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伺服器後面的存儲模塊叫什麼

發布時間: 2023-09-24 17:45:53

『壹』 伺服器內存UDIMM, RDIMM, LRDIMM, NVDIMM, DCPMM區別

近來需要在新采購的DELL R740XD伺服器上增加內存。在官方技術規格描述中,R740XD一共支持4種不同類型的內存:分別是RDIMM,RDIMM, NVDIMM, DCPMM(英特爾®傲騰™ DC 持久內存)。故在采購內存之前,中嶽需要就不同種類的內存進行調研。除了上述四種內存外,在伺服器領域還有一種常用的內存:UDIMM。在這里,我們對這四種內存進行學習。

UDIMM:全稱Unbuffered DIMM,即無緩沖雙列直插內存模塊,指地址和控制信號不經緩沖器,無需做任何時序調整,直接到達DIMM上的DRAM晶元。UDIMM由於在CPU和內存之間沒有任何緩存,因此同頻率下延遲較小。
數據從CPU傳到每個內存顆粒時,UDIMM需保證CPU到每個內存顆粒之間的傳輸距離相等,這樣並行傳輸才有效,而這需要較高的製造工藝,因此UDIMM在容量和頻率上都較低。

RDIMM:全稱Registered DIMM,帶寄存器的雙列直插內存模塊。RDIMM在內存條上加了一個寄存器進行傳輸,其位於CPU和內存顆粒之間,既減少了並行傳輸的距離,又保證並行傳輸的有效性。由於寄存器效率很高,因此相比UDIMM,RDIMM的容量和頻率更容易提高。

LRDIMM:全稱Load Reced DIMM,低負載雙列直插內存模塊。相比RDIMM,LRDIMM並未使用復雜寄存器,只是簡單緩沖,緩沖降低了下層主板上的電力負載,但對內存性能幾乎無影響。
此外,LRDIMM內存將RDIMM內存上的Register晶元改為iMB(isolation Memory Buffer)內存隔離緩沖晶元,直接好處就是降低了內存匯流排負載,進一步提升內存支持容量。

NVDIMM:全程非易失性雙列直插式內存模塊(英語:non-volatile al in-line memory mole,縮寫NVDIMM)是一種用於計算機的隨機存取存儲器。非易失性存儲器是即使斷電也能保留其內容的內存,這包括意外斷電、系統崩潰或正常關機。雙列直插式表示該內存使用DIMM封裝。NVDIMM在某些情況下可以改善應用程序的性能、數據安全性和系統崩潰恢復時間。這增強了固態硬碟(SSD)的耐用性和可靠性。
指在一個模塊上同時放入傳統 DRAM 和 flash 快閃記憶體。 計算機可以直接訪問傳統 DRAM。 支持按位元組定址, 也支持塊定址。通過使用一個小的後備電源,為在掉電時, 數據從DRAM 拷貝到快閃記憶體中提供足夠的電能。當電力恢復時, 再重新載入到DRAM 中。
目前, 根據 JEDEC 標准化組織的定義, 有三種NVDIMM 的實現。分別是:

NVDIMM-N指在一個模塊上同時放入傳統 DRAM 和 flash 快閃記憶體。 計算機可以直接訪問傳統 DRAM。 支持按位元組定址, 也支持塊定址。通過使用一個小的後備電源,為在掉電時, 數據從DRAM 拷貝到快閃記憶體中提供足夠的電能。當電力恢復時, 再重新載入到DRAM 中。

NVDIMM-N 的主要工作方式其實和傳統 DRAM是一樣的。因此它的延遲也在10的1次方納秒級。 而且它的容量, 受限於體積, 相比傳統的 DRAM 也不會有什麼提升。
同時它的工作方式決定了它的 flash 部分是不可定址的。而且同時使用兩種介質的作法使成本急劇增加。 但是, NVDIMM-N 為業界提供了持久性內存的新概念。目前市面上已經有很多基於NVIMM-N的產品。

NVDIMM-F指使用了 DRAM 的DDR3或者 DDR4 匯流排的flash快閃記憶體。我們知道由 NAND flash 作為介質的 SSD, 一般使用SATA, SAS 或者PCIe 匯流排。使用 DDR 匯流排可以提高最大帶寬, 一定程度上減少協議帶來的延遲和開銷。 不過只支持塊定址。
NVDIMM-F 的主要工作方式本質上和SSD是一樣的。因此它的延遲在 10的1次方微秒級。它的容量也可以輕松達到 TB 以上。

