Inhalt

Einführung

Voraussetzungen

Anforderungen

Verwendete Komponenten

Hintergrundinformationen

Persistentes Speichermodul für Rechenzentren

Betriebsmodi

Speichermodus

AppDirect-Modus

Kombi-Modus

Ziel

Region

Namespace

Direkter Zugriff

Konfiguration

Überprüfung

Fehlerbehebung

Referenz

Einführung

Dieses Dokument beschreibt die Konfiguration des Intel® Optane™ PMEM (Data Center Persistent Memory) im AppDirect-Modus für Windows Server.

Unterstützt von Ana Montenegro, Cisco TAC Engineer.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, dass Sie über Kenntnisse in folgenden Bereichen verfügen:

- Intel® Optane™ Data Center Persistent Memory Module (DCPMM)

- Windows-Serververwaltung.

Stellen Sie sicher, dass der Server die Mindestanforderungen erfüllt, bevor Sie diese Konfiguration durchführen:

- Siehe die PMEM-Richtlinien im B200/B480 M5-Spezifikationsleitfaden.

- Stellen Sie sicher, dass es sich bei der CPU um Intel® Xeon® skalierbare Prozessoren der zweiten Generation handelt.

Verwendete Komponenten

Die Informationen in diesem Dokument basierend auf folgenden Software- und Hardware-Versionen:

- UCS B480 M5

- UCS Manager 4.1(2a)

- Windows Server 2019

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die potenziellen Auswirkungen eines Befehls verstehen.

Hintergrundinformationen

Cisco IMC und Cisco UCS Manager Version 4.0(4) bieten Unterstützung für Intel® Optane™ persistente Speichermodule für die UCS M5-Server, die auf den skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der zweiten Generation basieren.

Persistentes Speichermodul für Rechenzentren

Das Data Center Persistent Memory Module (DCPMM) ist eine neue Technologie, die die Lücke zwischen Speicher und herkömmlichem Speicher schließt. Durch die Kombination der Hochgeschwindigkeitsleistung von DRAM und der hohen Kapazität herkömmlicher Speichersysteme wird das Beste aus beiden Welten erreicht. Sie bieten eine hohe Leistung als SSDs und niedrigere Kosten pro Gigabyte als der Systemspeicher.

Betriebsmodi

- Speichermodus

Im Speichermodus fungiert DDR4 als Cache-Modul für die DCPMMs. Sie bietet eine große Speicherkapazität, obwohl die Daten flüchtig sind. Das Betriebssystem sieht die Kapazität des permanenten Speichermoduls als Hauptspeicher des Systems an.

- AppDirect-Modus

Der gesamte Speicher wird als Speicher verwendet. Der Speicher ist Byte-adressierbar und bietet direkten Lade-/Speicherzugriff ohne Änderungen an den vorhandenen Anwendungen oder Dateisystemen. App Direct Mode bietet leistungsstarke Blockspeicherfunktionen, ohne dass Daten vom und zum E/A-Bus verschoben werden müssen.

- Kombi-Modus

Dieser Modus ermöglicht die Nutzung des Moduls mit einer Kapazität von 25 % als flüchtiger Speicher und 75 % als nichtflüchtiger Speicher.

Das Wechseln zwischen den Modi ist sowohl über UCSM als auch über Betriebssystemtools auf dem Host möglich.

Ziel

Mit einem Ziel wird festgelegt, wie persistente Speichermodule, die an einen CPU-Socket angeschlossen sind, verwendet werden.

- App Direct konfiguriert eine Region für alle persistenten Speichermodule, die mit einem Socket verbunden sind.

- App Direct Non interleaved konfiguriert einen Bereich für jedes persistente Speichermodul.

Region

Ein Bereich ist eine Gruppe von einem oder mehreren persistenten Speichermodulen, die in einen oder mehrere Namespaces aufgeteilt werden können. Ein Bereich wird basierend auf dem während der Zielerstellung ausgewählten persistenten Speichertyp erstellt.

Regionen können entweder als nicht interleaved (d. h. eine Region pro persistentes Speichermodul) oder als interleaved (interleaved) erstellt werden, wodurch eine große Region über alle Module in einem CPU-Socket entsteht. Regionen können nicht über CPU-Sockets hinweg erstellt werden.

Namespace

Ein Namespace ist eine Partition eines Bereichs. Wenn Sie den Speichertyp App Direct verwenden, können Sie Namespaces für die dem Socket zugeordnete Region erstellen. Wenn Sie den persistenten Speichertyp App Direct Non Interleaved verwenden, können Sie Namespaces für die Region erstellen, die einem bestimmten Speichermodul im Sockel zugeordnet sind.

Ein Namespace kann im Raw- oder Block-Modus erstellt werden. Ein im Raw-Modus erstellter Namespace wird als Raw-Mode-Namespace im Hostbetriebssystem angesehen. Ein im Blockmodus erstellter Namespace wird als Sektormodus-Namespace im Hostbetriebssystem angesehen.

Direkter Zugriff

Direct Access (DAX) ist ein Mechanismus, der Anwendungen den direkten Zugriff auf die persistenten Medien von der CPU aus (über Lasten und Speicher) ermöglicht. Dabei wird der traditionelle E/A-Stack (Seiten-Cache und Block-Layer) umgangen.

