本内容是《基本指南》的一部分: NVMe存储诀窍一个简单而优化的转变

新的NVMe接口规范侧重于管理

NVMe管理界面构建于现有标准之上,允许用户监视NVMe设备。NVMe-MI可能代表了该技术向前迈出的重要一步。

NVMe接口正在迅速成为在带内主机软件和ssd之间建立通信的行业标准。最近,NVMe Management Interface规范作为NVMe的附加规范被添加进来,以提供对带外管理的支持。NVMe- mi标准定义了用于控制NVMe存储的命令集和体系结构,使得使用远程管理应用程序发现、监视和更新NVMe设备成为可能。

NVMe是通过PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)串行扩展总线连接到计算机上的存储设备进行通信的接口和命令集。

PCIe是一种总线标准,通常用于连接外围设备到计算机,提供比其前身更低的延迟和更高的数据传输速率。每个通过PCIe总线连接到主板的外围设备都有自己的点对点连接。这样,连接在同一台计算机上的多个PCIe设备就不会争夺带宽。

该NVMe接口地址许多早期的存储技术是无法充分利用的局限性固态硬盘的PCIe,提供IOPS、带宽和延迟方面的改进。因此,NVMe正迅速成为这些PCIe驱动器事实上的标准。

NVMe简化了主机软件和PCIe非易失性内存子系统之间的通信。NVM子系统是一个PCIe存储模块,包含执行所需的组件NVMe通信。除了存储介质,该子系统包含一个或多个NVMe控制器,零个或多个PCIe端口等几个部分组成。

介绍NVMe-MI

NVMe- mi构建于NVMe接口规范之上,提供了管理NVMe设备的基础架构。NVMe-MI是一种架构和命令集,支持对NVM子系统的直接带外管理。NVMe-MI命令集定义了允许管理控制器提交的命令消息。该集合包括NVMe Admin命令、特定于NVMe- mi的命令和提供对PCIe配置访问的命令。

根据NVMe-MI规范,NVMe-MI支持以下几个关键操作:

  • 发现NVMe设备及其功能;
  • 存储关于主机环境数据并使其可用于所述管理控制器;
  • 监测NVMe设备的健康状况和温度;和
  • 保护静态数据的安全性。

除了这些操作,NVMe-MI提供了多个命令槽,以防止阻塞监视操作长的等待时间的命令。NVMe-MI还支持标准的重要产品数据格式,并且提供读取和写入VPD内容的能力。

最重要的是,这NVMe接口规范是系统无关。它使没有关于NVM存储,系统处理器或操作系统建议或假设,也不表明任何使用模式。例如,本说明书不状态是否NVMe应该使用SSD,主存储器,高速缓冲存储器或其它类型的存储器来使用。该规范的主要目标是在抽象的实现细节的水平提供了一个通用的管理界面。

NVMe-MI协议层

NVMe-MI是一种体系结构和指令集,使NVM子系统的直接出带外施用。

NVMe-MI基础架构由应用层、协议层、消息传输层和物理层组成,它们一起工作以实现与管理相关的通信:

  • 应用层包括两个分量。首先是用于管理NVM子系统的管理应用程序。第二个是管理控制器,与代表应用程序的子系统连通。
  • 协议层是由与每个管理控制器相关联的实际NVMe-MI接口。接口执行管理操作对NVM子系统与子系统的管理端点的工作。
  • 所述消息传输层由管理组件传输协议和用于接口与物理层的MCTP绑定起来。MCTP是一个协议,它支持与管理相关的智能硬件设备之间的通信。NVMe-MI使用MCTP,方便管理控制器和管理端点之间的通信。消息传输层同时支持PCIe和系统管理总线I2C绑定。SMBus和I2C兼容两线总线。
  • 物理层包括从消息传输层接收消息所需的端口,每个端口与一个管理端点相关联。物理层可以包含0个或多个PCIe端口,也可以包含0个或1个SMBus-I2C端口。

在应用层的管理控制器,并在物理层中的管理端点之间所有NVMe-MI通信发生时,通过该协议层和消息传输层途中。换句话说,所有的NVMe-MI通讯发起或与管理控制器或管理端点终止。

与PCIe和SMBus-I2C端口相关联的管理端点都支持相同的NVMe-MI命令,并提供相同的功能,包括宣传其功能的能力。但是PCIe端口支持的数据速率比SMBus-I2C端口高。

NVMe-MI越来越好

NVMe- mi规范的最新版本是1.1版,它增加了通过NVMe Admin队列隧道NVMe命令的功能。因为NVMe /面料也支持NVMe Admin队列,NVMe- mi命令现在可以通过NVMe- of连接发送。此外,NVMe-MI 1.1还增加了对带内管理的支持,以及对SSD框(包括风扇和温度传感器等元素)的管理能力。

尽管随之而来的改进版本1.1,这个NVMe接口标准仍然是相对年轻的技术它需要时间才能得到广泛实施。尽管如此,NVMe- mi代表了NVMe规范的一个重要补充,也是更有效地管理NVMe设备的关键一步。NVMe- mi还指出NVMe近年来取得的重要进展,以及它在支持SSD设备方面的重要性。随着NVMe-MI的广泛采用,NVMe-MI也成为it基础设施的常规组成部分只是时间问题。

挖NVMe存储更深

搜索灾难复苏
搜索数据备份
搜索融合基础设施
关闭
Baidu