Integritätsverwaltung für Speicherklassenspeicher (NVDIMM-N) in Windows
In diesem Artikel finden Systemadministratoren und IT-Experten Informationen zur Fehlerbehandlung und Integritätsverwaltung bei Speicherklassenspeichergeräten (NVDIMM-N) in Windows. Dabei werden die Unterschiede zwischen Speicherklassenspeicher und herkömmlichen Speichergeräten hervorgehoben.
Wenn Sie nicht mit der Windows-Unterstützung für Speicherklassenspeichergeräte vertraut sind, können Sie sich in diesen kurzen Videos einen Überblick verschaffen:
- Using Non-volatile Memory (NVDIMM-N) as Block Storage in Windows Server 2016 (Verwenden von permanentem Speicher [NVDIMM-N] als Blockspeicher in Windows Server 2016)
- Using Non-volatile Memory (NVDIMM-N) as Byte-Addressable Storage in Windows Server 2016 (Verwenden von permanentem Speicher [NVDIMM-N] als byteadressierbaren Speicher in Windows Server 2016)
- Accelerating SQL Server 2016 performance with Persistent Memory in Windows Server 2016 (Beschleunigen der Leistung von SQL Server 2016 mithilfe persistenten Speichers in Windows Server 2016)
Siehe auch Grundlegendes zu und Bereitstellen von persistentem Arbeitsspeicher in Direkte Speicherplätze.
Ab Windows Server 2016 und Windows 10 (Version 1607) werden JEDEC-kompatible NVDIMM-N-Speicherklassenspeichergeräte in Windows mit nativen Treibern unterstützt. Wenngleich das Verhalten dieser Geräte mit dem Verhalten anderer Datenträger (HDDs und SSDs) vergleichbar ist, müssen einige Unterschiede berücksichtigt werden.
Bei allen hier aufgeführten Bedingungen wird davon ausgegangen, dass diese äußerst selten auftreten. Sie hängen von den Bedingungen ab, unter denen die Hardware verwendet wird.
Die verschiedenen unten beschriebenen Fälle können sich auf Speicherplatzkonfigurationen beziehen. Die relevante Konfiguration beinhaltet zwei NVDIMM-N-Geräte, die als gespiegelter Zurückschreibcache in einem Speicherplatz verwendet werden. Informationen zum Einrichten einer solchen Konfiguration finden Sie unter Konfigurieren von Speicherplätzen mit NVDIMM-N-Zurückschreibcache.
In Windows Server 2016 zeigt die GUI für Speicherplätze den NVDIMM-N-Bustyp als UNBEKANNT an. Es gibt keinen Funktionalitätsverlust oder Unfähigkeit bei der Erstellung des Pool- und Speicher-VD. Der Bustyp kann mithilfe des folgenden Befehls überprüft werden:
PS C:\>Get-PhysicalDisk | fl
Der Parameter „BusType“ in der Ausgabe des Cmdlets zeigt den Bustyp korrekt als „SCM“ an.
Überprüfen der Integrität von Speicherklassenspeicher
Verwenden Sie die folgenden Befehle in einer Windows PowerShell-Sitzung, um die Integrität von Speicherklassenspeicher abzufragen.
PS C:\> Get-PhysicalDisk | where BusType -eq "SCM" | select SerialNumber, HealthStatus, OperationalStatus, OperationalDetails
Dabei wird folgende Beispielausgabe zurückgegeben:
| SerialNumber | HealthStatus | OperationalStatus | OperationalDetails |
|---|---|---|---|
| 802c-01-1602-117cb5fc | Healthy | OK | |
| 802c-01-1602-117cb64f | Warnung | Predictive Failure | {Threshold Exceeded,NVDIMM_N Error} |
Hinweis
Um den Standort eines in einem Ereignis angegebenen NVDIMM-N-Geräts zu finden, wechseln Sie auf der Registerkarte Details in der Ereignisanzeige zu EventData>Speicherort. Beachten Sie, dass Windows Server 2016 die NVDIMM-N-Geräte mit falschem Speicherort aufführt. Dies wurde in Windows Server, Version 1709, behoben.
