16 octobre 2018

Le RAID ou redondance de données

Un petit mémo sur les différents RAID et leur utilisation.

Le RAID permet d’utiliser plusieurs disques en coopération de façon à avoir toujours une ou plusieurs copie des données en cas de défaillance de l’un des disques.

Le RAID peut être logiciel, c’est à dire que la copie des données est effectuée par une couche logicielle lorsque le système d’exploitation est démarré. Cette configuration présente des inconvénients importants, comme la surutilisation des BUS système lors des copies de données, ou le manque de fonctionnalités. On ne verra pas le RAID logiciel ici, car il a peu d’intérêt.

Le RAID peut être matériel, c’est à dire que les disques durs sont branchés sur un contrôleur RAID. En entreprise on utilise que du RAID matériel. Cette configuration permet de rendre les copies de données indépendantes du système, et les fonctionnalités disponible ne dépendront que des capacités du contrôleur.

Les disques durs doivent être de même capacité, on préfèrera des disques de même marque et modèles. On achètera un stock de disques d’avance et il faudra être attentif à la présence du modèle sur le marché. Quand un modèle devient obsolète, il faut prévoir de changer le modèle des disques de la grappe.

 

Les RAID matériels :

 

RAID 0 / volume agrégé par bande (striping) :

-Augmentation des performances : OUI

-Redondance des données : NON

-Nombre de disques : n 2

-Défaillance max : 0

-Capacité de stockage : n

Ce RAID n’apporte strictement que de l’augmentation des performances. Un fichier envoyé au RAID sera décomposé en tranches de tailles égales qui seront réparties sur chaque disque. L’écriture et la lecture sont donc très rapides puisque toutes les tranches d’un fichier sont traitées simultanément. Par contre, si un disque ne fonctionne plus, les données sont toutes perdues. C’est pourquoi on couplera ce RAID avec un autre qui assure la redondance.

Les plus :

-aucune perte de capacité de stockage
-un débit augment par n.

Les moins :

-aucune redondance.


 

RAID 1 / disques en miroir (mirroring) :

-Augmentation des performances : NON

-Redondance des données : OUI

-Nombre de disques : n 2

-Défaillance max : n-1

-Capacité stockage : 1

Les disques possèdent exactement les mêmes données, si un disque tombe, on le remplace et les données sont répliquées sur le nouveau. Il faut donc deux disques minimum.

Les plus :

-redondance excellente.

Les moins :

-surcoût évident (le double de la capacité).





 

RAID 5 / volume agrégé par bande à parité répartie :

-Augmentation des performances : En lecture

-Redondance des données : OUI

-Nombre de disques : n 3

-Défaillance max : 1

-Capacité de stockage : n-1

Chaque disque possède une bande de parité qui se répartie circulairement sur les différents disques. Si un disque tombe, la lecture de données est toujours possible même avant de remplacer le disque, mais l’accès en lecture devient plus lent à cause du calcul de parité. D’ailleurs le calcul de la parité influe sur les performances en écriture qui en sont amoindries. En revanche, la lecture est optimisée comme pour le RAID 0.

Dans cette configuration, on peut, suivant le système utilisé, ajouter un disque dit de Spare qui relaiera un éventuel disque défaillant. Ce disque est donc inactif quand le fonctionnement de la grappe est normal, et il prend le relai en cas de problème.

Les plus :

-performances en lecture.
-surcoût minimal (capacité n-1).

Les moins :

-pénalité en écriture.
-minimum 3 disques.
-reconstruction lente sur les gros disques.


 

RAID 6 :

C’est une évolution du RAID 5 mais le seul avantage c’est que l’on peut perdre n disques, n étant le nombre d’informations redondantes.
Le RAID 6 est peu utilisé.


 

RAID 3 et 4 :

Les RAID 3 et 4 sont pareil sauf que le 3 travaille par octets et le 4 par blocs. Le 4 ne nécessitant pas autant de synchronisme que le 3, ce dernier tend à disparaitre car il offre de moins bonnes performances.
Avec ces RAID, la parité n’est pas répartie et utilise un disque dur entier, qui va d’ailleurs être beaucoup sollicité, bien plus que les autres, ce qui pose des problèmes d’usure rapide.

En général, on évitera donc ces RAID.


 

Les RAID combinés :

 

RAID 10 (1+0) :

 

RAID 01 (0+1) :

Dans ces cas les images parlent d’elles-mêmes.

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