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MATERIELS

Tout savoir sur le RAID

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Par Alain Kerhuel le 18/10/2006 - indexel.net
 

La plupart des cartes mères intègrent des contrôleurs RAID, mais ceux-ci sont encore peu utilisés. Cette technologie permet pourtant, pour un coût raisonnable, d'assurer la sécurité des données et d'augmenter les performances de l'ordinateur.

 

Généralement, un seul disque dur est utilisé pour les opérations d'écriture et de lecture mais la technologie RAID (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks) en utilise plusieurs montés en grappes. Il existe différents types de technologies RAID que l'on utilisera suivant que l'on désire privilégier les performances, la sécurité des données, ou pourquoi pas les deux. Vu le faible coût des disques durs, ces techniques sont peu onéreuses. La mise en place d'une grappe RAID est très simple. Il suffit de lancer le BIOS, de définir le mode RAID que l'on a choisi et d'indiquer quels sont les disques qui doivent être montés. Ensuite, le système est totalement transparent pour l'utilisateur, la grappe RAID étant vue simplement comme un seul disque. Il convient toutefois de noter que la construction d'une grappe détruit généralement toutes les données présentes sur des disques (sauf parfois pour le RAID 1) et que les disques doivent être de même capacité et si possible de modèle identique pour éviter un gaspillage important.

 

Vitesse ou sécurité : il faut choisir !

 

La première technologie employée est le RAID 0 encore appelé striping. Celle-ci consiste à découper un fichier en petites bandes (strips) et à les écrire alternativement sur deux ou plusieurs disques durs. Ainsi, pendant qu'un disque écrit les données, un autre morceau est envoyé sur un autre disque, et ainsi de suite. Chaque disque n'ayant à écrire qu'une partie des données du fichier, les accès sont beaucoup plus rapides, aussi bien en lecture qu'en écriture. Plus le nombre de disques est important, plus les performances sont au rendez-vous, mais en principe deux ou trois disques suffisent. Le RAID 0 permet donc d'obtenir d'excellentes performances, même avec des disques ordinaires, bien moins coûteux que les disques haut de gamme à 10 000 tr/mn. En revanche, ce système pèche par son manque de fiabilité. Si un des disques tombe en panne, la totalité des informations de la grappe est perdue. Avec trois disques durs, les risques de panne sont trois fois plus importants qu'avec un seul. Le RAID 0 ne devra donc être utilisé que sur des volumes où la perte de données n'est pas catastrophique comme le système d'exploitation ou les programmes. Avec des disques identiques, la capacité de la grappe est égale à la somme des capacités des disques. Mais si l'on monte en RAID 0 un disque de 160 Go et un de 250 Go, on obtiendra une capacité totale de seulement 320 Go. Les 90 Go de plus du plus gros disque resteront inutilisés.

 

Si c'est la sécurité des données qui prévaut, il faut alors passer par le RAID 1 ou mirroring. Dans ce mode, le contrôleur écrit les mêmes données simultanément sur plusieurs disques. Si l'un d'eux tombe en panne, les données sont entièrement récupérables sur les disques restants. Il suffit alors de remplacer le disque corrompu par un disque neuf pour que le contrôleur régénère entièrement le système. Deux disques suffisent en principe pour assurer une bonne sécurité. Un autre avantage du RAID 1 est qu'en cas de panne l'utilisateur peut continuer à travailler en attendant l'installation d'un nouveau disque et même pendant que le système se régénère. En revanche, le RAID 1 n'est pas très économique, puisque la capacité totale est égale à celle du plus petit des disques de la grappe. Dans notre exemple, avec deux disques de 160 Go et 250 Go, la capacité totale ne sera que de 160 Go.

 

Performances et sécurité : le beurre et l'argent du beurre

 

Comment faire maintenant pour obtenir à la fois les performances et la sécurité ? Il suffit de monter d'abord deux groupes de disques en RAID 1 pour assurer la sécurité et de mettre le tout en RAID 0 pour gagner en vitesse. On obtient alors un ensemble appelé RAID 10, ou RAID 1+0. Celui-ci est plus facile à régénérer que l'inverse qui consiste à mettre en RAID 1 des grappes RAID 0 (mode 0+1). Le RAID 10 associe performances et sécurité, mais il nécessite un minimum de quatre disques, ce qui n'est pas très économique. Avec des disques identiques, la capacité totale est égale au double de celle d'un disque, soit par exemple 320 Go si l'on utilise quatre disques de 160 Go.

 

Il existe une autre manière de cumuler performances et sécurité : c'est le RAID 5. Le principe est un peu plus complexe et il faut un minimum de trois disques. Comme avec le RAID 0, les données sont découpées en strips. Un premier strip est enregistré sur un disque, un deuxième sur un autre disque et sur un troisième disque, c'est un contrôle de parité, calculé à partir d'un "ou exclusif" entre les deux premiers strips qui est enregistré. L'enregistrement se poursuit ainsi en permutant les disques, les contrôles étant répartis également sur tous les disques. Si l'un d'eux tombe en panne, les informations manquantes seront reconstituées en effectuant les mêmes opérations "ou exclusif" entre les strips pour reconstituer les contrôles, ou entre les contrôles et les strips pour reconstituer les strips manquants.

 

Que faire en cas de panne ?

 

En cas de panne, il faut d'abord remplacer le disque endommagé avant de reprendre son travail. Ensuite, il faut savoir que la reconstitution des données est assez longue, elle dure généralement plusieurs heures. Le RAID 5 est intéressant, puisqu'il est plus économique que le RAID 10, mais un peu plus difficile à régénérer en cas de panne. Avec des disques identiques, la capacité totale est égale à la somme de celle des disques moins un. Ainsi avec trois disques de 160 Go on obtient un total de 320 Go ((3-1) * 160) et avec quatre disques 480 Go contre seulement 320 en RAID 10. Les grappes RAID sont constituées de disques entiers, mais grâce à la technologie Intel Matrix Storage, il est possible de monter plusieurs systèmes RAID différents sur un même groupe de disques. Avec par exemple trois disques de 160 Go, on pourra créer un RAID 0 sur les 60 premiers Go de chaque disque soit 180 Go et placer les 100 Go qui restent en RAID 5 soit 200 Go. L'Intel Matrix Storage rend le RAID encore plus économique, mais il ne peut être implanté que sur les cartes mères disposant de chipset Intel ICH6R ou plus récents.

  

En résumé, dans une utilisation domestique ou sur un poste de travail, une grappe de deux disques en RAID 0 pourra être utilisée pour le système d'exploitation, les jeux ou encore les applications de montage audio et vidéo. Les données importantes telles que les documents bureautiques, les fichiers professionnels, les photos et les vidéos trouveront leur place sur des disques en RAID 1 qui seront beaucoup plus simples à gérer en cas de panne. Le RAID 5 enfin, sera réservé à un contexte plus professionnel plus particulièrement sur des serveurs. Il faut que des disques de rechange soient prévus et qu'il soit possible de les échanger à chaud.

 

 
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