PowerEdge：Windows Server 2019でのNVDIMM-Nの構成

この記事では、Windows Server 2019を搭載したPowerEdgeサーバーでのパーシステント メモリー(NVDIMM)とその構成について説明します。NVDIMMは、電源喪失時にデータを保持します。Dell EMCは、 第14世代のPowerEdgeサーバーからNVDIMM-Nのサポートを導入しました。MicrosoftはNVDIMM-Nのサポートを提供しています。Windows Server 2016および2019のNVDIMM-Nは、標準のDIMMスロットに収まり、データをプロセッサーの近くに配置することで、レイテンシーを低減し、新機能によってパフォーマンスを向上させます

Windows Server 2016および2019のNVDIMM-Nは、標準のDIMMスロットを使用して、データをプロセッサーの近くに配置することで、レイテンシーを低減し、新機能によってパフォーマンスを最大化します」

 
図1 - BIOSメモリー - パーシステント メモリー構成
   

 
NVDIMMドライバー アーキテクチャの概要:

Windows上のパーシステント メモリーに関連するデバイス オブジェクトには、物理NVDIMMと論理パーシステント メモリー ディスクの2種類があります。デバイス マネージャーでは、物理NVDIMMは[メモリー デバイス]の下に表示され、論理ディスクは[パーシステント メモリー ディスク]の下に表示されます。次のスクリーンショットは、2つのNVDIMMを搭載したシステムを示しています。


図2 - デバイス マネージャー

nvdimm.sysドライバーはすべてのNVDIMM-Nデバイスを制御し、pmem.sysドライバーは論理ディスクを制御します。どちらのドライバーも、NVDIMM-NやAEPなど、すべてのタイプのパーシステント メモリーで同じです。

scmbus.sysは、両方の種類のデバイス オブジェクト (永続メモリのバス ドライバー) を作成します。バス ドライバー オブジェクトは、デバイス マネージャーの[システム デバイス]にあります


バッテリーが適切でない場合、またはBIOSで「読み取り専用」に設定されている場合のNVDIMM-Nの動作:
バッテリーが機能していない場合、またはNVDIMM-NがBIOSで「読み取り専用」に設定されている場合、OSはPMEMディスクを読み取り専用にせず、進行中の書き込み操作を停止しません。デフォルトでは、Windowsはディスクへの読み取り/書き込みアクセスを許可しますが、書き込まれたデータはすべて再起動後に失われます。

バッテリーが適切でない場合、またはBIOSでNVDIMMが読み取り専用として設定されている場合にNVDIMMを読み取り専用にする場合は、OSのレジストリーで以下の設定を実行する必要があります:
"HKLM\System\CurrentControlSet\Services\pmem\ReadOnlyOnPersistenceLoss (REG_DWORD): non-zero to make it read-only on application resilience loss"


WS 2019

1の新機能。ラベルのサポートとネームスペースの管理

WS 2019では、OSはラベルとネームスペースの管理をサポートします。NVDIMMが初めてOSに公開される場合、または工場出荷時のリセット/セキュア消去後に、ネームスペースはデフォルトで作成されません。ネームスペースは、ストレージ デバイスとして使用する前に作成しておく必要があります。ユーザーは、次のコマンドを使用してNVDIMMのネームスペースを管理できます。


図3 - 使用可能なPMEM PowerShellコマンドレット

例：


図4 - PMEM未使用領域、PMEM物理デバイス、およびPMEMディスクの一覧表示

 
図5:PMEMディスクのリスト/削除

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PowerShellコマンドレット
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#Get-PmemDisk

• 1つ以上の論理パーシステント メモリー ディスクを返す
• 返されるオブジェクトには、サイズ、原子性タイプ、正常性ステータス、基盤となる物理デバイスに関する情報が含まれています
   

#Get-PmemPhysicalDevice

• 1つまたは複数の物理パーシステント メモリー デバイス(NVDIMM)を返す
• 返されるオブジェクトには、サイズ、RFIC、デバイスの場所、正常性または動作ステータスに関する情報が含まれています
   

#New-PmemDisk

• 指定された未使用領域から新しいディスクを作成します
• ラベルを書き出してネームスペースを作成し、SCMスタックを再構築して新しい論理デバイスを公開する
• 省略可能なパラメーター:
  • FriendlyName は、永続メモリ ディスクにフレンドリ名を付けます。  デフォルトは「PmemDisk <N>」です。
  • AtomicityTypeでは、BTTを設定できます。  デフォルトは「none」です。

#Remove-PmemDisk

• 指定された永続メモリー ディスクを削除します。 Get-PmemDiskの出力を受け入れます
• ネームスペースのラベルを削除してから、SCMスタックを再構築して論理デバイスを削除します
• ユーザーの確認が必要です。これは-Forceでオーバーライドできます
   

#Get-PmemUnusedRegion

• 論理デバイスのプロビジョニングに使用可能な集約pmemリージョンを返します。
• 返されるオブジェクトには、一意のリージョンID、合計サイズ、未使用のリージョンに寄与する物理デバイスのリストが含まれます
   

#Initialize-PmemPhysicalDevice

• ラベル ストレージ領域にゼロを書き込み、新しいラベル インデックス ブロックを書き込み、SCM(ストレージ クラス メモリー)スタックを再構築して変更を反映します
• ユーザーの確認が必要です。これは-Forceでオーバーライドできます
•  このコマンドレットは、"ビッグ ハンマー" リカバリ メカニズムとして意図されています。  通常の使用には推奨されません

2.NVDIMM-Nノード インターリーブ中

WS 2019は、さまざまなアプリケーションでNVDIMM-Nのパフォーマンスをさらに向上させるNVDIMM-Nノード インターリーブ機能を提供します。システムBIOSのメモリー設定で「NVDIMMインターリーブ」を有効にします。各CPUで偶数(≥2)個のNVDIMM-Nモジュールが使用可能であることを確認します
このOSを有効にすると、別の物理デバイスが表示されますが、[パーシステント メモリー ディスク]の下に単一の論理ディスクが表示されます

 
図6 - NVDIMM - デバイス マネージャーでのPMEMインターリーブ

 
図7

3)。NVDIMM-NをHyper-V VMに公開できるようになりました。
WS2019では、NVDIMMをHyper-V VMに直接公開できます。詳細については 、こちらをご覧ください。