmd的使用（转发和下发流规则）可在DPDK官网dpdk.org参看学习，不做赘述；
可以用在宿主机上用ping和iperf等工具进行流量测试；
运行dpdk-l2fwd

①该示例的源码需要DPDK官网（dpdk.org）下载，寻找与默认版本相近的版本下载并复制到Arm中即可，该程序没有任何复杂的功能，非常适合初学者进行学习，以便深入了解bf2；

②进入源码目录，利用make编译，这里不建议使用meson+ninja进行编译；

* export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/opt/mellanox/dpdk/lib/aarch64-linux-gnu/pkgconfig

* make

③ 运行

特别注意：

一定要加上–no-mac-updating,一定要加上–no-mac-updating,一定要加上–no-mac-updating,重要的事情说三遍！！！
-p指定了端口号（eg：3=0x0011,即绑定0号dpdk端口和1号dpdk端口），不同bf2上的pf0hpf和p0对应的dpdk端口号可能是不一样的，可以多次切换参数值并根据mac地址将端口号识别出来；

运行dpdk-pktgen

①pktgen需要再arm中编译安装新版本的DPDK，经过测试可行的DPDK版本是21.11;

* 下载源码至arm,解压并进入源码目录；

* meson build

* ninja -C build

* cd build

* ninja install（卸载：ninja uninstall）

* ldconfig

注意：

·编译可能出现类似如下问题，错误类似“找不到rxp-compiler头文件”，这个应该是其它厂商（Marvell）的驱动。修改报错目录下的meson文件，删除build目录重编即可。

·按照如下修改drivers/regex/octeontx2/meson.build，再重编DPDK：

修改前

修改后

②安装好的版本可能和默认版本冲突，本人解决方案如下：

·使用DPDK-21.11：

* mv /opt/mellanox/dpdk /opt/mellanox/dpdk_

* ldconfig

·使用默认版本DPDK：

* cd dpdk-statble-21.11/build (进入编译目录)

* ninja uninstall (卸载)

* mv /opt/mellanox/dpdk_ /opt/mellanox/dpdk(还原目录)

* export PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/opt/mellanox/dpdk/lib/aarch64-linux-gnu/pkgconfig

* ldconfig

·使用时，记得检测当前环境使用的版本：

* pkg-config –modversion libdpdk

③DPDK-21.11环境部署好后，在DPDK官网下载pktgen-21.11,最后在Arm中利用meson和ninja进行编译即可正常使用；

* ./pktgen -m 1024 -b 03:00.0 — -m “[1:2].0”

bf2 Arm中pktgen-21.11运行情况

最后补充，本人在bf2上开发了快一年，受限于需求，所以基本都在用DPDK进行开发。但DOCA是一个更丰富的软件框架，建议熟悉DPDK在bf2上的使用后进一步学习DOCA的使用。另外，上述迁移试验基本都是2022年在bf2中进行的，所碰到的问题可能会随着产品迭代消失，所以本人的经验仅供参考，希望NVIDIA的网络产品越做越好。

参考文档：