PowerEdge: Konfigurieren von NVDIMM-N mit Windows Server 2019

In diesem Artikel werden der persistente Speicher (NVDIMM) und seine Konfiguration auf einem PowerEdge-Server mit Windows Server 2019 erläutert. NVDIMM speichert Daten bei Stromausfall. Dell EMC hat die Unterstützung für NVDIMM-N ab der 14. Generation der PowerEdge-Server eingeführt. Microsoft bietet NVDIMM-N-Unterstützung. NVDIMM-N in Windows Server 2016 und 2019 passt in einen Standard-DIMM-Steckplatz, wodurch Daten näher am Prozessor platziert werden, die Latenz reduziert und die Leistung durch neue Funktionen
gesteigert wird NVDIMM-N in Windows Server 2016 und 2019 verwendet einen Standard-DIMM-Steckplatz, wodurch Daten näher am Prozessor platziert werden, die Latenz reduziert und die Leistung mit neuen Funktionen maximiert wird"


Abbildung 1: BIOS-Speicher – Konfiguration des persistenten Speichers
 
   

 
Übersicht über die NVDIMM-Treiberarchitektur:

Es gibt zwei Arten von Geräteobjekten im Zusammenhang mit persistentem Speicher unter Windows: physische NVDIMMs und logische Festplatten mit persistentem Speicher. Im Geräte-Manager werden physische NVDIMMs unter "Speichergeräte" angezeigt, während sich logische Festplatten unter "Persistent memory disks" befinden. Der Screenshot unten zeigt ein System mit 2 NVDIMMs:

 
Abbildung 2: Geräte-Manager

Der nvdimm.sys Treiber steuert alle NVDIMM-N-Geräte, während der pmem.sys Treiber die logischen Laufwerke steuert. Beide Treiber sind für alle Arten von persistentem Speicher, wie NVDIMM-N und AEPs, identisch. 

scmbus.sys erstellt beide Arten von Geräteobjekten, den Bustreiber für persistenten Speicher. Sie finden das Bustreiberobjekt im Geräte-Manager unter "Systemgeräte".


NVDIMM-N-Verhalten, wenn der Akku nicht ordnungsgemäß funktioniert oder im BIOS als "Schreibgeschützt" konfiguriert ist:
Wenn ein Akku nicht funktionsfähig ist oder NVDIMM-N im BIOS als schreibgeschützt konfiguriert ist, macht das Betriebssystem die PMEM-Festplatte nicht schreibgeschützt und beendet laufende Schreibvorgänge nicht. Standardmäßig erlaubt Windows den Lese-/Schreibzugriff auf die Festplatte, aber alle geschriebenen Daten gehen nach einem Neustart verloren.

Wenn der Nutzer NVDIMM als schreibgeschützt festlegen muss, wenn der Akku nicht ordnungsgemäß funktioniert oder im BIOS als schreibgeschützt konfiguriert wurde, muss die folgende Einstellung in der Registrierung des Betriebssystems vorgenommen werden:
"HKLM\System\CurrentControlSet\Services\pmem\ReadOnlyOnPersistenceLoss (REG_DWORD): non-zero, um es bei Verlust der Anwendungsresilienz schreibgeschützt zu machen"


Neue Funktionen in WS 2019

1. Label-Support und Namespace-Management

Ab WS 2019 unterstützt das Betriebssystem Label- und Namespace-Management. Wenn NVDIMM dem Betriebssystem zum ersten Mal oder nach dem Zurücksetzen auf die Werkseinstellungen bzw. dem sicheren Löschen zur Verfügung gestellt wird, wird der Namespace nicht standardmäßig erstellt. Nutzer müssen den Namespace erstellen, bevor sie ihn als Speichergerät verwenden können. NutzerInnen können die folgenden Befehle verwenden, um den Namespace von NVDIMM zu managen.

 
Abbildung 3: Verfügbare PMEM-PowerShell-Cmdlets

Beispiele:

 
Abbildung 4: Auflisten nicht verwendeter PMEM-Regionen, physischer PMEM-Geräte und PMEM-Festplatten


Abbildung 5: PMEM-Festplatte

auflisten/entfernen
---------------------------------PowerShell-Cmdlets
--------------------------------- 

#Get-PmemDisk

• Zurückgeben eines oder mehrerer logischer persistenter Speicherdatenträger
• Das zurückgegebene Objekt enthält Informationen über Größe, Atomaritätstyp, Funktionsstatus und zugrunde liegende physische Geräte
   

#Get-PmemPhysicalDevice

• Rückgabe eines oder mehrerer physischer persistenter Speichergeräte (NVDIMMs)
• Das zurückgegebene Objekt enthält Informationen zu Größen, RFIC, Gerätestandort und Funktions- bzw. Betriebsstatus
   

#New-PmemDisk

• Erstellt eine neue Festplatte aus einer bestimmten ungenutzten Region
• Schreibt die Bezeichnungen zum Erstellen des Namespace und erstellt dann die SCM-Stapel neu, um das neue logische Gerät verfügbar zu machen
• Optionale Parameter:
  • FriendlyName gibt dem persistenten Speicherlaufwerk einen Anzeigenamen.  Der Standardwert ist "PmemDisk <N".>
  • AtomicityType ermöglicht das Festlegen von BTT.  Der Standardwert ist "none".

#Remove-PmemDisk

• Entfernt das angegebene Laufwerk mit persistentem Speicher Es akzeptiert die Ausgabe von Get-PmemDisk
• Löscht die Namespace-Bezeichnungen und erstellt dann die SCM-Stapel neu, um das logische Gerät zu entfernen
• Erfordert eine Nutzerbestätigung, die mit -Force überschrieben werden kann
   

#Get-PmemUnusedRegion

• Gibt aggregierte PMEM-Regionen zurück, die für die Bereitstellung eines logischen Geräts verfügbar sind
• Das zurückgegebene Objekt verfügt über eine eindeutige Regions-ID, eine Gesamtgröße und eine Liste der physischen Geräte, die zur nicht verwendeten Region beitragen
   

#Initialize-PmemPhysicalDevice

• Schreibt Nullen in den Bezeichnungsspeicherbereich, schreibt neue Bezeichnungsindexblöcke und erstellt dann die SCM-Stapel [Storage Class Memory], um die Änderungen widerzuspiegeln
• Erfordert eine Nutzerbestätigung, die mit -Force überschrieben werden kann
•  Dieses Cmdlet ist als "Big Hammer"-Wiederherstellungsmechanismus vorgesehen.  Es wird nicht für den normalen Gebrauch empfohlen

2. NVDIMM-N-Knoten-Interleaving

WS 2019 bietet eine NVDIMM-N-Node-Interleaving-Funktion, die die Leistung von NVDIMM-N bei verschiedenen Anwendungen weiter verbessert. Aktivieren Sie "NVDIMM Interleave" im System-BIOS unter "Memory Settings". Stellen Sie sicher, dass für jede CPU eine gerade Anzahl (≥ 2) NVDIMM-N-Module verfügbar ist.
Nach der Aktivierung dieses Betriebssystems wird ein anderes physisches Gerät angezeigt, aber es wird ein einzelnes logisches Laufwerk unter "Persistent memory disks" verfügbar gemacht.


Abbildung 6: NVDIMM – PMEM-Interleaving im Geräte-Manager


Abbildung 7

:3.   NVDIMM-N kann jetzt Hyper-V-VMs zur Verfügung gestellt werden.
Mit WS2019 kann NVDIMM direkt Hyper-V-VMs zur Verfügung gestellt werden. Weitere Informationen finden Sie hier.