In den folgenden Abschnitten finden Sie Informationen zu den verschiedenen Integritätszuständen.
Integritätsstatus „Warning“
Diese Bedingung liegt vor, wenn beim Überprüfen der Integrität eines Speicherklassenspeichergeräts der Integritätsstatus Warning zurückgegeben wird (wie in der folgenden Beispielausgabe gezeigt):
| SerialNumber | HealthStatus | OperationalStatus | OperationalDetails |
|---|---|---|---|
| 802c-01-1602-117cb5fc | Healthy | OK | |
| 802c-01-1602-117cb64f | Warnung | Predictive Failure | {Threshold Exceeded,NVDIMM_N Error} |
Die folgende Tabelle enthält Informationen zu dieser Bedingung.
| Überschrift | BESCHREIBUNG |
|---|---|
| Wahrscheinliche Bedingung | Der NVDIMM-N-Warnungsschwellenwert wurde überschritten. |
| Grundursache | NVDIMM-N-Geräte überwachen eine Reihe von Schwellenwerten, z. B. für Temperatur, NVM-Lebensdauer und/oder Lebensdauer der Energiequelle. Wenn einer dieser Schwellenwerte überschritten wird, wird das Betriebssystem benachrichtigt. |
| Allgemeines Verhalten | Das Gerät bleibt voll funktionsfähig. Dies ist eine Warnung, kein Fehler. |
| Speicherplatzverhalten | Das Gerät bleibt voll funktionsfähig. Dies ist eine Warnung, kein Fehler. |
| Weitere Informationen | OperationalStatus-Feld des PhysicalDisk-Objekts. EventLog – Microsoft-Windows-ScmDisk0101/Operational |
| Aktion | Abhängig davon, welcher Warnungsschwellenwert überschritten wurde, kann es sinnvoll sein, das NVDIMM-N-Gerät vollständig oder teilweise zu ersetzen. Wenn z. B. der Schwellenwert zur NVM-Lebensdauer überschritten wurde, sollte das NVDIMM-N-Gerät ersetzt werden. |
Fehler bei Schreibvorgängen auf einem NVDIMM-N-Gerät
Diese Bedingung liegt vor, wenn beim Überprüfen der Integrität eines Speicherklassenspeichergeräts der Integritätsstatus Unhealthy und im Betriebsstatus ein IO Error zurückgegeben wird (wie in der folgenden Beispielausgabe gezeigt):
| SerialNumber | HealthStatus | OperationalStatus | OperationalDetails |
|---|---|---|---|
| 802c-01-1602-117cb5fc | Healthy | OK | |
| 802c-01-1602-117cb64f | Fehlerhaft | {Stale Metadata, IO Error, Transient Error} | {Lost Data Persistence, Lost Data, NV...} |
Die folgende Tabelle enthält Informationen zu dieser Bedingung.
