Улучшения кэша и диспетчера памяти Cache and Memory Manager Improvements

В этом разделе описаны улучшения диспетчера кэша и диспетчера памяти в Windows Server 2012 и 2016. This topic describes Cache Manager and Memory Manager improvements in Windows Server 2012 and 2016.

Улучшения диспетчера кэша в Windows Server 2016 Cache Manager improvements in Windows Server 2016

Кроме того, диспетчер кэша добавил поддержку для истинных асинхронных операций чтения с кэшированием. Cache Manager also added support for true Asynchronous Cached Reads. Это потенциально может повысить производительность приложения, если оно сильно зависит от асинхронных операций чтения с кэшированием. This could potentially improve the performance of an application if it relies heavily on asynchronous cached reads. Хотя большинство встроенных файловых систем поддерживали асинхронные операции чтения в течение определенного времени, часто возникали ограничения производительности из-за различных вариантов проектирования, связанных с обработкой внутренних рабочих очередей пулов потоков и FileSystem. While most in-box filesystems have supported async-cached reads for a while, there were often performance limitations due to various design choices related to handling of thread-pools and filesystems’ internal work queues. Благодаря поддержке от ядра диспетчер кэша теперь скрывает все сложности управления пулом потоков и рабочих очередей из файловой системы, что делает его более эффективным при обработке асинхронных операций чтения с кэшированием. Диспетчер кэша имеет один набор структур данных управления для каждого из уровней вложенности виртуального жесткого диска (поддерживаемый системой) для максимального параллелизма. With support from kernel-proper, Cache Manager now hides all the thread-pool and work queue management complexities from filesystems making it more efficient at handling asynchronous cached reads.Cache Manager has one set of control datastructures for each of (system supported maximum) VHD-nesting levels to maximize parallelism.

Улучшения диспетчера кэша в Windows Server 2012 Cache Manager improvements in Windows Server 2012

В дополнение к усовершенствованиям диспетчера кэша для последовательной работы для последовательных рабочих нагрузок был добавлен новый API кксетреадахеадгрануларитекс , позволяющий драйверам файловой системы, таким как SMB, изменять параметры упреждающего чтения. In addition to Cache Manager enhancements to read ahead logic for sequential workloads, a new API CcSetReadAheadGranularityEx was added to let file system drivers, such as SMB, change their read ahead parameters. Это позволяет повысить пропускную способность для сценариев с удаленными файлами, отправляя несколько небольших запросов чтения с небольшим размером вместо отправки одного большого запроса на чтение вперед. It allows better throughput for remote file scenarios by sending multiple small-sized read ahead requests instead of sending a single large read ahead request. Программно настраивать эти значения для каждого файла могут только компоненты ядра, такие как драйверы файловой системы. Only kernel components, such as file system drivers, can programmatically configure these values on a per-file basis.

Улучшения диспетчера памяти в Windows Server 2012 Memory Manager improvements in Windows Server 2012

Включение объединения страниц может сократить использование памяти на серверах, имеющих большое количество частных страниц с одинаковым содержимым. Enabling page combining may reduce memory usage on servers which have a lot of private, pageable pages with identical contents. Например, серверы, на которых работает несколько экземпляров одного приложения, интенсивно использующего память, или одно приложение, которое работает с очень повторяющимися данными, могут быть хорошим кандидатом на попытку объединения страниц. For example, servers running multiple instances of the same memory-intensive app, or a single app that works with highly repetitive data, might be good candidates to try page combining. Недостаток функции объединения страниц повышает загрузку ЦП. The downside of enabling page combining is increased CPU usage.

Ниже приведены некоторые примеры ролей сервера, в которых объединение страниц вряд ли дает много преимуществ: Here are some examples of server roles where page combining is unlikely to give much benefit:

Файловые серверы (большая часть памяти потребляется страницами файлов, которые не являются частными и, следовательно, некомбинированными) File servers (most of the memory is consumed by file pages which are not private and therefore not combinable)

Серверы Microsoft SQL Server, настроенные для использования AWE или больших страниц (большая часть памяти является закрытой, но не подстраничной). Microsoft SQL Servers that are configured to use AWE or large pages (most of the memory is private but non-pageable)

Объединение страниц отключено по умолчанию, но его можно включить с помощью командлета Windows PowerShell Enable-сценарии mmagent . Page combining is disabled by default but can be enabled by using the Enable-MMAgent Windows PowerShell cmdlet. Объединение страниц было добавлено в Windows Server 2012. Page combining was added in Windows Server 2012.

Кэширование диска windows server

Кэширование записей диска – это функция, которая позволяет увеличить производительность жесткого диска. Хоть она и увеличивает производительность, эта операция довольно рискованна. Если в процессе случится сбой питания системы или диска, вполне возможно, что будет повреждена или потеряна информация из-за недостатка питания.

Включение или отключение функции кэширования записей зависит от критичности информации и надежности источников питания и ИБП.

Просмотрите индекс производительности системы, прежде чем включить/отключить кэширование записей диска.

