Quel est le meilleur système RAID ?

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Dans un Quicky précédent, nous vous présentions la technologie RAID avec ses deux variantes les plus utilisées : les RAID 0 et 1. Dans ce Quicky, nous allons cette fois-ci approfondir tout cela en parlant des autres grappes existantes, qui sont plus efficaces mais aussi plus compliquées. Attention, la lecture du premier Quicky est indispensable à la compréhension de celui-ci.

Difficulté : Avancé

Comme on disait dans le premier Quicky parlant des RAID, les utilisateurs particuliers utilisent des grappes basiques. Voyons maintenant à quoi ressemblent les RAID plus évolués. Commençons par les hybrides :

Les RAID hybrides :

Les RAID hybrides cumulent les deux grappes de base dans une même grappe. Il en existe 2 : le RAID 0+1 (ou 01) et le RAID 1+0 (ou 10). Que sont-ils ?

Le RAID 01 est composé de deux grappes de type 1, mises ensemble en RAID 0. Un schéma valant bien des mots, le voici :

RAID 01

De son côté le RAID 10 est composé de deux grappes de type 0, mises ensemble en RAID 1. Voici le schéma.

RAID 10

Que est l’avantage de ces solutions ? Sur le papier, de profiter à la fois de la performance du RAID 0 et de la sécurité du RAID 1. Dans la pratique, les performances ne sont pas au niveau du RAID 0 quand même, par contre la fiabilité mérite d’être analysée.

Dans le cas du RAID 01, l’un des deux grappe RAID 0 peut tomber en panne (un disque qui claque par exemple) mais il ne faut pas que les deux grappes soient touchées. Par exemple, si un disque de la première grappe claque ainsi qu’un disque de la deuxième grappe, on perd les données.

De son côté, le RAID 10 tombe à condition qu’une des deux grappes RAID 1 claque. Et pour cela il faut que les deux disque d’une même grappe claquent. Si par contre un disque de chaque grappe est endommagé, on ne perd pas de données. De ce fait, le RAID 10, contrairement au 01, tient deux pannes (à conditions qu’elles soient sur des grappes différentes). C’est pour cette raison que le RAID 10 est préféré à son frère le 01.

Dans tous les cas, il nous faudra 4 disques. On aura la capacité réelle que de 2 disques, et les débits séquentiels maximaux théorique de deux disques également.

Notons enfin que des RAIDs hybrides de grappes complexes existent également mais nous ne nous y attarderont pas.

Les RAID complexes :

On va maintenant faire le tour des autres types de grappe : les RAID 3, 4, 5 et 6. Alors je vais répondre à une première question : il n’y a pas de RAID 2 ? Si mais celui-ci est tellement obsolète que ca ne vaut plus le coup d’en parler.

Commençons par le RAID 3. Une grappe de type 3 doit avoir au moins 3 disques, mais on généralise le nombre de disques à « n ». Sur les n disques, n-1 (donc tous sauf 1) stockeront les données, tandis que le dernier stocke des octets de parité. De ce fait, vous aurez la capacité de n-1 disques. Ainsi, un RAID 3 de 5 disques de 1 To aura 4 To de stockage effectif.

RAID 3

Qu’est ce qu’un bit de parité ? c’est un bit capable capable de restituer l’information manquante d’une ligne en cas de perte. Le principe est ultra simple, le bit de parité est égal à la somme de tous les autres bits (si cette somme est paire, ca vaut 0, si elle est impaire ca vaut 1). Ainsi, admettons qu’on fasse un RAID 3 avec 4 disques. 3 stockeront et 1 fera les bits de parité. Regardons par exemple le premier bit de chaque disque (valeurs pris au hasard)

  • Disque 1 : 0
  • Disque 2 : 0
  • Disque 3 : 1

Le bit de parité (stocké sur le disque 4) vaut 0+0+1 = 1. Ainsi admettons que le disque 3 arrête de fonctionner. Avec le bit de parité (qui vaut donc 1) on sait que le bit du disque 3 avait comme valeur 1 (sinon ca aurait été 0+0+0 et le bit de parité aurait valu 0)

Deuxième exemple, pour réexpliquer avec des valeurs différentes :

  • Disque 1 : 1
  • Disque 2 : 1
  • Disque 3 : 0

Le bit de parité vaut donc 1+1+0 = 0 (car oui le total est pair donc la parité vaut 0). Si le disque 2 plante, on sait grâce au bit de parité (qui vaut 0) que le total est pair, donc que la valeur du disque 2 vaut 1 (sinon le total aurait été impair)

Maintenant imaginez que c’est organisé 8 par 8 (par octet donc), et vous avez des octets de parité. De ce fait, le RAID 3 permet de récupérer les valeurs d’un disque de stockage perdu. Si par contre c’est le disque de parité qui plante, il est également aisé de le reconstruire. Il suffit de recalculer toutes les parité. On voit donc que le RAID 3 résiste à une (et une seule) panne.

Le RAID 4 suit exactement le même principe, si ce n’est que les données ne sont pas écrites octet par octet mais bande par bande (un peu comme les bandes des RAID 0), dans le but d’améliorer les performances. Voilà pourquoi le RAID 4 prend peu à peu la place du RAID 3.

