RAID : qu'est-ce que c'est et comment configurer un système RAID

Bien que la plupart des gens utilisent un seul disque dur sur leur ordinateur ou, au maximum, deux disques durs, la vérité est que de plus en plus de gens utilisent plusieurs disques et les placent en RAID pour bénéficier de différents avantages au moment de stocker des informations sur leurs disques.

Avec le prix actuel des disques durs (HDD) et des disques SSD (SSD), de plus en plus de personnes décident d'utiliser des configurations RAID afin d'obtenir des fonctions intéressantes. Envisagez-vous d'utiliser un RAID ? Nous vous montrons ici de quoi il s'agit, à quoi il sert et quelles configurations RAID vous pouvez utiliser pour tirer le meilleur parti de vos unités de stockage.

Qu’est-ce qu’un RAID de disque dur ?

« Redundant Array of Independent Disks », c'est-à-dire la traduction littérale d'un RAID (Réseau redondant de disques indépendants pour ses sigles en anglais). Il s'agit d'un groupe de disques durs indépendants qui fonctionnent ensemble pour offrir différents avantages à l'utilisateur.

Bien qu'il s'agisse de disques indépendants, RAID permet à l'ordinateur de les reconnaître comme une seule unité logique afin que les informations soient réparties entre eux comme s'il s'agissait d'un seul disque.

Quel est le but de faire un RAID ?

Avoir un RAID dans la configuration de votre ordinateur peut être très utile de différentes manières. Les personnes qui utilisent des informations importantes et qui ne peuvent pas se permettre qu'elles disparaissent en raison d'une panne peuvent utiliser une configuration de disque qui permet de conserver les informations en sécurité même en cas de panne de l'une d'entre elles.

Il existe également des configurations qui vous permettent de bénéficier de meilleures performances lors du déplacement de fichiers entre les disques et l'ordinateur, ainsi que de travailler avec de meilleures performances avec des programmes lourds, l'édition vidéo et la conception étant surtout les fonctions qui utilisent le plus les configurations RAID.

Sans aucun doute, améliorer la vitesse de transfert, ainsi que la fiabilité des disques et pouvoir garder les informations en sécurité en permanence, sans avoir besoin de faire des copies de sauvegarde et sans se soucier de la panne de certains disques, sont des fonctions clés qui ont fait l'utilisation des RAID. non seulement dans les entreprises mais aussi à la maison.

Niveaux RAID

Il existe différents niveaux ou configurations d'un RAID. Chacun d'eux est destiné à offrir certains avantages par rapport à d'autres types de configurations lors de l'imbrication des disques durs.

Pour savoir quel niveau RAID nous convient le mieux, nous devons d'abord réfléchir à ce que nous allons faire avec les disques et à ce que nous attendons du RAID réalisé avec eux. Rechercher la fiabilité des informations n’est pas la même chose qu’opter pour la vitesse de transfert la plus élevée possible.

Voyons toutes les configurations possibles et quelles sont leurs caractéristiques. De cette façon, nous pouvons savoir lequel est le meilleur à utiliser pour l’objectif que nous avons en tête.

RAID 0

C'est l'un des niveaux les plus utilisés. Il est nécessaire d'avoir au minimum 2 disques et cette configuration compte la somme de tous les disques durs du niveau pour pouvoir stocker des informations.

RAID 0 Il s'agit d'un niveau auquel les données sont réparties entre les deux disques durs. Le grand avantage de ceci est qu’il offre de meilleures performances lors du déplacement des informations. De la même manière, son principal inconvénient est qu'il n'a pas une plus grande tolérance aux pannes, donc une panne du disque pourrait entraîner la perte totale des informations qui y sont stockées.

Particulièrement recommandé lorsqu'un performances système supérieures et accéder à des informations, comme travailler avec des fichiers volumineux dans des projets de conception graphique, 3D et de montage vidéo. L’investissement est minime, ce qui le rend populaire auprès des budgets serrés.

RAID 1

Connu sous le nom miroir Le RAID 1 est principalement utilisé dans les serveurs d'entrée de gamme qui ne nécessitent pas de grande capacité de stockage.

RAID 1 utilise au minimum 2 disques durs et, comme son nom l'indique, toutes les informations qui arrivent sur le premier disque sont dupliquées sur le deuxième disque, et ainsi de suite avec le matériel supplémentaire. En cas de panne du premier disque, l'équipement continuerait à fonctionner correctement en utilisant les données stockées sur le deuxième disque. En gros, c'est comme travailler avec une sauvegarde constante.

