什么是光纤通道上的NVMe (NVMe over FC)或FC-NVMe标准?——WhatIs.com的定义

光纤通道非易失性内存express (NVMe over FC)——通过光纤通道-NVMe (FC-NVMe)标准实现——是一种设计用于启用的技术规范NVMe基于消息命令，通过光纤通道在主机和目标存储子系统之间传输数据和状态信息网络结构．

Fibre Channel是NVMe over fabric的fabric传输选项(NVMe-oF)，该规范由NVM Express Inc.开发，NVM Express Inc.是一家拥有100多家成员技术公司的非营利组织。其他NVMe传输选项包括远程直接内存访问(RDMA)，通过以太网和InfiniBand。NVM Express Inc.于2016年6月5日发布了NVMe-oF的1.0版。

国际信息技术标准委员会(INCITS)的T11委员会定义了将NVMe-oF应用于光纤通道的帧格式和映射协议。T11委员会于2017年8月最终确定了FC-NVMe标准的第一版，并将其提交给INCITS出版。

NVMe over FC是如何工作的

FCP (FC Protocol)允许对上层传输协议进行映射，如NVMe、Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)、SCSI)和IBM专有的光纤连接(Fibre Connection, Ficon)，以便在主机计算机和外围目标存储设备或系统之间传输数据和命令。

与SCSI和FICON相比，NVMe具有精简的寄存器接口和命令集，减少了输入/输出(I/O)堆栈的CPU开销，降低了延迟并提高了性能。NVM Express Inc.开发了用于快速媒体的NVMe，包括固态硬盘(ssd)和其他基于内存的技术。相比之下，SCSI命令集是在较慢的硬盘驱动器(hdd)和磁带作为主要存储介质时设计的，FICON是用来连接主机计算机和存储设备的。

NVMe运输选项 — NVMe传输是一个抽象的协议层，旨在提供可靠的NVMe命令和数据传输。

FC-NVMe将NVMe命令集简化为基本的FCP指令。由于光纤通道是为存储流量而设计的，因此系统中内置了发现、管理和设备端到端认证等功能。

NVMe- of(包括通过光纤通道的NVMe)和NVMe之间的主要区别在于传输命令的机制。NVMe将请求和响应映射到主机中的共享内存，通过外设组件互连Express (作为PCIe)接口协议。NVMe-oF使用基于消息的模型，通过网络在主机和目标存储设备之间发送请求和响应。

NVMe- of便于使用到PCIe的替代传输，以扩展NVMe主机和NVMe存储子系统之间的通信距离。NVMe- of的最初设计目标是通过合适的网络结构连接NVMe主机和NVMe存储目标之间，与使用本地主机的PCIe的NVMe存储设备相比，增加不超过10微秒的延迟公共汽车．

大规模的块基于闪存的存储使用Fibre Channel的环境最有可能采用NVMe而不是FC。FC-NVMe为nvme提供了与Fibre Channel为SCSI提供的相同的结构、可预测性和可靠性特征。此外，NVMe-oF流量和传统基于scsi的流量可以在同一个FC fabric上同时运行。

在FC协议层上的NVMe — NVMe over FC标准定义了FC-NVMe协议层。NVMe over fabric规范定义了NVMe- of协议层。NVMe规范定义了NVMe主机软件和NVM子系统协议层。

基础架构组件必须支持通过光纤通道的NVMe，以实现潜在的好处，包括存储操作系统和网卡。FC存储系统厂商需要对FC- nvme进行产品认证。主总线适配器供应商(hba)支持FC-NVMe的包括Broadcom和Cavium。博通和思科是主要的光纤交换机供应商。

FC-NVMe的优缺点

FC-NVMe在使用NVMe命令集与使用SCSI命令集与hdd或Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件)进行数据传输时，提供了更高的性能、降低延迟和并行I/O的优势。萨塔)或SAS (serial attached SCSI) ssd．基于NVMe的ssd的一个缺点可能是成本更高，但NVMe ssd的价格预计将达到与某些类型的传统ssd相同的水平。

将FC-NVMe与基于以太网或infiniband的NVMe-oF进行比较，通常会考虑到网络技术的优缺点。光纤通道织物以其无损数据传输、可预测和一致的性能以及可靠性而闻名。大型企业倾向于使用FC存储来处理关键任务的工作负载。但是光纤通道需要特殊的设备和存储网络专家来操作，而且比基于以太网的替代方案成本更高。

以太网基于NVMe的存储产品往往比基于fc -NVMe的选项更丰富。大多数存储初创公司都专注于基于以太网的NVMe，有时还会结合专有技术以更快地将产品推向市场。

InfiniBand基于NVMe的方法对需要特别高带宽和低延迟的高性能计算工作负载具有吸引力。InfiniBand网络通常用于后端存储系统内的通信，而不是主机到存储的通信。和FC一样，InfiniBand是一个需要特殊硬件的无损网络，它提供了流量和拥塞控制以及服务质量(QoS)等优势。与FC不同，InfiniBand和以太网缺乏发现服务，无法自动将节点添加到fabric中。

NVMe-oF规范支持RDMA，包括用于以太网和InfiniBand的基于聚合以太网的RDMA (RoCE)和Internet广域RDMA协议(iWARP)的映射。NVMe Express组织还计划支持传输控制协议(TCP)传输选项。