什么是 nvme 命名空间？它们是如何工作的？

在 NVM Express 和相关标准中，控制器可以访问划分为一个或多个命名空间的存储。只要有空间（或底层存储支持精简配置），就可以通过控制器创建和删除命名空间，并且多个控制器可以提供对共享命名空间的访问。据我所知，标准并未指定底层存储的组织方式。

然而，典型的 NVMe SSD 不能组合，因为它们每个都提供自己的存储和连接到 PCI Express 端口的控制器，并且访问点是控制器，在命名空间之上——因此命名空间不能对多个控制器进行分组（多个控制器可以提供对共享命名空间的访问）。最好将命名空间视为类似于企业存储（SAN 等）中使用的 SCSI LUN。

命名空间编号从 1 开始，因为这是每个控制器命名空间标识符的工作方式。命名空间也有更长的、全球唯一的标识符。

命名空间可以使用该nvme命令进行操作，该命令提供对低级 NVMe 功能的支持，包括：

• 格式化，执行低级格式化并允许使用各种功能（安全擦除、LBA 格式选择...）；
• 附加和分离，它允许控制器附加到命名空间或从命名空间分离（如果它们支持它并且命名空间允许它）。

在笔记本电脑或台式机 NVMe 驱动器中不会遇到连接和分离的情况。您可以将它与 Dell EMC 销售的 NVMe 存储托架一起使用，它取代了过去的 iSCSI SAN。

有关详细信息，请参阅NVM Express 标准（它们相对容易阅读），以及此 NVM Express 教程演示文稿以获得很好的介绍。

从马口中：

主机软件希望将 NVMe SSD 分解为多个命名空间的原因有很多：用于逻辑隔离、多租户、安全隔离（每个命名空间加密）、为恢复目的写保护命名空间、过度配置以提高写入性能和耐久性等等。

您可以使用命令检查命名空间支持的功能nvme，例如通过：

# nvme id-ns -H /dev/nvme0n1  
NVME Identify Namespace 1
[..]
LBA Format  0 : Metadata Size: 0   bytes - Data Size: 512 bytes
                                         - Relative Performance: 0x2 Good (in use)
LBA Format  1 : Metadata Size: 0   bytes - Data Size: 4096 bytes
                                         - Relative Performance: 0x1 Better

您可以像这样检查您的设备支持多少个命名空间：

# nvme id-ctrl -H /dev/nvme0 | grep nn 
nn        : 1

查看NVMe Base Specification 1.4b，它将有效 NSID 定义为大于 0：

有效 NSID 是可能的 NSID 范围，可用于引用 NVM 子系统中存在的命名空间。任何 NSID 都是有效的，除非该 NSID 为 0h 或大于识别控制器数据结构中报告的命名空间数量字段（参见图 251）。NSID FFFFFFFFh 是一个广播值，用于指定所有命名空间。无效的 NSID 是任何不是有效 NSID 且也不是广播值的值。

（第 6.1.2 节有效和无效 NSID）

将 0 作为无效值的好处是您可以使用 0 来终止命名空间 ID 数组（参见第 4.10 节命名空间列表）。