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La Technologie du RAID





Le RAID est l'acronyme de Redundant Array of Inexpensive / Independent Disk

Ce qui veut dire:

Ensemble redondant de disques indépendants
ou plus particulièrement
Ensemble redondant de disques non coûteux.

Les disques non coûteux de 3.5" ou 5.25" supplantent désormais les disques durs 6.5" et 9.5", grâce à leurs performances supérieurs au standard IBM 3390-3 des disques grands systèmes. Seul leur MTBF (*) reste plus faible (500 000 Heures contre 3 000 000 d'Heures pour les disques 6.5" et 9.5"), voici pourquoi l'utilisation d'un système RAID allié à des disques 3.5" est devenu plus intéressante que l'achat de disques 6.5" à 9.5".

(*) MTBF : Mean time between failures, Temps moyen entre pannes.


A quoi ça sert ?:

  • Augmenter la capacité, grâce aux agrégats de partitions qui permettent de créer des partitions s'étendant sur plusieurs disques.
  • Améliorer les performances, grâce au Striping qui permet de lire et d'écrire sur plusieurs disques simultanément pour en augmenter le débit. (voir RAID 0).
  • Apporter la tolérance de panne, on se prémunit ainsi contre les défaillances disque.


    Les systèmes RAID:

  • Les plus connus et utilisés : Le RAID 0, 1, 3, 5 qui sont tous intégrés de façon logiciel (à l'exception du RAID 3) dans Windows NT4 et sous Windows 2000/ 2003 (à partir de disques dynamiques).
  • Les moins utilisés : Le RAID 2, 4, 6, 7, 10, S, H n'apportent pas vraiment de grandes améliorations, sont plus coûteux ou sont tout bonnement à l'état de prototype.


    Le RAID 0:



  • Appelé aussi "Striping", les données sont réparties sur au moins deux disques sous la forme d'agrégats par bandes.
  • Cette méthode de gestion des disques améliore uniquement la vitesse en lecture et en écriture. Le débit de la grappe de disques en RAID 0 est égale au débit d'un disque multiplié par le nombre de disques (ex: pour 4 disques avec un débit théorique de 33 Mo/s, il faut 1/4 de seconde pour écrire 33Mo de données, d'où un débit de 132 Mo /s).
  • Elle n'apporte aucune sécurité des données, la perte d'un disque entraîne la perte des données de tous les disques de la grappe.


    Le RAID 1:



  • Appelé aussi "Mirroring ou Duplexing". Le Mirroring utilise un seul contrôleur pour tous les disques, alors que le duplexing utilise un contrôleur par disque ce qui permet de tolérer la panne d'un contrôleur.
  • Ce système accroît la sécurité des données par duplication d'un disque sur un autre.
  • Il améliore les performances en lecture par accès simultanés aux 2 disques.
  • Et correspond au Mode Miroir de Windows NT4 Server.


    Le RAID 2:



  • Identique au RAID 1 mais un seul disque est sollicité lors des opérations de lecture.
  • Donc il n'y a aucune amélioration des performances en lecture/écriture.


    Le RAID 3:



  • C'est un RAID 0 plus un disque de parité afin de détecter les erreurs d'enregistrement.
  • Si le disque de parité tombe en panne, on se retrouve en RAID 0.


    Le RAID 4:



  • Ce mode présente des différences de structure des données par rapport au RAID 3, les données sont organisées de la même façon mais la taille des segments est variable.
  • Il crée un goulot d'étranglement des données et le disque de parité travaille deux fois plus.
  • En règle général, le RAID 5 est toujours préféré au RAID4.


    Le RAID 5:



  • Le "disque de contrôle" est réparti entre tous les disques, ce qui élimine le goulot d'étranglement du RAID 4.
  • Les disques travaillent tous autant.
  • Si les disques sont compatibles "HotPlug", ce mode permet l'échange de disques à chaud.
  • Il améliore la vitesse en lecture et en écriture.
  • Ce mode correspond à l'agrégat par bandes avec parité sous NT4 Server.