В Windows 7 и Windows Server 2008 функция кэширования записей включена по умолчанию. Тем не менее, если вы хотите включить или отключить кэширование,

1. Нажмите Пуск, правой кнопкой откройте Компьютер и выберите свойства.
2. В левой панели выберите Диспетчер устройств.
3. Разверните Дисковые устройства, выберите желаемый диск и нажмите на него правой кнопкой и выберите свойства.
4. Переключитесь во вкладку Политики и отметьте функцию «Разрешить кэширование записей для этого устройства» чтобы ее включить (включено по умолчанию). Чтобы отключить, снимите отметку.
5. Чтобы еще более увеличить производительность диска (разумеется, риск еще больше), в Windows 7 отметьте функцию «Отключить очистку буфера кэша Windows для этого устройства». В системе Windows Server 2008 это называется «Enable Advanced Performance».
6. Нажмите Применить и Ок.

Если вы снова просмотрите оценку систему, вы увидите, что индекс производительности изменился.

Кэширование диска windows server

Кэширование записей диска – это функция, которая позволяет увеличить производительность жесткого диска. Хоть она и увеличивает производительность, эта операция довольно рискованна. Если в процессе случится сбой питания системы или диска, вполне возможно, что будет повреждена или потеряна информация из-за недостатка питания.

Включение или отключение функции кэширования записей зависит от критичности информации и надежности источников питания и ИБП.

Просмотрите индекс производительности системы, прежде чем включить/отключить кэширование записей диска.

В Windows 7 и Windows Server 2008 функция кэширования записей включена по умолчанию. Тем не менее, если вы хотите включить или отключить кэширование,

1. Нажмите Пуск, правой кнопкой откройте Компьютер и выберите свойства.
2. В левой панели выберите Диспетчер устройств.
3. Разверните Дисковые устройства, выберите желаемый диск и нажмите на него правой кнопкой и выберите свойства.
4. Переключитесь во вкладку Политики и отметьте функцию «Разрешить кэширование записей для этого устройства» чтобы ее включить (включено по умолчанию). Чтобы отключить, снимите отметку.
5. Чтобы еще более увеличить производительность диска (разумеется, риск еще больше), в Windows 7 отметьте функцию «Отключить очистку буфера кэша Windows для этого устройства». В системе Windows Server 2008 это называется «Enable Advanced Performance».
6. Нажмите Применить и Ок.

Если вы снова просмотрите оценку систему, вы увидите, что индекс производительности изменился.

Включить, отключить кэширование записи на диск в Windows 10/8/7

Кэширование записи на диск – это функция, которая повышает производительность системы за счет включения кэширования записи на устройстве. Это функция, которая в настоящее время доступна почти на всех дисках. Преимущество кэширования записи на диск заключается в том, что он позволяет приложениям работать быстрее, позволяя им продолжать работу, не дожидаясь записи запросов на запись данных на диск.

Допустим, вы сохранили файл. Теперь, когда вы сохраняете его, Windows отмечает, что вы хотите сохранить файл на жестком диске. Эта информация временно сохраняется в памяти Windows, и позже он запишет этот файл на жесткий диск. После записи файла на жесткий диск кэш отправит в Windows подтверждение того, что файл был записан на жесткий диск, и теперь его можно безопасно удалить из кэша.

Кэширование записи диска фактически не записывает данные на жесткий диск, это происходит через некоторое время, через некоторое время. Но в случае отключения питания или сбоя системы данные могут быть потеряны или повреждены. Таким образом, хотя кэширование записи на диск может повысить производительность системы, оно также может повысить вероятность потери данных в случае сбоя питания или сбоя системы.

Если вы видите следующие сообщения об ошибках, вы можете проверить, помогает ли отключение кэширования записи на диск:

Ошибка задержки записи Windows

Ошибка отложенной записи.

Отключить или отключить кэширование записи на диск

При желании вы можете отключить кэширование записи на диск на своем компьютере с Windows. Вы можете включить или отключить эту функцию с помощью оснастки «Управление дисками».

Выполните эту процедуру, чтобы отключить кэширование записи на диск. Откройте папку «Компьютер»> «Диск C»> вкладка «Свойства»> «Оборудование»> выберите «Диск»> нажмите кнопку «Свойства»> вкладка «Политики».

Здесь вы можете снять флажок Включить кэширование записи на устройстве . Нажмите Применить/ОК> Выход. На съемных USB-устройствах вы можете вместо этого выбрать вариант «Быстрое удаление».

Вы также можете сделать то же самое, открыв Диспетчер устройств , щелкнув правой кнопкой мыши на жестком диске и выбрав Свойства> вкладка Политики.

Обратите внимание, что после отключения кэширования записи на диск ваш жесткий диск может работать немного медленнее и может повлиять на общую производительность системы вашего компьютера с Windows.

Хранилище Hyper-V: уровни кэширования и последствия для согласованности данных

В этой статье представлен обзор кэширования в стеке виртуального хранилища и дается руководство разработчикам программного обеспечения и администраторам, чтобы обеспечить соответствие нужных требований к единообразию данных.