Konfiguration

1. Erstellen einer PMEM-Richtlinie

Navigieren Sie zu Server > Persistent Memory Policy (Server > Persistente Speicherrichtlinie), und klicken Sie auf Add (Hinzufügen).

Erstellen Sie ein Ziel, stellen Sie sicher, dass der Speichermodus 0 % beträgt.

Hinweis: Wenn Sie eine Richtlinie für persistenten Speicher in ein Serviceprofil integrieren, das einem Server zugeordnet ist, wird die permanente Speicherkonfiguration auf dem Server vom UCS verwaltet. Im UCS-verwalteten Modus können Sie Cisco UCS Manager und Host-Tools zum Konfigurieren und Verwalten persistenter Speichermodule verwenden. Andernfalls wird die permanente Speicherkonfiguration auf dem Server vom Host verwaltet. Im vom Host verwalteten Modus können Sie die Host-Tools verwenden, um persistente Speichermodule zu konfigurieren und zu verwalten.

2. Weisen Sie dem Serviceprofil die Richtlinie für persistenten Speicher zu.

Navigieren Sie zu Serviceprofil > Richtlinien > Persistent Memory Policy und wählen Sie die zuvor erstellte Richtlinie aus.

Vorsicht: Für diese Aktion ist ein Neustart des Servers erforderlich.

3. (Optional) Stellen Sie sicher, dass der Modus AppDirect ist.

Navigieren Sie zu Server > Inventory > Persistent Memory > Regions.

4. Navigieren Sie in Windows zu Geräte-Manager > Speichergeräte, um die Speicher anzuzeigen.

5. Verwenden Sie PowerShell, um den physischen Speicherstatus mit dem Befehl Get-PmemPhysicalDevice zu überprüfen.

6. Verwenden Sie den Befehl Get-PmemUnusedRegion, um die Regionen zurückzugeben, die einem logischen persistenten Speichergerät im System zugewiesen werden können.

7. Verwenden Sie den Befehl New-PmenDisk, um einen Namespace für eine Region zu erstellen, um die Kapazität zu aktivieren.

Der Namespace ist für das Windows-Betriebssystem sichtbar und kann von Anwendungen verwendet werden.

8. Überprüfen Sie mit dem Befehl Get-PmemDisk Persistent Memory Disk (Namespace).

9. (Optional) Navigieren Sie zum Geräte-Manager, und überprüfen Sie die persistente Speicherdiskette unter der permanenten Speicherdiskette.

10. In UCS Manager wird der unter den Regionen erstellte Namespace angezeigt.

Navigieren Sie zu Server > Inventory > Persistent Memory > Namespace, und Sie sehen die Regionen mit dem angehängten Namespace.

11. Navigieren Sie in Windows zur Datenträgerverwaltungskonsole, um die neue Festplatte anzuzeigen.  initialisieren Sie die Festplatte mithilfe von MBR oder GPT Partitionierung, bevor der logische Datenträgermanager darauf zugreifen kann.

Überprüfung

Für diese Konfiguration ist derzeit kein Überprüfungsverfahren verfügbar.

Fehlerbehebung

1. Der Befehl Remove-PmemDisk entfernt eine bestimmte persistente Speicherdiskette, die verwendet werden kann, wenn Sie ein ausgefallenes Modul ersetzen müssen.

Vorsicht: Entfernen Sie einen persistenten Speicherdatenträger, der zu Datenverlusten auf diesem Datenträger führt.

2. Überprüfen Sie mit dem Befehl Get-PmemDisk die verbleibende verfügbare persistente Speicherdiskette.

3. In UCS Manager unter Persistent Memory wird dem Bereich der Namespace nicht mehr zugewiesen, wie im Bild gezeigt.

4. Alternativ können Sie das IPMCTL-Dienstprogramm zur Konfiguration und Verwaltung der persistenten Intel Optane-DC-Speichermodule verwenden.

Hinweis: IPMCTL kann über eine UEFI-Shell (Unified Extensible Firmware Interface) oder ein Terminalfenster in einem Betriebssystem gestartet werden.

5. Der Befehl ipmctl show -dimm zeigt die im System erkannten persistenten Speichermodule an und überprüft, ob die Software mit ihnen kommunizieren kann. Unter anderem werden mit diesem Befehl jede DIMM-ID, Kapazität, der Systemstatus und die Firmware-Version ausgegeben.

6. Der Befehl ipmctlshow -memoryresources zeigt die bereitgestellte Kapazität an.

7. Der Befehl ipmctl show -region zeigt verfügbare Regionen an. Sie sehen, dass Region 1 über freie Kapazität verfügt.

8. Mit dem Befehl ipmctl create -namespace wird ein Namespace in den verfügbaren Bereichen erstellt.

9. Nun werden alle Bereiche dem Namespace zugewiesen, wie im Bild gezeigt

10. Im UCS Manager können wir den Namespace überprüfen, der unter Persistent Memory erstellt wurde, wie im Bild gezeigt.

Hinweis: Überprüfen Sie alle verfügbaren Befehle für IPMCTL:

IPMCTL-Benutzerhandbuch

Referenz

- UCSM-Konfiguration und -Management persistenter Speichermodule in Rechenzentren

- Schnellstartanleitung: Intel® Optane™ Persistent-Memory-Technologie für Rechenzentren

- Windows Server: Kennenlernen und Bereitstellen von persistentem Speicher

- Technischer Support und Dokumentation für Cisco Systeme