Le RAID

Le concept de la technologie RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks à l’origine puis Redundant Array of Independant Disks par la suite) fut mis au point en 1988 par David A. Patterson, Garth A. Gibson et Randy H. Katz. afin de répondre à certaines exigences qu’était de coupler plusieurs disques dures pour n’ en faire qu’un volume contiguë (les disques durs avaient une taille de 5Mo à l’époque).

Concrètement le but était de pouvoir mettre par exemple 5 disques durs de 5Mo et de n’ en faire qu’un de 5x5Mo soit 25 Mo à l’époque ou 10 disques durs de 250 GO nous faisant donc un disque de 2,5To soit 2500 Go de nos jours !!

De la, ils se sont dit que si on pouvait mettre en grappe plusieurs disques afin de ne faire qu’un, il était possible en multipliant les données sauvegardées sur 2 disques par exemples de rendre le système plus fiable permettant à un disque de tombé en panne sans perturber les services et ainsi mieux garantir la disponibilité des données.

On a constaté à l’usage que ce système améliorait également les performances en terme de débit (lecture et écriture) et de temps d’accès vu que l’information était réparti sur plusieurs disques permettant ainsi de paralelliser les accès aux disques{{{La technologie RAID en général}}}

Pour résumer, 3 types de RAID existent :
– Faire de plusieurs disques durs 1 seule et unique volume (stripping)
– Redondance de l’information : on duplique les différents éléments pour pour palier à la perte éventuelle d’un disque
– Non linéarité de l’information : on réparti l’information sur plusieurs disques paralelliser donc amélioration des performances lors des accès.

Cela consiste donc à employer plusieurs disques de capacité identique ou non selon les cas. Ils se connectent généralement sur un carte RAID ou sur une carte mère directement si celle si possède un contrôleur RAID.

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{{{1- Le RAID 0 : Grappe de disques avec agrégat de bandes (Stripped Disk Array without Fault Tolerance)}}}

Le Raid 0 appelé aussi striping, consiste à répartir les données qui sont découpées linéairement en blocs de données et réparti sur chacun des disques de la grappe.

Il en résulte un accès rapide au données aussi bien en écriture qu’en lecture mais par contre si un disque meure, toutes les données sont perdus !

Avantage : Amélioration des performances, toute la surface des disques est utilisés, possibilité de constitué des énormes espaces de stockage
Inconvénient : Pas de protection des données (la perte d’un seul disque entraîne la perte des données), Obligation de sauvegarder les données via un système de sauvegarde.

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{{{2- Le RAID 1 : Disques en miroir (Mirroring and Duplexing) :}}}

Le RAID 1 consiste à dupliquer les données d’un disque sur un deuxième disque ‘miroir’. Cette copie peut être faite de 2 manière :
Le mirroring : un seul contrôleur gère les 2 disques
Le duplexing : chaque disque utilise sont propre contrôleur

On remarquera une amélioration des performances en lecture mais un dégradation en écriture en fonction du nombre de disques présents dans le système.

Avantage : amélioration des performances en lecture, haute disponibilité des données car survit a la perte de N-1 disque, N étant le nombre de disque indépendant, la perte d’un disque n’entrai ne pas de baisse notable des performances.
Inconvénient : Solution onéreuse (quoique vu le prix des disques maintenant…), dégradation des performance en écriture en fonction du nombre de disques.

{{{3- Le RAID 2: Grappes parallèle avec codes ECC}}}

Le RAID 2 utilise le même principe de fonctionnement que le RAID 0. La différence réside dans l’utilisation d’un disque supplémentaire afin de stocker les code de contrôles d’erreur « Error Checking and Correcting » dit ECC.

Cette technologie n’ est quasiment pas utilisée !

<doc71|left>{{{4- Le RAID 3: Grappes parallèles avec parité ou Independent Data Disks with Shared Parity Disk}}}

Le RAID 3 utilise lui 3 disques ou + pour les données et 1 disque supplémentaire pour le contrôle de parité.

Lors de l’écriture des données, le système répartit les octets sur les disques et enregistre les contrôles de parité de ces octets sur le dernier disque. Ainsi en cas de panne d’un disque le système est capable de reconstituer la structure des données.

Les performances en lecture ne sont pas mauvaise, l’accès aux données pouvant être simultané mais les performances en écriture sont mauvaise ! En effet l »écriture du contrôle de parité sur le dernier disque provoque un goulot d’étranglement et ne permet donc pas l’écriture en simultané.

Avantage : haute disponibilité des données car survit a la perte d’un disque. Légère amélioration à la lecture.
Inconvénient : mobilise un disque entier pour le contrôle de parité, 4 disque minimum sont nécessaire, mauvaise performance en écriture, mauvaise performance en lecture dans le cas de la perte d’un disque

{{{5- Le RAID 4: agrégat de bande avec parité ou block-interleaved parity}}}

Le RAID 4 suit le même principe que le RAID3 à la différence que celui ci enregistre non plus par octets mais par bande de blocs de données.

Il a les mêmes avantages et inconvénients que le RAID 3.

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{{{6- Le RAID 5: agrégat de bande avec parité alternée ou Independent Data Disks with Distributed Parity Blocks}}}

Il s’agit d’une évolution du RAID 4 à la différence que les contrôles de parité ne se font plus sur le dernier disque mais sur tout les disques permettant ainsi une meilleur reconstitution des données en cas de perte d’un disque.

Ce système permet de diminué également le goulet d’étranglement améliorant ainsi les performances en écriture.

Avantage : haute disponibilité des données car survit a la perte d’un disque. Amélioration des performances à la lecture.
Inconvénient : moins bonne performance en écriture, mauvaise performance en lecture dans le cas de la perte d’un disque

{{{7- Le RAID 0+1 ou Hight Data Transfert Performance:}}}

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Ce RAID est conçu en associant à la fois le RAID0 ET RAID1. On réalise 2 stripes indépendant de même capacité que l’on associe ensuite dans un miroir. Il convient donc d’avoir 4 disques dures minimum.

Il en résulte de bonne capacité en lecture (RAID 1) ainsi qu’en écriture (RAID 0), permet de grand volume de stockage avec une tolérance aux pannes de disques.

C’est une des meilleurs solutions afin d’obtenir des performances idéal. Il est a noter que ce RAID fonctionne en émulation logicielle.

Avantage : haute disponibilité des donnée : survit à la perte d’un disques, amélioration des performances en lecture et écriture.
Inconvénient : mobilise un minimum de 4 disques, 50% de place des disques disponibles.

{{{8- Le RAID 10}}}

C’est le même principe que le RAID 0+1 mais inversé on en capsule du RAID 1 dans du RAID 0.

Le même avantages sont présent que dans le RAID 0+1 à la différence qu’il supporte la perte de plus d’un disque en fonction d’ou il se trouve !

Il est a noter que ce RAID fonctionne en émulation logicielle.

Avantage : haute disponibilité des donnée : survit à la perte de plusieurs disques, amélioration des performances en lecture et écriture des données.
Inconvénient : mobilise un minimum de 4 disques, 50% de place des disques disponibles.

{{{
9- Les autres RAID}}}

De multiples variantes de RAID sont apparu souvent propriétaire comme le RAID 6 qui repose sur le RAID 5 avec une répartition différente des parités sur les disques augmentant ainsi la tolérance au panne mais ayant des performances en écriture médiocre.

Le RAID 30 combine 2 couples de disques en RAID 3, chaque couples étant ensuite monté sur un RAID 0

Le RAID 50 existe également, utilisant le RAID 5 sur 2 groupes de 3 disques, chaque groupe étant connecté sur un RAID 0.


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