▷ Raid 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: explication de tous les types

Certes, nous avons tous entendu parler de la configuration des disques en RAID et nous l'avons associée aux grandes entreprises, où la nécessité de répliquer et de disposer des données est primordiale. Mais aujourd'hui, pratiquement toutes nos cartes mères pour PC de bureau ont la possibilité de créer nos propres RAID.

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Aujourd'hui, nous allons voir ce qu'est la technologie RAID, qui en plus d'être une marque de spray anti-moustique très efficace, a aussi à voir avec la technologie du monde de l'informatique. Nous verrons en quoi consiste son fonctionnement et ce que nous pouvons en faire et ses différentes configurations. Nos disques durs mécaniques ou SSD y occuperont le devant de la scène, quels qu'ils soient, ce qui nous permet de stocker d'énormes quantités d'informations grâce aux disques de plus de 10 To que nous pouvons actuellement trouver.

Vous avez peut-être également entendu parler du stockage dans le cloud et de ses avantages par rapport au stockage dans notre propre équipe, mais la vérité est qu'il est plus orienté métier. Ceux-ci paient un prix pour avoir ce type de service qui est fourni via Internet et sur des serveurs distants qui ont des systèmes de sécurité avancés et des configurations RAID propriétaires avec une grande redondance des données.

Qu'est-ce que la technologie RAID?

Le terme RAID vient de "Redundant Array of Independent Disks" ou dit en espagnol, redondant tableau de disques indépendants. Par son nom, nous avons déjà une bonne idée de ce que cette technologie a l'intention de faire. Ce qui n'est rien de plus que la création d' un système de stockage de données utilisant plusieurs unités de stockage parmi lesquelles les données sont distribuées ou répliquées. Ces unités de stockage peuvent être des disques durs mécaniques ou HDD, des SSD ou des disques SSD.

La technologie RAID est divisée en configurations appelées niveaux, grâce auxquelles nous pouvons obtenir différents résultats en termes de possibilités de stockage d'informations. Pour des raisons pratiques, nous allons voir un RAID comme un magasin de données unique, comme s'il s'agissait d'un seul disque logique, même s'il contient plusieurs disques durs physiquement indépendants.

Le but ultime du RAID est d'offrir à l'utilisateur une plus grande capacité de stockage, une redondance des données pour éviter la perte de données et pour fournir des vitesses de lecture et d'écriture des données plus rapides que si nous n'avions qu'un disque dur. Évidemment, ces fonctionnalités seront améliorées indépendamment en fonction du niveau de RAID que nous voulons implémenter.

Un autre avantage de l'utilisation d'un RAID est que nous pouvons utiliser les anciens disques durs que nous avons à la maison et que nous pouvons nous connecter via l' interface SATA à notre carte mère. De cette façon, avec des unités à faible coût, nous serons en mesure de monter un système de stockage où nos données seront en sécurité contre les pannes.

Où les RAID sont utilisés

En général, les RAID sont utilisés depuis de nombreuses années par les entreprises, en raison de l'importance particulière de leurs données et de la nécessité de les conserver et d'assurer leur redondance. Ceux-ci ont un ou plusieurs serveurs spécifiquement dédiés à la gestion de cette banque d'informations, avec du matériel spécialement conçu pour cette utilisation et avec un bouclier de protection contre les menaces externes qui empêcheront tout accès indu. En général, ces entrepôts utilisent des disques durs identiques en termes de performances et de technologie de fabrication, pour une évolutivité optimale.

Mais aujourd'hui, la quasi-totalité d'entre nous sera en mesure d'utiliser un système RAID si nous avons une carte mère relativement nouvelle et avec un chipset qui implémente ce type d'instructions internes. Nous n'aurons besoin que de plusieurs disques connectés à notre balle de base pour commencer à configurer un RAID à partir de Linux, Mac ou Windows.

Dans le cas où notre équipe ne met pas en œuvre cette technologie, nous aurons besoin d'un contrôleur RAID pour gérer l'entrepôt directement à partir du matériel, bien que dans ce cas, le système sera sensible aux pannes de ce contrôleur, ce qui, par exemple, ne se produit pas si nous le gérons via un logiciel.