Grâce à son effet « miroir », RAID 1 offre une récupération rapide après une panne de disque, ce qui en fait l'une des meilleures options en termes de tolérance aux pannes.

Ses performances augmentent par rapport à un seul disque, puisque les deux disques peuvent être lus et écrits. L'inconvénient de cette configuration est qu'elle peut solliciter le disque, provoquant une surcharge importante. De la même manière, la mémoire est limitée à la plus petite unité, il est donc important d'avoir des disques de même capacité pour ne pas gaspiller de stockage lors de l'utilisation de ce niveau.

RAID 5

Nécessitant un minimum de 3 disques durs, le RAID 5 combine le meilleur des niveaux précédents. Il combine la vitesse et les performances du RAID 0 avec la sécurité intégrée du RAID 1. Cela vous permet de transférer des données plus rapidement et d'accéder plus facilement aux informations tout en conservant toutes vos données de manière sécurisée. Ce RAID est généralement le niveau le plus utilisé dans les serveurs en raison de ses avantages.

L'espace de stockage disponible à ce niveau est égal à celui de nombre de disques -1. Ainsi, si la configuration est composée de 4 disques avec 1 To de stockage, la capacité RAID sera de 4 – 1 disques, soit 3 To de stockage.

Les informations qui arrivent sur les disques sont divisées en blocs par parité pour pouvoir récupérer les données en cas de panne. Lorsqu'un des disques tombe en panne, les informations endommagées sont corrigées à l'aide des données stockées sur les autres unités. L'un des inconvénients de cette configuration est que les performances chuteront considérablement en cas de panne. Le ralentissement est particulièrement visible avec les disques SATA haute capacité, ce qui rend le temps de reconstruction élevé.

Sans aucun doute, le problème le plus grave et le pire scénario que l’on puisse rencontrer à ce niveau est que le deuxième disque tombe en panne pendant la reconstruction du premier disque. Si cela se produit, toutes les informations stockées seront perdues.

RAID 6

Ce niveau cherche à résoudre le problème du RAID 5 en termes de tolérance aux pannes, en imitant son fonctionnement en ajoutant un disque de réserve qui commence à fonctionner en cas de panne de l'un des disques. Un minimum de 4 disques durs est requis. De cette façon, en cas de panne d'un des disques, le système fonctionnera correctement, comme si un RAID 5 était utilisé.

Étant donné qu'une nouvelle unité fonctionnant à parité entre en jeu, les performances lors de l'écriture des données sur les disques diminuent. Ce nouveau disque dur ne fonctionnera pas non plus comme stockage supplémentaire, puisque son utilisation pour la parité ne servira que de copie de sauvegarde. C’est ainsi que si vous disposez de 4 disques durs de 1 To, vous n’aurez que 2 To de stockage.

C'est une bonne configuration lorsque l'on souhaite résister à plusieurs pannes dans les unités utilisées.

Imbrication RAID par niveaux

De la même manière que plusieurs disques peuvent être placés ensemble pour configurer un RAID, plusieurs niveaux de RAID peuvent également être imbriqués pour pouvoir profiter de ses avantages à un niveau supérieur, en échange le coût sera plus élevé puisqu'il nécessite deux fois plus de disques. pour pouvoir utiliser ces nids.

RAID 0 + 1

Afin de réaliser un RAID 0+1, 4 disques durs sont nécessaires. Les disques seront regroupés par paires afin que chacun puisse former un RAID 0. Un RAID 1 est monté sur ces deux blocs de disques durs.

Avec cette configuration de disque dur, on obtient de meilleures performances en lecture et en écriture, mais il ne tolère pas deux pannes simultanées, c'est pourquoi il est en retard sur RAID 10 en termes de fiabilité.

RAID 10 (1 + 0)

Avec un minimum de 4 disques requis, RAID 1+0 utilise un RAID 1 et au-dessus d'eux un RAID 0. Cette configuration permet de bénéficier de hautes performances lors de l'accès aux informations (grâce au RAID 0) tout en bénéficiant d'une haute tolérance aux pannes ( en raison du RAID 1).

Dans le cas d'une configuration à 4 disques, jusqu'à deux disques différents peuvent tomber en panne sans perte d'informations, à condition que les disques appartiennent à des sous-groupes différents.