NVDIMM-P這是一個目前還沒有發布的標准 (Under Development)。預計將與DDR5 標准一同發布。按照計劃,DDR5將比DDR4提供雙倍的帶寬,並提高信道效率。這些改進,以及伺服器和客戶端平台的用戶友好界面,將在各種應用程序中支持高性能和改進的電源管理。
NVDIMM-P 實際上是真正 DRAM 和 flash 的混合。它既支持塊定址, 也支持類似傳統 DRAM 的按位元組定址。 它既可以在容量上達到類似 NAND flash 的TB以上, 又能把延遲保持在10的2次方納秒級。
通過將數據介質直接連接至內存匯流排, CPU 可以直接訪問數據, 無需任何驅動程序或 PCIe 開銷。而且由於內存訪問是通過64 位元組的 cache line, CPU 只需要訪問它需要的數據, 而不是像普通塊設備那樣每次要按塊訪問。
Intel 公司在2018年5月發布了基於3D XPoint™ 技術的Intel® Optane™ DC Persistent Memory。可以認為是NVDIMM-P 的一種實現。

硬體支持

應用程序可以直接訪問NVDIMM-P, 就像對於傳統 DRAM那樣。這也消除了在傳統塊設備和內存之間頁交換的需要。但是, 向持久性內存里寫數據是和向普通DRAM里寫數據共享計算機資源的。包括處理器緩沖區, L1/L2緩存等。

需要注意的是, 要使數據持久, 一定要保證數據寫入了持久性內存設備, 或者寫入了帶有掉電保護的buffer。軟體如果要充分利用持久性內存的特性, 指令集架構上至少需要以下支持:

寫的原子性
表示對於持久性內存里任意大小的寫都要保證是原子性的, 以防系統崩潰或者突然掉電。IA-32 和 IA-64 處理器保證了對緩存數據最大64位的數據訪問 (對齊或者非對齊) 的寫原子性。 因此, 軟體可以安全地在持久性內存上更新數據。這樣也帶來了性能上的提升, 因為消除了-on-write 或者 write-ahead-logging 這種保證寫原子性的開銷。
高效的緩存刷新(flushing)
出於性能的考慮, 持久性內存的數據也要先放入處理器的緩存(cache)才能被訪問。經過優化的緩存刷新指令減少了由於刷新 (CLFLUSH) 造成的性能影響。

提交至持久性內存(Committing to Persistence)
在現代計算機架構下, 緩存刷新的完成表明修改的數據已經被回寫至內存子系統的寫緩沖區。 但是此時數據並不具有持久性。為了確保數據寫入持久性內存, 軟體需要刷新易失性的寫緩沖區或者在內存子系統的其他緩存。 新的用於持久性寫的提交指令 PCOMMIT 可以把內存子系統寫隊列中的數據提交至持久性內存。

非暫時store操作的優化(Non-temporal Store Optimization)
當軟體需要拷貝大量數據從普通內存到持久性內存中時(或在持久性內存之間拷貝), 可以使用弱順序, 非暫時的store操作 (比如使用MOVNTI 指令)。 因為Non-temporal store指令可以隱式地使要回寫的那條cache line 失效, 軟體就不需要明確地flush cache line了(see Section 10.4.6.2. of Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer』s Manual, Volume 1)。

DCPMM英特爾®傲騰™ 技術是指以3D XPoint™內存介質與英特爾先進系統內存控制器、介面硬體及軟體IP的獨特組合。這項創新技術提供多種外形規格,以幫助不同系列的產品提升系統性能。它能快速訪問用戶計算機中的常用文檔、圖片、視頻和應用程序,並在關閉電源後記住它們,使用戶能夠以更少的等待時間創建內容、暢玩游戲和完成創作。
英特爾®傲騰™ 技術既不基於NAND也非動態隨機存取存儲器(DRAM):這項創新技術兼具二者之所長,在內存/存儲層中建立新的數據層,可以有效填補數據中心的內存和性能缺口。

