1 NCSI 协议概述

NCSI被定义为管理控制器和一个或多个网络控制器之间的接口（协议、信息和媒介）。这个接口在图1中被称为边带接口，负责为管理控制器提供外部网络连接，同时也允许外部网络接口与进出主机的流量实现共享。

图1 NC-SI功能框图

有两类数据包可以通过边带接口传送。

在管理控制器与外部网络和内部主机之间传输的 "直通 "数据包。
"控制 "数据包，在管理控制器和网络控制器之间传输，用于控制或配置功能。

NCSI是独立于网络控制器的带内活动来运行。因此，边带接口没有被指定为通过网络控制器的主机接口可见。从外部来看，这个接口的行为和操作应该与标准的以太网接口一样。

NCSI所支持的拓扑结构适用于这样的情况：一个管理控制器在RBT的边带接口上与一个或多个网络控制器主动进行通信。RBT电气规范的目标是直接支持最多四个物理网络控制器包。NCSI协议规范允许最多8个网络控制器包，每个包最多有31个通道。

图2说明了NCSI支持的网络控制器配置的一些例子。

配置1显示了一个管理控制器连接到一个具有单一外部网络连接的单一网络控制器。

配置2显示了一个管理控制器连接到一个支持两个NCSI通道连接的网络控制器包。

配置3显示了一个管理控制器连接到四个不连续的网络控制器。

图2 NCSI支持的拓扑结构实例

在NCSI的传输栈中，最底层是物理级接口（例如，RBT），媒体级接口是基于以太网的。在这些接口之上是NCSI规范所支持的两个数据级协议，主要有两种：一种是管理控制器与网络控制器之间交互的 NCSI命令协议，另一种是管理控制器与外部网络通信的网络数据协议，如：ARP 协议、DHCP 协议、NetBIOS协议等，这个协议只是被网络控制器在管理控制器和外部网络之间作转发处理。两个协议都独立于与底层物理接口的绑定。NCSI定义了必要的NC-SI命令集和接口规范，允许对网络控制器的参数和操作进行适当的配置，以使网络流量能够流向和来自外部网络的管理控制器，用于那些支持它的设备。图3说明了NC-SI的整体传输栈。

图3 NC-SI传输栈

NCSI的传输协议被用来跟踪命令数据包的可靠接收。该传输协议基于命令/响应模式，涉及到在数据包头中使用唯一的实例ID，以使收到的响应与先前传输的命令相匹配。管理控制器是向系统中一个或多个网络控制器的边带接口发送命令包的发生器，它从这些控制器中接收响应包。对于每一个成功发送的命令包，预计都会收到一个响应包。这里描述的传输协议应仅适用于管理控制器和网络控制器之间发送的命令和响应数据包。

2 NCSI设计实例

NCSI 接口的物理拓扑如图4 所示：

图4 NCSI接口物理拓扑图

TXD[0:1]为管理控制器MC 的两路发送数据线，TX_EN 为发送使能信号线，RXD[0:1]为MC 两路接收数据线，CRS_DV 为载波侦听及接收数据有效信号，REF_CLK 为参考时钟信号，频率为50 MHz ，信号传输方向如图中箭头所示。在服务器环境中，管理控制器MC 是位于服务器主板上的基板管理控制器芯片BMC，而网络控制器NC 是位于网卡上的网络芯片。

如下图5为BMC与Marvell 88EC049-A2之间采用NCSI连接的实例。要实现 NCSI，首先需要选择支持 NCSI 的网络控制器，目前大部分网络芯片厂商都有支持 NCSI 的产品。设计中，BMC芯片采用AST2500，网络控制器采用Marvell 88EC049-A2。BMC对外出一路独立网口，经过一个PHY芯片与网络变压器接入到RJ45连接器中。Marvell 88EC049-A2对外可以出1路共享网口，经变压器后输出。