Comme un minimum de 4 disques durs est utilisé, le prix est plus élevé. Cependant, ses qualités le rendent parfait pour une utilisation sur des serveurs de bases de données, où vous obtenez un accès rapide aux informations tandis que les données peuvent être sauvegardées en cas de panne.

RAID 50 (5 + 0)

Lorsqu’un niveau de stockage plus élevé est requis, le RAID 5+0 peut être une bonne option à envisager. C'est un RAID 5 et au-dessus un RAID 0. Ils nécessitent au moins 6 disques tandis que l'un sera utilisé comme sauvegarde des informations. Avec cette configuration, jusqu'à 3 disques peuvent être endommagés sans perte de données.

Grâce à la configuration, vous pouvez obtenir un volume incroyablement élevé et des performances de lecture supérieures par rapport à un RAID 5 traditionnel, de la même manière que la vitesse d'écriture des informations augmente légèrement.

Ses inconvénients sont les mêmes que ceux du RAID 5, avec un temps de reconstruction élevé dû au recalcul de la parité, ainsi qu'un prix plus élevé.

RAID 60 (6 + 0)

La configuration la plus coûteuse car elle nécessite un minimum 8 disques durs pour pouvoir le mettre en pratique. RAID 6+0 est composé d'un RAID 6 et au-dessus d'un RAID 0. Grâce à cette configuration, on obtient des performances très intéressantes, notamment lors de la lecture des informations sur les disques.

Comme avec RAID 6, les principaux inconvénients sont de faibles performances d'écriture dues à la nécessité d'effectuer deux fois plus de calculs de parité, de la même manière que le matériel souffrira davantage, donc sa durée de vie sera raccourcie.

RAID logiciel ou RAID matériel

Les systèmes RAID peuvent être contrôlés à la fois par logiciel et par matériel. Selon la méthode choisie pour contrôler le système, des différences de fonctionnement et de performances peuvent être constatées aux niveaux choisis.

Contrôle logiciel

Les disques durs qui composent la matrice sont connectés directement à la carte mère de l'ordinateur et c'est le processeur et le système d'exploitation installé qui se chargent d'effectuer les opérations nécessaires pour contrôler le système RAID et les disques durs.

Parce qu'il utilise le matériel de l'ordinateur, la limite d'unités pouvant être connectées est définie par la carte mère. Ces cartes disposent généralement de plusieurs connexions SATA, la plus courante étant 6 ou 8 ports. De plus, la configuration est beaucoup plus simple que le contrôle matériel du système.

Le principal inconvénient de l'utilisation d'un logiciel pour contrôler le RAID est que les performances de l'équipement peuvent être affectées, notamment lors de l'utilisation de niveaux qui nécessitent plus de ressources pour fonctionner. Il existe également un risque de perte d'informations lorsque les disques durs se dégradent, car la récupération à partir du RAID est plus difficile.

Contrôle matériel

Contrairement au contrôle logiciel, où les disques durs sont connectés directement à la carte mère, dans le contrôle matériel, les disques de stockage sont connectés à un contrôleur RAID (qui à son tour se connecte via un port PCIe à la base) qui est chargé d'exécuter tout les opérations nécessaires au contrôle du système RAID et des disques.

Bénéficier de ce matériel permet d'avoir une plus grande fiabilité par rapport au contrôle logiciel, et il est indépendant du reste des composants de l'équipement. Il est également capable d'offrir de meilleures performances et n'affecte pas le fonctionnement de l'ordinateur même en utilisant des niveaux qui nécessitent des ressources excessives.

Les problèmes liés à l'utilisation du contrôle matériel pour gérer un système RAID relèvent notamment de la maintenance et de la compatibilité. Des mises à jour du micrologiciel peuvent être nécessaires pour maintenir la fiabilité du matériel. Il existe également la possibilité que le matériel ne soit pas compatible avec la carte mère ou que des pilotes généraux soient utilisés car il n'y a pas de pilotes appropriés, ce qui entraîne de mauvaises performances contrairement à l'utilisation des pilotes corrects.

Pour résoudre les problèmes de compatibilité, il est toujours conseillé d'acheter un contrôleur RAID du même fabricant que la carte mère à laquelle il va être connecté.

Il est également important de prendre en compte le modèle de carte à utiliser. Nous devons vérifier s'il est compatible avec le matériel dont nous disposons déjà et s'il est capable de supporter les niveaux RAID que nous prévoyons d'utiliser ou dont nous pourrions avoir besoin à l'avenir.