Ce qu'un RAID peut et ne peut pas faire

Nous savons déjà ce qu'est un RAID et où il est possible de l'utiliser, mais maintenant nous devons savoir quels avantages nous allons obtenir en mettant en œuvre un tel système et quelles autres choses nous ne pourrons pas en faire. De cette façon, nous ne tomberons pas dans l'erreur de supposer que les choses ne le sont vraiment pas.

Avantages d'un RAID

• Haute tolérance aux pannes: avec un RAID, nous pouvons obtenir une bien meilleure tolérance aux pannes que si nous ne disposions que d'un disque dur. Cela sera conditionné par les configurations RAID que nous adoptons, car certaines sont orientées pour fournir une redondance et une autre simplement pour atteindre la vitesse d'accès. Amélioration des performances de lecture et d'écriture: comme dans le cas précédent, il existe des systèmes visant à améliorer les performances, en divisant les blocs de données en plusieurs unités, afin de les faire fonctionner en parallèle. Possibilité de combiner les deux propriétés précédentes: les niveaux RAID peuvent être combinés, comme nous le verrons ci-dessous. De cette façon, nous pouvons profiter de la vitesse d'accès de certains et de la redondance des données d'un autre. Bonne évolutivité et capacité de stockage: un autre de ses avantages est qu'il s'agit généralement de systèmes facilement évolutifs, selon la configuration que nous adoptons. De plus, nous pouvons utiliser des disques de nature, d'architecture, de capacité et d'âge différents.

Ce qu'un RAID ne peut pas faire

• Un RAID n'est pas un moyen de protection des données: RAID va répliquer des données, pas les protéger, ce sont deux concepts très différents. Les mêmes dommages seront causés par un virus sur un disque dur séparé, comme s'il était entré dans un RAID. Si nous n'avons pas de système de sécurité qui le protège, les données seront également exposées. Une meilleure vitesse d'accès n'est pas garantie: il existe des configurations que nous pouvons faire nous-mêmes, mais toutes les applications ou tous les jeux ne sont pas capables de bien fonctionner sur un RAID. Plusieurs fois, nous n'allons pas faire de profit en utilisant deux disques durs au lieu d'un pour stocker les données de manière divisée.

Inconvénients d'un RAID

• Un RAID ne garantit pas la récupération après un sinistre: comme nous le savons, il existe des applications qui peuvent récupérer des fichiers à partir d'un disque dur endommagé. Pour les RAID, vous avez besoin de pilotes différents et plus spécifiques qui ne sont pas nécessairement compatibles avec ces applications. Ainsi, en cas de défaillance d'une chaîne ou de plusieurs disques, nous pourrions avoir des données irrécupérables. La migration des données est plus compliquée: cloner un disque avec un système d'exploitation est assez simple, mais le faire avec un RAID complet vers un autre est beaucoup plus compliqué si nous n'avons pas les bons outils. C'est pourquoi la migration de fichiers d'un système vers un autre pour le mettre à jour est parfois une tâche insurmontable. Coût initial élevé: l'implémentation d'un RAID avec deux disques est simple, mais si nous voulons des ensembles plus complexes et redondants, les choses se compliquent. Plus il y a de disques, plus le coût est élevé et plus le système est complexe, plus nous en aurons besoin.

Quels niveaux RAID existe-t-il

Eh bien, nous pouvons trouver plusieurs types de RAID aujourd'hui, bien que ceux-ci soient divisés en RAID standard, niveaux imbriqués et niveaux propriétaires. Les niveaux les plus fréquemment utilisés pour les utilisateurs privés et les petites entreprises sont bien sûr les niveaux standard et imbriqués, car la plupart des équipements haut de gamme ont la possibilité de le faire sans rien installer de plus.

Au contraire, les niveaux propriétaires ne sont utilisés que par les créateurs eux-mêmes ou qui vendent ce service. Ce sont des variantes de celles considérées comme basiques, et nous ne pensons pas que leur explication soit nécessaire.

Voyons en quoi chacun d'eux consiste.

RAID 0

Le premier RAID que nous avons est appelé niveau 0 ou ensemble divisé. Dans ce cas, nous n'avons pas de redondance des données, car la fonction de ce niveau est de répartir les données stockées entre les différents disques durs connectés à l'ordinateur.

