Managementspezifikation Was ist das NVMe Management Interface (NVMe-MI)?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Das NVMe Management Interface spezifiziert Architektur, Schnittstellen, Protokolle und Befehle, um per NVMe und PCI Express angeschlossene Flash-basierte Massenspeichergeräte out-of-band oder in-band zu managen. Per Out-of-Band-Management lassen sich unabhängig vom Betriebssystem des Host-Rechners auf den Speichergeräten Aktionen wie Firmware-Updates, Statusüberwachung oder Konfigurationen ausführen.

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Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
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(Bild: © aga7ta - Fotolia)

Die Abkürzung NVMe-MI steht für „Non-Volatile Memory Express Management Interface“. Es handelt sich um eine Spezifikation von Architektur, Schnittstellen, Protokollen und Befehlen für das Out-of-Band- und In-Band-Management von per NVMe und PCIe angeschlossenen Flash-basierten Massenspeichergeräten.

Die Spezifikation des NVMe Management Interfaces erschien im Jahr 2015 in der Version 1.0. Mittlerweile wurde die Spezifikation in aktualisierten Versionen überarbeitet und erweitert. Das NVMe Management Interface stellt Architektur, Verfahren und Befehle zur Verfügung, mit denen sich Storage-Geräte überwachen (Temperatur- und Power-Monitoring, Health-Status et cetera) und konfigurieren oder Firmware-Updates durchführen lassen.

Das Out-of-Band-Management ist unabhängig vom Betriebssystem des Host-Rechners möglich und findet über separate Hardware-Interfaces und -Ressourcen statt. Beim In-Band-Management werden die Kommandos über das Betriebssystem und den NVMe-Treiber getunnelt. NVMe-MI ist für professionelle Rechner- und Storage-Umgebungen vorgesehen.

Grundsätzliches zu NVMe

Um das NVMe Management Interface besser zu verstehen, zunächst einige grundlegende Informationen zu NVMe. Das Kürzel steht für „Non-Volatile Memory Express“. Es handelt sich um eine 2011 verabschiedete Spezifikation für eine Software-Schnittstelle und ein Protokoll zum Anschluss von nichtflüchtigen, flashbasierten Massenspeichergeräten über die PCIe-Schnittstelle eines Rechners. NVMe ist speziell für den Datenzugriff und den Datenaustausch flashbasierter Speichergeräte optimiert. Die Schnittstelle steht in Konkurrenz mit anderen Massenspeicherschnittstellen wie SATA oder SCSI und erlaubt unterschiedliche Bauformen der NVMe-Geräte im Workstation- und Server-Bereich. Das NVMe Management Interface ist speziell für das Management von NVMe-Massenspeichergeräten im professionellen Umfeld vorgesehen.

Architektur und Funktionsweise des NVMe Management Interfaces

Grundsätzlich unterstützt NVMe-MI sowohl das In-Band- als auch das Out-of-Band-Management. Beim Out-of-Band-Management verfügen die Speichergeräte über separate Hardware-Interfaces (SMBus/I2C), über welche die Managementbefehle und Antworten mit dem Management Controller (BMC – Baseboard Management Controller) ausgetauscht werden. Das Management ist unabhängig von der NVMe-Schnittstelle und dem Betriebssystem des Host-Rechners möglich.

Für das In-Band-Management werden die Managementinformationen über den NVMe-Treiber des Host-Rechners getunnelt. Es sind keine separaten Management-Hardware-Interfaces notwendig.

Vorteile des NVMe Management Interfaces

  • Out-of-Band- und In-Band-Management von NVMe-Massenspeichergeräten,
  • zahlreiche Managementfunktionen wie Monitoring, Konfiguration und Software-Updates,
  • vom Betriebssystem des Hostrechners unabhängiges Out-of-Band-Management dank eigener Hardware-Interfaces und -Ressourcen,
  • herstellerübergreifend einsetzbar.

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