NVMe架构与操作原理 - 🌟 1.1 概述 (第13页)
在 NVM Express® Base Specification, revision 2.0b 的第 1 章介绍部分，主要介绍了 NVMe 接口的概述、适用的协议栈结构，以及不同版本规范之间的关系。接下来，我将详细解读这一部分内容，并帮助你理解其核心概念和相关的协议结构。
🌟 1.1 概述
NVM Express（NVMe）接口的作用
- NVMe 接口是主机软件与非易失性存储子系统之间的通信协议。它为所有类型的存储解决方案提供优化支持，能够通过多种传输协议（如 PCI Express®、以太网、InfiniBandTM 和光纤通道）进行通信。
- 该接口的设计目标是提高存储系统的性能，并且能够通过多种传输协议进行适配。这使得 NVMe 成为一种广泛适用于各种存储设备的协议，尤其是在需要高吞吐量和低延迟的环境中。
与特定传输协议的映射
- NVMe 的扩展可以通过不同的传输协议进行映射。例如，Fibre Channel 的映射由 INCITS 556 Fibre Channel – Non-Volatile Memory Express - 2 (FC-NVMe-2) 规范定义。
- 不同的传输协议和标准使得 NVMe 在多种硬件架构和存储环境中都能发挥出色的性能。
🌟 NVMe 规范家族
NVMe 规范家族的关系（图 1）
- 图 1 显示了 NVM Express 规范家族内各个规范之间的关系。图中展示了不同的规范如何相互关联，而不是构成一个层次结构或协议堆栈。以下是主要的组成部分：
- I/O 命令集规范：如 NVM、Key Value、Zoned Namespace，这些定义了与存储设备交互的命令集，扩展了 NVMe Base 规范。
- 传输规范：例如 PCIe®、RDMA 和 TCP，定义了 NVMe 协议如何与具体的传输层协议绑定，确保在不同传输协议下能够高效地传输数据。
- NVMe Base 规范：这就是本规范的核心部分，定义了主机软件与非易失性存储子系统之间的通信协议，能够支持多种存储传输和消息传输协议。
- NVMe 管理接口（NVMe-MI）规范：该规范定义了一个可选的管理接口，供所有 NVMe 存储子系统使用，允许远程管理和监控存储设备。
扩展规范
- I/O 命令集规范：通过这些规范，NVMe 扩展了其基础协议，定义了更具体的命令、数据结构、特性、日志页面和状态值。
- 传输规范：定义了如何将 NVMe 协议与具体的硬件接口进行绑定，包括控制器的属性配置。例如，PCIe、RDMA 和 TCP 等传输层协议使得 NVMe 能够灵活地适应不同的硬件架构和网络环境。
🌟 规范家族结构的意义
- 规范家族结构的目的是展示各个 NVMe 规范之间的互相关联性，而非硬性地规定层级关系或协议堆栈。这种结构让 NVMe 能够灵活地适配不同的存储和传输环境。
- 通过这种结构，用户能够清晰地理解 NVMe 规范如何扩展并支持各种存储命令集、传输协议和管理接口，为不同的存储需求提供广泛的支持。
✅ 总结与下一步
- 核心规范（NVMe Base）：这部分定义了主机与非易失性存储子系统之间的基本通信协议，是 NVMe 的基础。
- 扩展规范：如 I/O 命令集、传输规范 和 管理接口规范，这些扩展了 NVMe 基础协议的功能，为不同应用场景提供了定制化的支持。
- 传输协议与存储系统：NVMe 支持多种传输协议（如 PCIe、RDMA 和 TCP），这使得 NVMe 可以在不同的硬件和网络环境中提供高性能的存储访问。
你可以从以下几个方向继续深入学习： 1. I/O 命令集的不同类型和它们的应用场景，特别是在大规模存储系统中的应用。 2. 传输协议如何影响 NVMe 协议的实现，特别是在不同网络环境下的性能优化。 3. NVMe 管理接口（NVMe-MI）的远程管理功能及其在大规模存储环境中的作用。
如果你有其他想要深入探讨的部分，或者需要更多的具体解释，随时告诉我！