第3章 物理层与MCTP传输 - 页码36
你现在看到的是《NVM Express® Management Interface Specification, Revision 2.0》中第 3 章 Message Transport(消息传输) 的开始部分,重点讲解了 NVMe-MI 消息的格式、字段解释以及在不同传输机制中的行为差异。我们来逐步解析以便更好地学习理解。
✅ 一、消息传输机制总览
NVMe-MI(NVMe Management Interface)支持 两种主要的消息传输机制:
类型 | 说明 |
---|---|
Out-of-Band | 通过 MCTP 协议 封装,使用 SMBus/I2C、I3C、PCIe VDM 等物理层传输。 |
In-Band | 通过 NVMe Admin Command(MI Send / MI Receive) 隧道传输,走标准 NVMe 数据路径。 |
无论是哪种方式,NVMe-MI 消息格式都是一致的。这就是接下来定义的重点。
✅ 二、NVMe-MI Message 格式详解(图 19)
一个 NVMe-MI Message 包含以下几个部分:
+------------------+
| Message Header | 4 字节(一个 Dword)
+------------------+
| Message Body | 可变长度,包含命令或响应数据
+------------------+
| Integrity Check | 4 字节,仅在 out-of-band 中启用
+------------------+
🔹 图 19 概览字段(按 Byte 显示):
每一个字节中的 bit 位,如图中所示,可能包括以下信息:
- Byte 0 到 Byte 3:
- 含有头部字段,例如:
- MT(Message Type)
- IC(Integrity Check)
- ROR(Request or Response)
- NMIMT(NVMe-MI Message Type)
-
在第一个 Dword 中统一体现。
-
Bytes 4 到 N-1:
-
真正的消息数据体,称为 Message Body。
-
最后的 4 字节(可选):
- 如果 IC = 1,则包含 Message Integrity Check (32-bit CRC)。
✅ 三、关键字段解释(3.1.1)
🔸 1. Message Header(消息头)
位于前 4 字节(Dword)中,决定消息属性。
字段 | 描述 |
---|---|
MT(Message Type) | 始终设置为 4h ,表示是 NVMe-MI 消息。遵循 MCTP 定义。 |
IC(Integrity Check bit) | 是否启用完整性校验(CRC): - Out-of-band:置为 1 ,CRC 启用;- In-band:置为 0 ,不做 CRC 校验。 |
ROR(Request or Response)bit | 指示此消息是 Request(请求)还是 Response(响应)。 ⚠️ 注意:AEM(异步事件消息)不适用此位。 |
NMIMT(NVMe-MI Message Type) | 指示消息是 NVMe-MI 命令、控制原语或其他类型。 |
✅ 四、消息大小限制(不同传输方式)
传输方式 | 最大消息大小 | 说明 |
---|---|---|
Out-of-Band | 4,224 bytes | 包含 MCTP 包头,最多支持 4 KiB + 128B 的扩展信息 |
In-Band | 最大取决于 MDT(Maximum Data Transfer) | 由 NVMe Controller 能力决定,参见 NVMe Base Spec |
如果 NVMe-MI Message 长度超过了上述限制,则该消息是 无效的,应当被丢弃。
✅ 五、实际传输流程总结
📌 Out-of-Band:
- 消息分片为多个 MCTP Packets。
- 每个包中有部分 NVMe-MI Message。
- 最后附加一个 32-bit CRC 校验。
- 全部由 Management Controller ↔ Management Endpoint 通信实现。
📌 In-Band:
- 完整的 NVMe-MI Message 通过 NVMe Admin 命令(Send/Receive)发送。
- 不使用 CRC 校验。
- 走标准 NVMe 数据通道,需控制器支持。
✅ 六、应用场景举例
场景 | 推荐传输方式 | 原因 |
---|---|---|
数据中心远程管理 | Out-of-Band | 独立于操作系统,适合由 BMC 控制 |
驱动程序内 NVMe 管理 | In-Band | 无需额外硬件即可访问控制接口 |
✅ 七、延伸建议
若你有以下学习目标,我可以继续为你解析:
- 深入分析 Message Header 字段的各个 bit 位定义(图 20)。
- 解读具体的 Request 和 Response 消息结构。
- 讲解 Out-of-Band 中 MCTP Packet 的拼装过程(图 23、24)。
- 分析如何编写 NVMe-MI 消息并在设备中收发(例如 BMC 固件支持)。
是否需要我继续为你解析 图 20 和消息头的详细 bit 结构?或者你对哪种传输机制更感兴趣?