内存通道存储你必知

日期: 2014-08-21 作者:Stephen J. Bigelow翻译:王丹红 来源:TechTarget中国 英文

一项新的技术使服务器内存和存储器之间传统的界限变得模糊。 内存通道存储(MCS)将闪存设备放在离CPU较进的地方,这可以使关乎存储器I/O性能的任意企业应用都从中受益。非易失性闪存为数据保存提供了速度和可靠性的最优组合。 如果没有MCS,固态闪存驱动将受到相对缓慢的串行ATA接口、串口SCSI驱动接口或者是服务器串行总线的限制。

即使它们不是存储器,系统将会把这些设备的固件和驱动当成是存储器。 使用MCS技术,闪存设备通过DDR3总线和高性能、低延迟的接口在CPU和内存之间移动海量数据。为双列直插式存储模块(DIMM)套接口增加了存储元件。MCS设备包括Diablo Technologie的MC……

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一项新的技术使服务器内存和存储器之间传统的界限变得模糊。

内存通道存储(MCS)将闪存设备放在离CPU较进的地方,这可以使关乎存储器I/O性能的任意企业应用都从中受益。非易失性闪存为数据保存提供了速度和可靠性的最优组合。

如果没有MCS,固态闪存驱动将受到相对缓慢的串行ATA接口、串口SCSI驱动接口或者是服务器串行总线的限制。即使它们不是存储器,系统将会把这些设备的固件和驱动当成是存储器。

使用MCS技术,闪存设备通过DDR3总线和高性能、低延迟的接口在CPU和内存之间移动海量数据。为双列直插式存储模块(DIMM)套接口增加了存储元件。MCS设备包括Diablo Technologie的MCS产品、SanDisk的ULLtraDIMM以及类 IBM eXFlash DDR3 Storage DIMMs。

内存控制器使用多通道,每个通道都可使用模块填充。通过允许内存交叉存取来提高性能。即同时在多通道中传播访问指令。当MCS设备存在于多内存通道中的DIMM插槽中,它会考虑到同样的交叉存取和分布式存储。数据可以通过DDR3内存总线在闪存模块和系统内存模块(RAM)之间直接传送。

内存通道存储可以是大容量的。IBM x6服务器家族的eXFlash设备目前提供200GB和400GB的型号,一些X6服务器也可以支持带有MCS的内置12TB闪存。

内存通道存储的益处与限制

MCS将注意力集中于存储器I/O性能、忙碌的交易数据库和几乎全虚拟化的环境,如服务器虚拟化和虚拟桌面基础设施。这是因为DDR3总线能够保证非易失性存储器和CPU以及不带有I/O控制器的内存以兆字节进行直接通信。

但是内存通道存储的生命周期有限,一般表示成总字节写入或者整盘写入次数(DWPD)。不同于普通的硬盘存储,闪存只有有限数量的擦/写周期,然而DWPD不总是决定实际情况。举个例子,IBM eXFlash DIMM在一个五年的生命周期里,额定10DWPD,但是一个400GB闪存设备很少能看到每天4000GB的写入。

为了延长内存通道存储的生命周期,闪存设备采用损耗均衡算法,在整个设备上传送新的写入,而不是单纯的在同一地点重写相同的块。每个独立的存储模型处理自己的耗损均衡。

让内存通道存储工作起来

数据中心运营可以为许多轻微或没有固件升级的服务器增加内存通道设备。服务器需要满足一些潜在的需求和设备总体需求。

服务器将MCS看成是其他的存储块设备,但适当的MCS模块识别以及设置,也许需要一个统一的可扩展固件接口或者基本输入输出系统的升级。一些服务器是专门为MCS设计的,像IBM X6可以简单地设置MCS。一个专门的内核驱动允许操作系统使用MCS设备,而不需要选择操作系统或者是应用。你需要做的是,在目标服务器上测试MCS设备以确定其兼容性和在产品交付给用户之前为服务器进行必要的固件升级。

在选择MCS设备时一定要核实OS支持,检查处理器选择、内存类型、网络适配器的局限性和其他问题。例如IBM x3650 M4 服务器支持eXFlash DIMMs,但是仅限于支持四个或者八个eXFlash设备,包括Red Hat Enterprise Linux 6服务器x64(升级版4),四个Intel Xeon E5模型(2643,2667,2690和2697),仅16GB的PC3-14900 1866 MHz LP RDIMM以及一个Intel X520双端口10G网络适配器。

MCS设备允许的每个内存通道的数目、内存通道的类型和与内存之间相关联的容量等都是有规定的。例如,一个MCS模型的每个内存通道是允许的,则所有的MCS模型必须有同等的存储容量。每个通道必须包含至少一个已注册的DIMM;其他的DIMM类型(如未注册的DIMM或者UDIMM)都不能支持MCS模型。在采用MCS之前,计算在服务器中DIMM插槽的个数。如果你的服务器使用了UDIMM或者所有可用的DIMM卡槽都被占用了,这样的服务器可能不能支持MCS。

目前的MCS模型不支持同步、内存热备份和内存镜像等特性。但是会有更多的弹性,系统的两个不同的MCS模型可能配对形成镜像(RAID1)。

新一代闪存DIMM和许多企业级内存模型不同,它不支持热交换。这意味着当MCS类型设备有缺陷时服务器将会电源中断。而磁盘冗余(RAID1)支持帮助保护了闪存内容,虚拟化允许服务器无需停机就可对工作负载进行迁移,MCS缺陷对高可用性系统来说是一个冲击。

作者

Stephen J. Bigelow
Stephen J. Bigelow

数据中心和虚拟化网站的高级技术编辑,拥有20年的PC和技术写作经验。

翻译

王丹红
王丹红

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