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第7章 NVDIMM 永続メモリーストレージの使用

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システムに接続した NVDIMM (Non-Volatile Dual In-line Memory Modules) デバイス上にあるさまざまなタイプのストレージの有効化および管理を行うことができます。

NVDIMM ストレージに Red Hat Enterprise Linux 8 をインストールする場合は、NVDIMM デバイスへのインストール を参照してください。

7.1. NVDIMM 永続メモリーテクノロジー

Non-Volatile Dual In-line Memory Modules (NVDIMM) 永続メモリーは、ストレージクラスメモリーまたは pmem とも呼ばれ、メモリーとストレージの組み合わせです。

NVDIMM は、ストレージの耐久性に加え、低アクセスレイテンシーと動的な DRAM の広帯域幅を採用しています。NVDIMM を使用するその他の利点は次のとおりです。

  • NVDIMM ストレージはバイトアドレス指定可能です。つまり、CPU ロードおよびストア命令を使用してアクセスできます。従来のブロックベースのストレージへのアクセスに必要なシステムコール read() および write() の他に、NVDIMM はダイレクトロードとストアプログラミングモデルにも対応しています。
  • NVDIMM のパフォーマンス特性は、アクセスレイテンシーが非常に低い DRAM と似ています。通常、数万から数十万ナノ秒です。
  • NVDIMM に保存されたデータは、永続メモリーと同様に、電源がオフになっても保持されます。
  • ダイレクトアクセス (DAX) テクノロジーを使用すると、システムページキャッシュを経由せずにメモリーマップストレージへのアプリケーションを直接実行できます。これにより、別の目的で DRAM を解放します。

NVDIMM は、次のようなユースケースでメリットがあります。

データベース
NVDIMM でのストレージアクセスレイテンシーの短縮により、データベースのパフォーマンスが向上します。
高速な再起動

高速な再起動は、ウォームキャッシュ効果とも呼ばれます。たとえば、ファイルサーバーは起動後、メモリー内にファイルコンテンツを持ちません。クライアントがデータを接続して読み書きすると、そのデータはページキャッシュにキャッシュされます。最終的に、キャッシュには、ほとんどのホットデータが含まれます。再起動後、システムは従来のストレージで再度プロセスを開始する必要があります。

NVDIMM を使用すると、アプリケーションが適切に設計されていれば、再起動後もウォームキャッシュを維持できます。この例には、ページキャッシュは含まれません。アプリケーションは、永続メモリーに直接データをキャッシュします。

高速書き込みキャッシュ
多くの場合、ファイルサーバーは、データが耐久性のあるメディアに保存されるまで、クライアントの書き込み要求を認識しません。NVDIMM を高速な書き込みキャッシュとして使用すると、ファイルサーバーが書き込み要求をすばやく認識できるようになり、遅延が少なくなります。
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