PowerEdge. Настройка NVDIMM-N в Windows Server 2019

В этой статье рассказывается о постоянной памяти (NVDIMM) и ее настройке на сервере PowerEdge Server с Windows Server 2019. Модули NVDIMM сохраняют данные даже при отключении питания. Компания Dell EMC представила поддержку NVDIMM-N на серверах PowerEdge 14-го поколения. Microsoft предоставляет поддержку NVDIMM-N. NVDIMM-N в Windows Server 2016 и 2019 помещается в стандартный разъем DIMM, размещая данные ближе к процессору, сокращая задержку и повышая производительность благодаря новым функциям
NVDIMM-N в Windows Server 2016 и 2019 использует стандартный разъем DIMM, размещая данные ближе к процессору, сокращая задержку и повышая производительность с помощью новых функций»


Рис. 1. Память BIOS — конфигурация постоянной памяти
 
   

 
Обзор архитектуры драйверов NVDIMM:

Существует два типа объектов устройств, связанных с постоянной памятью в Windows: физические модули NVDIMM и логические диски постоянной памяти. В диспетчере устройств физические модули NVDIMM отображаются в разделе «Устройства памяти», а логические диски — в разделе «Диски постоянной памяти». На снимке экрана ниже показана система с 2 модулями NVDIMM.

 
Рис. 2. Диспетчер

устройствДрайвер nvdimm.sys управляет всеми устройствами NVDIMM-N, а драйвер pmem.sys управляет логическими дисками. Оба драйвера одинаковы для всех типов энергонезависимой памяти, таких как NVDIMM-N и AEP. 

scmbus.sys создает оба типа объектов устройств, драйвер шины для постоянной памяти. Объект драйвера шины можно найти в диспетчере устройств в разделе «System Devices».


Поведение NVDIMM-N, если аккумулятор не работает должным образом или настроен только для чтения в BIOS:
Если аккумулятор не работает или для NVDIMM-N в BIOS настроен режим «только для чтения», ОС не делает диск PMEM доступным только для чтения и не останавливает текущие операции записи. По умолчанию Windows разрешает доступ к диску для чтения и записи, но все записанные данные теряются после перезагрузки.

Если пользователь должен сделать NVDIMM доступным только для чтения, когда аккумулятор неисправен или для него настроен режим «только для чтения» в BIOS, необходимо выполнить настройку в реестре ОС:
«HKLM\System\CurrentControlSet\Services\pmem\ReadOnlyOnPersistenceLoss (REG_DWORD): non-zero, чтобы сделать память доступной только для чтения при потере устойчивости приложений»Новые


функции в WS 2019

1. Поддержка меток и управление

пространствами именВ WS 2019 ОС поддерживает управление метками и пространствами имен. Если модуль NVDIMM будет открыт для ОС в первый раз или после сброса до заводских настроек / надежной очистки, пространство имен не будет создано по умолчанию. Пользователи должны создать пространство имен, прежде чем использовать его в качестве устройства хранения данных. Пользователи могут использовать следующие команды для управления пространством имен NVDIMM.

 
Рис. 3. Доступные командлеты

PMEM PowerShellПримеры:

 
Рис. 4. Список неиспользуемых регионов PMEM, физических устройств PMEM и дисков


PMEMРис. 5. Перечисление/удаление диска

PMEM
---------------------------------Командлеты
PowerShell--------------------------------- 

#Get-PmemDisk

• Возвращает один или несколько логических дисков постоянной памяти
• Возвращенный объект содержит информацию о размере, типе атомарности, состоянии работоспособности и базовых физических устройствах
   

#Get-PmemPhysicalDevice

• Возврат одного или нескольких физических устройств постоянной памяти (NVDIMM)
• Возвращаемый объект содержит информацию о размерах, RFIC, расположении устройства, работоспособности или рабочем состоянии
   

#New-PmemDisk

• Создает новый диск из заданного неиспользуемого региона
• Записывает метки для создания пространства имен, а затем перестраивает стеки SCM для предоставления нового логического устройства
• Дополнительные параметры:
  • FriendlyName присваивает диску постоянной памяти понятное имя.  Значение по умолчанию — «PmemDisk <N>».
  • AtomicityType позволяет установить BTT.  Значение по умолчанию — «none».

#Remove-PmemDisk

• Удаляется указанный диск постоянной памяти Он принимает выходные данные Get-PmemDisk
• Удаляет метки пространства имен, а затем перестраивает стеки SCM для удаления логического устройства
• Требуется подтверждение пользователя, которое можно переопределить с помощью параметра -Force
   

#Get-PmemUnusedRegion

• Возвращает агрегированные регионы энергонезависимой памяти, доступные для выделения ресурсов логического устройства
• Возвращаемый объект имеет уникальный идентификатор региона, общий размер и список физических устройств, которые вносят свой вклад в неиспользуемый регион
   

#Initialize-PmemPhysicalDevice

• Записывает нули в область хранения меток, записывает новые блоки индекса меток, а затем перестраивает стеки SCM [память класса хранилища], чтобы отразить изменения
• Требуется подтверждение пользователя, которое можно переопределить с помощью параметра -Force
•  Этот командлет предназначен для механизма восстановления «большого молота».  Не рекомендуется для обычного использования

2. Чередование

узлов NVDIMM-NВ Windows 2019 реализована функция чередования узлов NVDIMM-N, которая дополнительно повышает производительность NVDIMM-N в различных приложениях. Включите «NVDIMM Interleave» в BIOS системы в разделе «Memory Settings». Убедитесь, что в каждом ЦП имеется четное количество (≥ 2) модулей NVDIMM-N.
После включения эта ОС видит другое физическое устройство, но отображает один логический диск в разделе «Persistent memory disks».


Рис. 6. NVDIMM — чередование PMEM в диспетчере


устройств, рис. 7

,3.   Модуль NVDIMM-N теперь можно использовать для виртуальных машин Hyper-V.
В WS2019 модули NVDIMM можно напрямую использовать для виртуальных машин Hyper-V. Подробнее см. здесь.