    L'Orthogonal Raid 5:



  • C'est une technique logicielle créé par IBM.
  • Ce mode est identique au RAID 5 mais utilise un contrôleur par disque comme en "duplexing".


    Le RAID 6:



  • Il a la même organisation que le RAID 5 mais utilise 2 codes de redondance.
  • Ce qui permet de continuer de fonctionner après la panne de 2 disques simultanées.


    Le RAID 7:

    Ce mode porte aussi, chez certains constructeurs, le nom de RAID ADG (Advanced Data Guarding).

  • Il met en jeu une carte microprocesseur fonctionnant sous un noyau temps-réel qui contrôle et calcule la parité, la gestion du cache ainsi que la surveillance des disques.
  • Ce mode supporte la perte de plusieurs disques simultanément.
  • Ce mode est plus lent en écriture que le RAID 5 du fait qu'il est nécessaire d'écrire deux fois plus de données de parité.


    Le RAID 10:

  • C'est une combinaison entre l'agrégat et le miroir. En simplifiant, le système se comporte comme un RAID 1 de 2 volumes en RAID 0.

    [ [ 1er_RAID 0 ] <<< RAID 1 >>> [ 2ème_RAID 0 ] ]

  • Ce système est plus sûr et plus performant qu'un RAID 5 car il permet la perte de 2 disques sur la même volume en RAID 0, mais son coût en espace disque est plus important.
  • Aussi appelé RAID 0 + 1.
  • Ce système n'est pas recommandé pour un serveur car il gère mal les accès disque simultanés.


    Le RAID H:

    Ce mode RAID est encore à l'état de prototype.


    Le RAID S:

    Ce mode de RAID est presque identique au RAID 3 et comprends aussi un disque de contrôle de parité dédié.


    Tableau comparatif des différents systèmes RAID:

    Niveau Avantages Inconvénients
    RAID 0
    • Performances en Lecture / Ecriture

    • Pas de tolérance des pannes
    RAID 1
    • Performances en Lecture
    • Perte d'espace disque de 50 %
    RAID 3
    • Performances en Lecture / Ecriture
    • Conseillé lors de l'accès à des fichiers de grande taille (Imagerie numérique).
    • Nécessite l'utilisation d'un disque très solide pour le contrôle de parité
    RAID 5
    • Performances en Lecture / Ecriture
    • Possibilité de changer un disque défectueux à chaud
    • Conseillé lors d'accès simultanés à des fichiers de petite taille (Base de données).
    • Dégradation des performances lors de la reconstitution du disque défectueux.


    Attention, un RAID 5 n'est pas forcément mieux qu'un RAID 0, 1 ou 3, tout dépend de l'utilisation et du but recherché.


    Les différents O.S.:

  • Ms-DOS ne gère pas le RAID (de façon logiciel mais pourrait très bien fonctionner en RAID grâce à une carte Hardware).
  • Windows 95/98/Me ne gère pas le RAID de façon logiciel.
  • Windows NT/2000/2003 Serveur gère le RAID 0, 1, 5.
  • Windows NT Workstation/2000 Pro et XP gèrent le RAID 0, mais pas les modes à tolérance de pannes comme le RAID 1 et le RAID 5.
  • Netware gère le RAID 1.
  • Linux gère le RAID 0, 1, 4, 5 (le plus souvent grâce à des patchs).


    Ce qu'il faut savoir:

  • Le RAID peut être géré de façon logiciel ou hardware.
  • Par voie logiciel, la partition système ne peut bénéficier du mode RAID puisque c'est elle qui le gère ( à l'exception du mode Mirroir "RAID1" ).
  • Par voie matériel, le système est plus rapide et devient transparent pour le système d'exploitation dont la partition peut ainsi être intégré dans le RAID.



    Article largement inspiré du site de froverio








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    Publié le: 2004-10-24 (1125 lectures)

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