PowerEdge: Konfigurowanie pamięci NVDIMM-N w systemie Windows Server 2019

W tym artykule opisano pamięć trwałą (NVDIMM) i jej konfigurację na serwerze PowerEdge z systemem Windows Server 2019. Pamięć NVDIMM zachowuje dane w przypadku utraty zasilania. Firma Dell EMC wprowadziła obsługę modułów NVDIMM-N w serwerach PowerEdge 14. generacji. Firma Microsoft zapewnia obsługę technologii NVDIMM-N. NVDIMM-N w systemach Windows Server 2016 i 2019 mieści się w standardowym gnieździe DIMM, umieszczając dane bliżej procesora, zmniejszając opóźnienia i zwiększając wydajność dzięki nowym funkcjom
NVDIMM-N w systemach Windows Server 2016 i 2019 używa standardowego gniazda DIMM, umieszczając dane bliżej procesora, zmniejszając opóźnienia i maksymalizując wydajność dzięki nowym funkcjom"


Rysunek 1 - Pamięć BIOS - konfiguracja pamięci trwałej
 
   

 
Omówienie architektury sterowników NVDIMM:

Istnieją dwa typy obiektów urządzeń związanych z pamięcią trwałą w systemie Windows — fizyczne moduły NVDIMM i logiczne dyski pamięci trwałej. W Menedżerze urządzeń fizyczne moduły NVDIMM są wyświetlane w sekcji "Urządzenia pamięci", a dyski logiczne — w sekcji "Dyski pamięci trwałej". Poniższy zrzut ekranu przedstawia system z 2 modułami NVDIMM:

 
Rysunek 2 - Menedżer

urządzeńSterownik nvdimm.sys steruje wszystkimi urządzeniami NVDIMM-N, natomiast sterownik pmem.sys steruje dyskami logicznymi. Oba sterowniki są takie same dla wszystkich typów pamięci trwałej, takich jak NVDIMM-N i AEP. 

scmbus.sys tworzy oba typy obiektów urządzeń, sterownik magistrali dla pamięci trwałej. Obiekt sterownika magistrali można znaleźć w Menedżerze urządzeń w sekcji "Urządzenia systemowe".


Zachowanie pamięci NVDIMM-N, gdy bateria nie działa prawidłowo lub jest skonfigurowana jako "Tylko do odczytu" w systemie BIOS:
Jeśli bateria nie działa lub pamięć NVDIMM-N jest skonfigurowana w systemie BIOS jako "Tylko do odczytu", system operacyjny nie ustawia dysku PMEM w trybie tylko do odczytu i nie zatrzymuje trwających operacji zapisu. System Windows domyślnie zezwala na dostęp do odczytu/zapisu dysku, ale wszystkie zapisane dane zostaną utracone po ponownym uruchomieniu.

Jeśli użytkownik musi ustawić NVDIMM jako tylko do odczytu, gdy bateria nie jest odpowiednia lub została skonfigurowana jako "tylko do odczytu" w systemie BIOS, poniższe ustawienie należy wykonać w rejestrze systemu operacyjnego:
"HKLM\System\CurrentControlSet\Services\pmem\ReadOnlyOnPersistenceLoss (REG_DWORD): niezerowe, aby uczynić go tylko do odczytu w przypadku utraty odporności aplikacji"


Nowe funkcje w WS 2019

1. Obsługa etykiet i zarządzanie

przestrzenią nazwSystem operacyjny WS 2019 obsługuje zarządzanie etykietami i przestrzenią nazw. Gdy NVDIMM zostanie udostępniony systemowi operacyjnemu po raz pierwszy lub po przywróceniu ustawień fabrycznych/bezpiecznym wymazaniu, przestrzeń nazw nie zostanie utworzona domyślnie. Użytkownicy muszą utworzyć przestrzeń nazw, zanim będą jej używać jako urządzenia pamięci masowej. Użytkownik może użyć poniższych poleceń do zarządzania przestrzenią nazw NVDIMM.

 
Rysunek 3. Dostępne polecenia cmdlet

programu PowerShell PMEMPrzykłady:

 
Rysunek 4. Wyświetlanie listy nieużywanych regionów PMEM, urządzeń fizycznych PMEM i dysków


PMEMRysunek 5. Lista/usuwanie dysku

PMEM
---------------------------------Polecenia cmdlet
programu PowerShell--------------------------------- 

#Get-PmemDisk

• Zwrot co najmniej jednego logicznego dysku pamięci trwałej
• Zwrócony obiekt zawiera informacje o rozmiarze, typie atomowości, stanie kondycji i podstawowych urządzeniach fizycznych
   

#Get-PmemPhysicalDevice

• Zwrot jednego lub więcej fizycznych modułów pamięci trwałej (NVDIMM)
• Zwrócony obiekt zawiera informacje o rozmiarach, RFIC, lokalizacji urządzenia oraz kondycji lub stanie operacyjnym
   

#New-PmemDisk

• Tworzy nowy dysk z podanego nieużywanego regionu
• Wysyła etykiety, aby utworzyć przestrzeń nazw, a następnie ponownie kompiluje stosy SCM w celu uwidocznienia nowego urządzenia logicznego.
• Parametry opcjonalne:
  • FriendlyName nadaje dyskowi pamięci trwałej przyjazną nazwę.  Wartość domyślna to "PmemDisk <N>"
  • AtomicityType pozwala ustawić BTT.  Wartość domyślna to "none".

#Remove-PmemDisk

• Usuwa dany dysk pamięci trwałej Akceptuje dane wyjściowe polecenia Get-PmemDisk
• Usuwa etykiety przestrzeni nazw, a następnie odbudowuje stosy SCM w celu usunięcia urządzenia logicznego
• Wymaga potwierdzenia przez użytkownika, które można nadpisać za pomocą -Force
   

#Get-PmemUnusedRegion

• Zwraca zagregowane regiony pmem dostępne do aprowizacji urządzenia logicznego.
• Zwrócony obiekt ma unikatowy identyfikator regionu, całkowity rozmiar i listę urządzeń fizycznych, które współtworzą nieużywany region
   

#Initialize-PmemPhysicalDevice

• Zapisuje zera w obszarze przechowywania etykiet, zapisuje nowe bloki indeksu etykiet, a następnie odbudowuje stosy SCM [pamięć klasy magazynu] w celu odzwierciedlenia zmian
• Wymaga potwierdzenia przez użytkownika, które można nadpisać za pomocą -Force
•  To polecenie cmdlet jest przeznaczone jako mechanizm odzyskiwania "dużego młota".  Nie jest zalecany do normalnego użytkowania

2. Przeplot

węzła NVDIMM-NWS 2019 zapewnia funkcję przeplotu węzłów NVDIMM-N, która jeszcze bardziej zwiększa wydajność NVDIMM-N w różnych aplikacjach. Włącz przeplot NVDIMM w systemie BIOS w sekcji Ustawienia pamięci. Upewnij się, że każdy procesor ma parzystą (≥ 2) liczbę modułów NVDIMM-N.
Po włączeniu ten system operacyjny widzi inne urządzenie fizyczne, ale udostępnia pojedynczy dysk logiczny w obszarze "Persistent memory disks"


Rysunek 6. Przeplot pamięci PMEM NVDIMM w Menedżerze


urządzeń Rysunek 7

3.   NVDIMM-N można teraz uwidocznić na maszynach wirtualnych funkcji Hyper-V.
Dzięki WS2019 moduł NVDIMM może być widoczny bezpośrednio na maszynach wirtualnych Hyper-V. Więcej szczegółów znajdziesz tutaj.