第1.2节 规范范围 - 包含与排除内容 - 页码12
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第1.2节 规范范围 - 包含与排除内容 - 页码12

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你提供的是 《NVM Express® Management Interface Specification, Revision 2.0》第1.3.2节:In-Band 管理机制(In-Band Theory of Operation),该部分详细介绍了 In-Band tunneling 的工作原理以及 NVM Subsystem(NVMe 存储设备与机箱) 的架构与管理。以下是对这一节的详细解析,帮助你深入理解该管理机制的细节和实现方式。


✅ 1.3.2 In-Band Theory of Operation(In-Band 管理机制操作原理)

📌 In-Band Tunneling 机制概述

  • In-Band 管理机制是通过 NVMe Admin Commands 进行 隧道传输,即使用标准的 NVMe-MI SendNVMe-MI Receive 命令来管理设备,而这些命令是通过 NVMe Admin Command 通道传输的。
  • Out-of-Band 管理不同,In-Band 管理是在主机操作系统已启动的情况下,通过已有的 NVMe 管理命令进行管理。具体实现方式参考 NVM Express Base Specification本规范第4.3节

📌 NVM Subsystem 架构模型

  • NVM Subsystem 是 NVMe 存储设备(NVMe Storage Device)或 NVMe 机箱(NVMe Enclosure)的基本单元。该部分定义了 管理机制如何与 NVM Subsystem 进行交互,无论是 In-Band 还是 Out-of-Band 管理。

NVM Subsystem 架构定义

  • NVMESD (NVMe Storage Device)NVMEE (NVMe Enclosure) 位标记:
  • NVMESD 位:当为 1 时,表示这是一个 NVMe 存储设备
  • NVMEE 位:当为 1 时,表示这是一个 NVMe 机箱

这些位存在于 Identify Controller 数据结构的 NVM Subsystem Report (NVMSR) 字段中。


管理消息与命令格式

管理命令通过两种机制进行传输:In-Band tunnelingOut-of-Band。这部分定义了管理命令的结构和操作方式。

📌 命令消息的组成

管理命令包括以下几类: 1. 标准 NVMe Admin Commands:用于管理 控制器 操作。 2. 访问控制器的 PCIe 配置、I/O 和内存空间的命令。 3. 专门用于管理接口的命令,如设备的盘点、配置和监控等。

📌 命令消息支持情况

  • NVM Subsystem 支持的命令类型依赖于使用的管理机制(In-Band 或 Out-of-Band)。
  • 支持的命令集也会根据 存储设备(NVMe Storage Device)和 机箱(NVMe Enclosure)的不同而有所不同。

MCTP 协议与管理端点

  • MCTP(Management Component Transport Protocol) 是管理命令传输的协议。所有管理请求消息通过 MCTP 消息 进行传输,消息类型 被设置为 NVM Express Management Messages over MCTP
  • 管理端点(Management Endpoint) 是 MCTP 的终端,它负责:
  • 处理 MCTP 控制消息。
  • 路由命令消息。
  • 为每个管理端点分配一个唯一的端口标识符(Port Identifier)。

📌 管理端点的能力

每个管理端点都可以支持不同的命令,并且不同的端点可能支持相同的命令。端点支持的命令集与物理接口(如 PCIe、SMBus)的带宽和数据速率有关。

📌 MCTP 路由与 MCTP 端点 ID

  • 如果一个端口支持多个管理端点,系统将需要 MCTP 桥接,以支持 MCTP 端点 ID 的发现和分配。

Controller Management Interface(控制器管理接口)

  • 每个 NVMe 控制器 都需要提供一个 Controller Management Interface,用于:
  • 处理来自 In-BandOut-of-Band 机制的管理命令。
  • 作为 管理端点 的接口,接受并响应来自 管理控制器 的命令。

📌 路由命令

  • 控制器管理接口可以将命令路由到 NVM Subsystem 中的任何 NVMe 控制器,以便完成操作。

总结:In-Band 管理机制的要点

  1. In-Band 管理机制:通过主机操作系统的 NVMe Admin Commands 实现对 NVMe 存储设备机箱 的管理。
  2. 命令消息:包括标准 NVMe Admin Commands、PCIe 配置访问命令,以及管理接口特定的命令。
  3. MCTP 协议:通过 MCTP 协议传输所有管理命令消息,支持 PCIe、SMBus 等物理层。
  4. 管理端点:每个 NVMe 控制器需要有一个管理端点,用于接收和响应管理命令。

📘 学习建议

  1. 深入理解 MCTP 协议:掌握 MCTP 如何在不同物理层之间传输管理命令,以及如何支持多端点的 MCTP 路由。
  2. NVMe 控制器管理接口:进一步研究控制器管理接口的工作机制,理解它如何处理来自 In-Band 或 Out-of-Band 的命令。
  3. 命令与响应机制:从实际应用的角度,理解 NVMe-MI SendNVMe-MI Receive 命令的作用和实现方式。

如果你有兴趣进一步分析具体的管理命令结构或 MCTP 协议的详细字段,随时可以告诉我!你现在想深入哪个部分进行详细拆解?