| Überschrift | BESCHREIBUNG |
|---|---|
| Wahrscheinliche Bedingung | Unterbrechung der Energiequelle für Persistenz/Sicherungen |
| Grundursache | Um Persistenz sicherzustellen, hängen NVDIMM-N-Geräte von einer Energiequelle für Sicherungen ab – üblicherweise ein Akku oder Superkondensator. Wenn diese Energiequelle nicht verfügbar ist oder das Gerät aus einem anderen Grund keine Sicherung durchführen kann (Controller-/Flash-Fehler), besteht das Risiko von Datenverlust. Windows verhindert daher, dass weitere Schreibvorgänge auf den betroffenen Geräten durchgeführt werden. Lesevorgänge sind weiterhin möglich, um Daten zu verschieben. |
| Allgemeines Verhalten | Die Bereitstellung des NTFS-Volumes wird aufgehoben. Im Integritätsstatusfeld PhysicalDisk wird der Status „Unhealthy“ für alle betroffenen NVDIMM-N-Geräte angezeigt. |
| Speicherplatzverhalten | Sofern nur ein NVDIMM-N-Gerät betroffen ist, ist der Speicherplatz weiterhin verfügbar. Wenn mehrere Geräte betroffen sind, werden Schreibvorgänge auf dem Speicherplatz mit einem Fehler beendet. Im Integritätsstatusfeld PhysicalDisk wird der Status „Unhealthy“ für alle betroffenen NVDIMM-N-Geräte angezeigt. |
| Weitere Informationen | OperationalStatus-Feld des PhysicalDisk-Objekts. EventLog – Microsoft-Windows-ScmDisk0101/Operational |
| Aktion | Die Daten des betroffenen NVDIMM-N-Geräts sollten gesichert werden. Um Lesezugriff zu erhalten, können Sie den Datenträger manuell verfügbar machen (er wird als schreibgeschütztes NTFS-Volume angezeigt). Um dieses Problem vollständig zu lösen, muss die Ursache behandelt werden (abhängig vom Problem muss die Stromversorgung wiederhergestellt oder das NVDIMM-N-Gerät ersetzt werden). Außerdem muss das Volume auf dem NVDIMM-N-Gerät offline und dann erneut online geschaltet bzw. das System neu gestartet werden. Um das NVDIMM-N-Gerät erneut im Speicherplatzfeature nutzen zu können, verwenden Sie das Cmdlet Reset-PhysicalDisk, mit dem das Gerät erneut integriert und der Reparaturvorgang gestartet wird. |
Das NVDIMM-N-Gerät wird mit einer Kapazität von 0 Bytes oder als „Generic Physical Disk“ angezeigt.
Diese Bedingung tritt ein, wenn ein Speicherklassenspeichergerät mit einer Kapazität von 0 Bytes angezeigt wird und nicht initialisiert werden kann, oder wenn das Gerät als „Generic Physical Disk“ mit dem Betriebsstatus Lost Communication angezeigt wird (siehe Beispielausgabe unten):
| SerialNumber | HealthStatus | OperationalStatus | OperationalDetails |
|---|---|---|---|
| 802c-01-1602-117cb5fc | Healthy | OK | |
| Warnung | Lost Communication |
Die folgende Tabelle enthält Informationen zu dieser Bedingung.
| Überschrift | BESCHREIBUNG |
|---|---|
| Wahrscheinliche Bedingung | Das BIOS hat NVDIMM-N nicht für das Betriebssystem offengelegt. |
| Grundursache | NVDIMM-N-Geräte sind DRAM-basiert. Wenn auf eine beschädigte DRAM-Adresse verwiesen wird, initiieren die meisten CPUs eine Computerprüfung und starten den Server neu. Einige Serverplattformen heben dann die Zuordnung des NVDIMM-Geräts auf und verhindern damit, dass das Betriebssystem darauf zugreifen kann. Außerdem wird durch diesen Vorgang möglicherweise erneut eine Computerprüfung ausgelöst. Diese Situation kann auch eintreten, wenn das BIOS ermittelt, dass das NVDIMM-N-Gerät ausgefallen ist und ersetzt werden muss. |
| Allgemeines Verhalten | Das NVDIMM-N-Gerät wird als nicht initialisiert und mit einer Kapazität von 0 Bytes angezeigt. Es können keine Schreib- oder Lesevorgängen für dieses Gerät ausgeführt werden. |