RAID 4

Mais le RAID 3 et 4 ont un gros problème. En effet, vous comprenez que dès qu’une donnée est modifiée sur un disque, les bits de parités correspondants doivent également être modifiée. Ce qui fait que par exemple, dans un grappe RAID 4 de 5 disques, dès qu’un des 4 premiers modifie une de ses données, le 5ème doit également modifier les bits de parité correspondant. A chaque fois.

Ainsi, le disque de parité travaille énormément en RAID 3 ou 4, quasiment autant que tous les autres réunis. Ce qui est très mauvais pour sa durée de vie.

Voyant cela, un autre type a vu le jour : le RAID 5. Le principe est très simple, c’est un RAID 4 mais sur lequel les disques font office de parité à tour de rôle, comme sur ce schéma. Cela évite la surutilisation d’un des disques.

RAID 5

Les caractéristiques du RAID 5 restent identiques à celles des RAID 3 et 4 : (n-1) x capacité d’un disque en stockage effectif (ex : 5 disques de 2 To donneront une capacité totale de 8 To) ainsi que la résistance à une panne. Par contre comme on disait, on n’utilise pas à outrance un des disques de la grappe mais plus équitablement. En fait, sur le papier, le RAID 5 ne présente que des avantages par rapport aux 3 et 4, il est juste un peu plus lourd à gérer. Cela en fait le RAID « complexe » le plus utilisé actuellement.

Des back-up réguliers sont par contre de mise, en effet, s’il est rare qu’un disque plante entièrement, il est plus courant qu’un secteur devienne défectueux et puisse mettre en péril la lisibilité correcte des données.

Et enfin, nous terminerons par le plus complexe des RAID que nous verrons dans cet article : le RAID 6.

C’est une évolution du RAID 5. La différence vient du fait qu’au lieu de proposer une information de parité, elle en propose plusieurs (au moins 2). On dira qu’elle propose « p » disques de parité sur une grappe de « n » disques. De ce fait, ce RAID est fait pour des grappes ayant un nombre important de disques. Il en faut au moins 4, mais faire une grappe de type 6 avec 4 disques est ridicule. En pratique il y aura au moins 6 disques (dont 2 qui feront parité à tour de rôle).

RAID 6

L’intérêt du RAID 6 est que la grappe peut résister à p disques défectueux. La capacité de stockage est limitée à (n-p) x capacité des disques. Ainsi une grappe de type p=2 (deux informations de parité) avec 8 disques de 3 To aura une capacité de (8-2) x 3 = 18 To. (le 8-2 vient du fait que seuls 6 disques stockent sur les 8, car 2 font la parité et donc ne stockent pas)

Par contre gros défaut dur RAID 6, c’est qu’il demande beaucoup de puissance de calcul pour être géré. De plus il n’est pas très rapide (mais reste plus rapide que le RAID 1). Et enfin, si un disque plante, il faudra beaucoup de temps pour reconstituer la grappe. En clair, c’est un RAID 5 orienté sécurité pour les données sensibles.

Notez que si le RAID 6 peut proposer autant de disques de parité que l’on souhaite, en pratique ca sera souvent 2, ou à la rigueur 3. Car plus on augmente le nombre de parité, plus le RAID devient une usine à gaz.

grappe RAID

Bref vous l’aurez compris, les RAID hybrides font des grappes de grappes RAID, tandis que les RAID complexes mettent en place une grappe avec données de parité pour allier performances et fiabilité. Cependant ces RAID complexes sont surtout là pour les serveurs. Les particuliers n’ont souvent pas besoin d’une telle infrastructure.

Alors au final, allez-vous passer au à un de ces systèmes en grappe ?

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Creasion
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Creasion

Bonsoir, geekosa, avec 3 disque de 2To, que peut-on faire pour avoir 3/4To utilisable avec de la sécurisation de données ? (Cette solution est-elle native Windows 7 ? Sinon comment faire ?)

maxime
Invité
maxime

Est il concevable de mettre 4 disque de 4To en raid 5 ?
J’ai acheté un hp proliant g7 n54l et j’aimerai mettre mes 4 disque de 4To en raid et j’hésite entre raid 5 et raid 10

Untypcool
Membre
Untypcool

Article très intéressant.

Attention, il y a quelques petites fautes, en voici plusieurs :
– « Les particuliers n’ont souvennt pas besoin d’une telle infrastructure. » ==> un « n » en trop à « souvent »
– « allez-vous passer au à un de ces systèmes en grappe ? » ==> le « au » est de trop
– « mais nous nous y attarderont pas. » ==> il manque un « ne » entre les 2 « nous » et « attarderons » prend un « s »
– « si le RAID 6 peut proposer autant de disque de parité » ==> « disque » prend un « s »

Une relecture pourrait être utile.

Gungar
Membre
Gungar

Petite question Geekosa, qu’est-ce qui se passe dans le cas d’un Raid 01, si le raid 0 qui sert de back up est plus lent que l’autre? genre 2 DD au lieu de 2 SSD dans l’autre raid 0?