Исходная версия продукта: Windows Server 2012 R2
Исходный номер КБ: 2801713

Дополнительные сведения

По крайней мере, различные уровни кэшинга в системе обычно включают следующее:

• Кэш файловой системы. По умолчанию Windows кэшет данные файлов, которые считываны с дисков и записаны на диски. Это означает, что операции чтения считыют данные файлов из области в системной памяти, известной как системный кэш файлов, а не с физического диска. Соответственно, операции записи записывают данные файлов в системный кэш файлов, а не на диск, и этот тип кэша называется кэшем для записи. Приложения могут использовать семантику файловой системы без отладки, чтобы убедиться, что записи не кэшются в системном кэше.
• Кэш дисков. Дисковые диски реализуют кэшинг на уровне микропрограммы, чтобы повысить производительность дисков. Хотя кэшинг на уровне микропрограмм может повысить производительность, данные на диске могут быть потеряны до того, как они будут записаны на диск в случае сбоя питания. Параметры для управления таким поведением кэшинга являются частью стандартизированных интерфейсов дисков, таких как SCSI, SATA и ATA. Эти типы параметров указаны ниже.

Используйте механизм управления для каждого устройства, который называется блок-доступом по усилию (FUA). Этот флаг указывает, что диск должен записать данные в стабильное хранилище мультимедиа, прежде чем сигналы будут завершены. Приложения, которые должны это сделать, должны убедиться в том, что данные на диске имеют стабильность, чтобы убедиться, что данные не будут потеряны в случае сбоя питания.

Диски серверного класса (SCSI и Fibre Channel) обычно поддерживают флаг FUA. На товарных дисках (ATA, SATA и USB) FUA может не соблюдаться. Это может привести к несогласованным данным, если кэш записи на диске не отключен. Убедитесь, что дисковая подсистема правильно обрабатывает FUA, если вы зависите от этого механизма.

Принудительное очистка дискового кэша. Приложение или система, отправив сброс на диск, принудительно запишет все данные из кэша на диск подсистеме диска. Слишком частое выполнение очистки может привести к последствиям для производительности, так как перед возвратом очистки вся информация в кэше диска должна быть записана на диск.

Отключать кэшировать диски. Вы можете отключить кэш записи на диске, выдав код IOCTL_DISK_SET_CACHE_INFORMATION на диск. Состояние кэша записи (включаемого или отключенного) будет сохраняться при перезапусках системы. Выдача этого кода управления будет иметь очень значительные последствия производительности для всех механизмов I/O, которые выданы для этого диска. Эти последствия, скорее всего, будут включать заметное снижение производительности. Перед развертыванием этого кода следует тщательно продумайте использование этого кода.

Если вы не можете отключить кэш диска, следует рассмотреть варианты 1 и 2.

Таким образом, если приложение или рабочая нагрузка запущена внутри виртуальной машины ( VM), различные уровни кэшинга имеют влияние на согласованность данных.

Кэш файловойсистемы гостевой среды. Этот уровень можно обойти с помощью небуферной семантики файловой системы, как упоминалось ранее.

Кэш виртуального диска гостевого компьютера. Виртуализированное устройство IDE (эмулированного или искусственного) или SCSI-устройство будет сообщать о состоянии кэша записи, возвращаемом нижним стеком. Виртуальные диски будут сообщать о том, что кэш записи включен, и они не позволяют гостю отключить кэш записи. Отключение кэша не удастся и всегда будет реагировать на то, что кэш включен. Такое поведение необходимо по следующим причинам:

Hyper-V не может предположить, что все ВМ, работающие на одном диске, должны иметь одинаковые параметры дискового кэша.

В основном хранилище может быть постоянно включен кэш записи, который нельзя отключить. Это подчеркивается тем фактом, что виртуальный диск может быть перенесен на другой диск на одном и том же хост-сайте (перенос в прямом хранилище) или на другой хост (live migration).

Так как приложения не смогут отключить дисковый кэш, любое гостевое приложение, которое должно убедиться в целостности данных при сбое питания, должно использовать вариант 1 или вариант 2, чтобы убедиться, что записи обходят дисковый кэш.

Кэш файловой системы хоста. В стеке хранилища Hyper-V также используются незабуферные записи, чтобы убедиться, что записи из гостевой системы обходят стек файловой системы на основном компьютере.

Кэш диска на хост-диске. FuA, если задаваемая гостем, распространяется на хост и стек хранилища. Система физического диска хоста должна удовлетворять хотя бы одному из следующих критериев, чтобы убедиться в целостности данных виртуализированной рабочей нагрузки с помощью ошибок питания:

• Система использует диски серверного класса (SCSI, Fibre Channel).
• Система позволяет убедиться, что диски подключены к адаптеру шины хост-шины с аккумулятором.
• Система использует контроллер хранилища (например, СИСТЕМУ RAID) в качестве устройства хранения.
• Система защищает питание диска с помощью бесперебойного питания (UPS).
• Система должна убедиться, что функция кэшинга записи на диске отключена.

—>