區別與應用

UDIMM由於並未使用寄存器,無需緩沖,同等頻率下延遲較小。此外,UDIMM的另一優點在於價格低廉。其缺點在於容量和頻率較低,容量最大支持4GB,頻率最大支持2133 MT/s。此外,由於UDIMM只能在Unbuffered 模式工作,不支持伺服器內存滿配(最大容量),無法最大程度發揮伺服器性能。在應用場景上,UDIMM不僅可用於伺服器領域,同樣廣泛運用於桌面市場。

而RDIMM支持Buffered模式和高性能的Registered模式,較UDIMM更為穩定,同時支持伺服器內存容量最高容量。此外,RDIMM支持更高的容量和頻率,容量支持32GB,頻率支持 3200 MT/s 。缺點在於由於寄存器的使用,其延遲較高,同時加大了能耗,此外,價格也比UDIMM昂貴。因此,RDIMM主要用於伺服器市場。

LRDIMM可以說是RDIMM的替代品,其一方面降低了內存匯流排的負載和功耗,另一方面又提供了內存的最大支持容量,雖然其最高頻率和RDIMM一樣,均為3200 MT/s,但在容量上提高到64GB。並且,相比RDIMM,Dual-Rank LRDIMM內存功耗只有其50%。LRDIMM也同樣運於伺服器領域,但其價格,較RDIMM也更貴些。

『貳』 很多伺服器說後面拖個存儲,這個「存儲」指的是什麼

這個存儲是一個存儲數據的存儲的單元,比如磁帶機,還有硬碟櫃。它就是個大容量的存儲。目前來說,一般伺服器後面掛的都是有硬碟組成的存儲。

『叄』 網路存儲DAS和NAS區別是什麼

一、DAS(直接附加存儲設備:Direct Attached Storage)
直接附加存儲是指將存儲設備通過SCSI介面直接連接到一台伺服器上使用。
【優點】
DAS購置成本低,配置簡單,使用過程和使用本機硬碟並無太大差別,對於伺服器的要求僅僅是一個外接的SCSI口,因此對於小型企業很有吸引力。
【缺點】
(1)伺服器本身容易成為系統瓶頸;
(2)伺服器發生故障,數據不可訪問;
(3)對於存在多個伺服器的系統來說,設備分散,不便管理。同時多台伺服器使用DAS時,存儲空間不能在伺服器之間動態分配,可能造成相當的資源浪費;
(4)數據備份操作復雜。

二、NAS(網路附加存儲伺服器:Network Attached Storage)
NAS實際是一種帶有瘦伺服器的存儲設備。這個瘦伺服器實際是一台網路文件伺服器。NAS設備直接連接到TCP/IP網路上,網路伺服器通過TCP/IP網路存取管理數據。
【優點】
NAS作為一種瘦伺服器系統,易於安裝和部署,管理使用也很方便。同時由於可以允許客戶機不通過伺服器直接在NAS中存取數據,因此對伺服器來說可以減少系統開銷。NAS為異構平台使用統一存儲系統提供了解決方案。由於NAS只需要在一個基本的磁碟陣列櫃外增加一套瘦伺服器系統,對硬體要求很低,軟體成本也不高,甚至可以使用免費的LINUX解決方案,成本只比直接附加存儲略高。
【缺點】
(1)由於存儲數據通過普通數據網路傳輸,因此易受網路上其它流量的影響。當網路上有其它大數據流量時會嚴重影響系統性能;
(2)由於存儲數據通過普通數據網路傳輸,因此容易產生數據泄漏等安全問題;
(3)存儲只能以文件方式訪問,而不能像普通文件系統一樣直接訪問物理數據塊,因此會在某些情況下嚴重影響系統效率,比如大型資料庫就不能使用NAS。

三、SAN(專用存儲區域網路:Storage Area Network)
SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立於TCP/IP網路之外的專用網路。
【優點】
目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數率,同時SAN網路獨立於數據網路存在,因此存取速度很快,另外SAN一般採用高端的RAID陣列,使SAN的性能在幾種專業存儲方案中傲視群雄。SAN由於其基礎是一個專用網路,因此擴展性很強,不管是在一個SAN系統中增加一定的存儲空間還是增加幾台使用存儲空間的伺服器都非常方便。通過SAN介面的磁帶機,SAN系統可以方便高效的實現數據的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式,是未來存儲技術的發展方向。
【缺點】
(1)價格昂貴。不論是SAN陣列櫃還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的,就連伺服器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業企業所接受;
(2)需要單獨建立光纖網路,異地擴展比較困難。

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