| Speicherplatzverhalten | Das Speicherplatzfeature bleibt funktionsfähig (sofern nur ein NVDIMM-N-Gerät betroffen ist). Für das PhysicalDisk-Objekt des NVDIMM-N-Geräts wird der Integritätsstatus „Warning“ angezeigt. Außerdem wird dieses Objekt als „General Physical Disk“ aufgeführt. |
| Weitere Informationen | OperationalStatus-Feld des PhysicalDisk-Objekts. EventLog – Microsoft-Windows-ScmDisk0101/Operational |
| Aktion | Das NVDIMM-N-Gerät muss ersetzt oder bereinigt werden, damit die Serverplattform das Gerät erneut für das Hostbetriebssystem offenlegt. Da weitere nicht behebbare Fehler auftreten können, sollte das Gerät ersetzt werden. Zum Hinzufügen eines Ersatzgeräts zu einer Speicherplatzkonfiguration kann das Cmdlet Add-Physicaldisk verwendet werden. |
Das NVDIMM-N-Gerät wird nach einem Neustart als Rohdatenträger oder leerer Datenträger angezeigt
Diese Bedingung liegt vor, wenn beim Überprüfen der Integrität eines Speicherklassenspeichergeräts der Integritätsstatus Unhealthy und als Betriebsstatus Unrecognized Metadata zurückgegeben wird (wie in der folgenden Beispielausgabe gezeigt):
| SerialNumber | HealthStatus | OperationalStatus | OperationalDetails |
|---|---|---|---|
| 802c-01-1602-117cb5fc | Healthy | OK | {Unknown} |
| 802c-01-1602-117cb64f | Fehlerhaft | {Unrecognized Metadata, Stale Metadata} | {Unknown} |
Die folgende Tabelle enthält Informationen zu dieser Bedingung.
| Überschrift | BESCHREIBUNG |
|---|---|
| Wahrscheinliche Bedingung | Sicherungs-/Wiederherstellungsfehler |
| Grundursache | Ein Fehler beim Sicherungs- oder Wiederherstellungsvorgang hat wahrscheinlich den Verlust aller Daten zur Folge, die sich auf dem NVDIMM-N-Gerät befinden. Beim Laden des Betriebssystems wird das Gerät als neues NVDIMM-N-Gerät ohne Partition oder Dateisystem, also als Rohdatenträger angezeigt. |
| Allgemeines Verhalten | Das NVDIMM-N-Gerät befindet sich im schreibgeschützten Modus. Um das Gerät erneut zu verwenden, muss der Benutzer eine explizite Aktion ausführen. |
| Speicherplatzverhalten | Das Speicherplatzfeature bleibt funktionsfähig (sofern nur ein NVDIMM-Gerät betroffen ist). Für das physische Datenträgerobjekt des NVDIMM-N-Geräts wird der Integritätsstatus „Unhealthy“ angezeigt, und das Gerät wird nicht vom Speicherplatzfeature verwendet. |
| Weitere Informationen | OperationalStatus-Feld des PhysicalDisk-Objekts. EventLog – Microsoft-Windows-ScmDisk0101/Operational |
| Aktion | Wenn der Benutzer das betroffene Gerät nicht ersetzen möchte, kann er mithilfe des Cmdlets Reset-PhysicalDisk den Schreibschutz des betroffenen NVDIMM-N-Geräts entfernen. In einer Speicherplatzumgebung wird dabei außerdem versucht, das NVDIMM-N-Gerät erneut in das Speicherplatzfeature zu integrieren und den Reparaturvorgang zu starten. |
Überlappende Gruppen
Häufig können im BIOS einer Plattform überlappende Gruppen erstellt werden, um mehrere NVDIMM-N-Geräte als ein einziges Gerät für das Hostbetriebssystem anzuzeigen.
Windows Server 2016 und Windows 10 Anniversary Edition bietet keine Unterstützung für überlappende Gruppen von NVDIMM-Ns-Geräten.
Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels ist kein Verfahren verfügbar, mit dem das Hostbetriebssystem einzelne NVDIMM-N-Geräte in einer solchen Gruppe korrekt identifizieren und dem Benutzer eindeutig anzeigen kann, welches Gerät möglicherweise einen Fehler verursacht hat oder behandelt werden muss.