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White Paper

技術資料

HP ProLiant サーバ

目次

概要
  エラーの検出と訂正
  ホットプラグRAIDメモリ
-パフォーマンス
  ホットプラグRAIDメモリ
-基本処理
  ホットプラグRAIDメモリ
-ホットプラグ機能
-使用を容易にする ための機能
  まとめ、フィードバック

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フォルト トレランスとスケーラビリティのためのホットプラグRAIDメモリ テクノロジー


ホットプラグRAIDメモリ

  今日のeBusiness世界の可用性とスケーラビリティの要求を満たすため、HPは、業界標準メモリ テクノロジーを利用し、サーバのフォルト トレランスを向上させ、可用性を維持しながらメモリ容量を増加させることを可能にするソリューションを開発しました。ホットプラグRAIDメモリは、標準のECCベースのソリューションに比べて格段に高い保護レベルを提供し、この方法以外では検出不能なエラーの検出を可能にします(表1)。

表1:パリティ チェック、ECC、およびホットプラグRAIDメモリが提供する保護の比較

エラー条件

パリティ

標準ECC

RAIDメモリ

シングルビット 検出 訂正 訂正
ダブルビット 信頼性なし 検出 訂正
4ビットDRAM 信頼性なし 検出 訂正
8ビットDRAM 信頼性なし 信頼性なし 訂正
DRAM以上 信頼性なし 信頼性なし 検出

何年かにわたって、コンピュータ業界はRAID(Redundant Array of Independent Disk)テクノロジーを使用して、サーバ内のディスク ドライブ サブシステムに対してフォルト トレランスと高可用性を提供してきました。ホットプラグRAIDメモリで使用されるテクノロジーは、概念的にはRAIDストレージ テクノロジーに類似しています。しかし、メモリ ソリューションという意味では、RAIDは、Redundant Array of Industry-standard DIMMを意味しています。

ホットプラグRAIDメモリ テクノロジーを採用するProLiantサーバは、5つのメモリ コントローラを使用して業界標準の同期DRAM(SDRAM)のカートリッジ5基を制御します。メモリ コントローラは、データをメモリに書き込む場合には、データのキャッシュ ラインを4つのブロックに分割します。次に、4つのメモリ カートリッジにわたって、各ブロックをストライプ化して書き込みます。RAIDエンジンは、パリティ情報を計算して、5番目のカートリッジに格納します(図4)。4つのデータ カートリッジとパリティ カートリッジを使用することにより、いずれかのDIMMからのデータが誤っている場合、またはいずれかのカートリッジが取り外された場合に、残りの4つのカートリッジからデータを再生成できるという意味で、データ サブシステムはリダンダントです。

図4:ホットプラグRAIDメモリでのデータ ストライピング

ホットプラグRAIDメモリでのデータ ストライピング

ホットプラグRAIDメモリ テクノロジーは、HPが設計する次世代チップセットの一部としてProLiantサーバに実装されています。メモリ コントローラはチップセットに対して、類のないメモリ パフォーマンス、高度なフォルト トレランス、およびホットプラグ メモリ機能を提供するASIC(Application-Specific Integrated Circuit)です。ホットプラグRAIDメモリは、メモリ サブシステムに対して、メモリ デバイス全体の障害に耐えて、通常の操作を継続する機能を提供します。
 

パフォーマンス


ホットプラグRAIDメモリは、概念的にはディスク ドライブ サブシステムのRAIDテクノロジーに類似していますが、ホットプラグRAIDメモリと一般のストレージ サブシステムRAIDには、パフォーマンスと実装方法にいくつか重要な違いがあります。

ホットプラグRAIDメモリには、ハード ドライブ アレイのシーク時間と回転待ち時間による機械的な遅延がありません。ストレージ サブシステム アレイは、シングル バスを使用して、複数ドライブにわたってストライプを順次書き込みます。対照的に、ホットプラグRAIDメモリは、並列のポイント ツー ポイント接続を使用して、複数のメモリ カートリッジにデータを同時に書き込みます。

同様に、ホットプラグRAIDメモリには、通常のストレージ サブシステムRAIDの実装に見られる書き込みボトルネックがありません。ストレージ アレイでは、RAIDコントローラは、一般に書き込み操作が完了する前に既存パリティの読み込み操作を実行します。専用のパリティ ドライブを使用している場合には、ボトルネックが発生します。しかし、ホットプラグRAIDメモリはデータのキャッシュ ライン全体に対して操作を行うので、書き込み操作の前に既存のパリティを読み込む必要はありません。したがって、パフォーマンスのボトルネックは発生しません。

従来のストライプピングされたRAIDストレージ サブシステムでデータを再構築する際には、別のドライブに障害が発生した場合のデータ保護を行うことができません。しかし、ホットプラグRAIDメモリは、データの再構築中に、通常の(ノンリダンダント)ECCモードで動作します。その結果、再構築操作中に2次的なメモリ障害が発生した場合にも、データはECCによって保護されます。

ECCメモリ保護と同様に、ホットプラグRAIDメモリ保護ではパフォーマンスの負荷が発生しないことに注意することも重要です。ホットプラグRAIDメモリでは、RAIDエンジンがデータ フローと並列にパリティを計算するため、エラー訂正によって余分なデータの遅延は発生しません。

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