L'objectif de la mise en œuvre d'un RAID 0 est de fournir de bonnes vitesses d'accès aux données stockées sur les disques durs, car les informations sont également réparties sur eux pour avoir un accès simultané à plus de données avec leurs disques fonctionnant en parallèle.

RAID 0 n'a pas d'informations de parité ou de redondance des données, donc si l'un des disques de stockage tombe en panne, nous perdrons toutes les données qui s'y trouvaient, sauf si nous avons effectué des sauvegardes externes dans cette configuration.

Pour effectuer un RAID 0, nous devons faire attention à la taille des disques durs qui le composent. Dans ce cas, ce sera le plus petit disque dur qui déterminera l'espace supplémentaire dans le RAID. Si nous avons un disque dur de 1 To et 500 Go supplémentaires dans la configuration, la taille de l'ensemble fonctionnel sera de 1 To, en prenant le disque dur de 500 Go et 500 Go supplémentaires du disque de 1 To. C'est pourquoi l'idéal serait d'utiliser des disques durs de même taille pour pouvoir utiliser tout l'espace disponible dans l'ensemble conçu.

RAID 1

Cette configuration est également appelée mise en miroir ou « mise en miroir » et est l'une des plus couramment utilisées pour fournir une redondance des données et une bonne tolérance aux pannes. Dans ce cas, nous créons un magasin contenant des informations en double sur deux disques durs ou deux ensembles de disques durs. Lorsque nous stockons une donnée, elle est immédiatement répliquée dans son unité miroir pour avoir deux fois les mêmes données stockées.

Aux yeux du système d'exploitation, nous n'avons qu'une seule unité de stockage, à laquelle nous accédons pour lire les données à l'intérieur. Mais en cas d'échec, les données seront automatiquement recherchées dans le lecteur répliqué. Il est également intéressant d'augmenter la vitesse de lecture des données, car nous pouvons lire les informations simultanément à partir des deux unités miroir.

RAID 2

Ce niveau de RAID est peu utilisé, car il est essentiellement basé sur la création d'un stockage distribué sur plusieurs disques au niveau du bit. À son tour, un code d'erreur est créé à partir de cette distribution de données et stocké dans des unités exclusivement destinées à cette fin. De cette façon, tous les disques de l'entrepôt peuvent être surveillés et synchronisés pour lire et écrire des données. Parce que les disques portent actuellement déjà un système de détection d'erreur, cette configuration est contre-productive et le système de parité est utilisé.

RAID 3

Ce paramètre n'est également pas utilisé actuellement. Il consiste à diviser les données au niveau des octets en différentes unités qui composent le RAID, sauf une, où les informations de parité sont stockées afin de joindre ces données lors de leur lecture. De cette façon, chaque octet stocké possède un bit de parité supplémentaire pour identifier les erreurs et récupérer les données en cas de perte d'un lecteur.

L'avantage de cette configuration est que les données sont divisées en plusieurs disques et l'accès aux informations est très rapide, autant qu'il existe de disques parallèles. Pour configurer ce type de RAID, vous avez besoin d'au moins 3 disques durs.

RAID 4

Il s'agit également de stocker les données dans des blocs répartis entre les disques du magasin, en laissant l'un d'entre eux stocker les bits de parité. La différence fondamentale avec RAID 3 est que si nous perdons un disque, les données peuvent être reconstruites en temps réel grâce aux bits de parité calculés. Il vise à stocker des fichiers volumineux sans redondance, mais l'enregistrement des données est plus lent précisément en raison de la nécessité de faire ce calcul de parité chaque fois que quelque chose est enregistré.

RAID 5

Également appelé système distribué par parité. Celui-ci est utilisé plus fréquemment aujourd'hui que les niveaux 2, 3 et 4, en particulier sur les appareils NAS. Dans ce cas, les informations sont stockées divisées en blocs qui sont répartis entre les disques durs qui composent le RAID. Mais un bloc de parité est également généré pour assurer la redondance et pouvoir reconstruire les informations en cas de corruption d'un disque dur. Ce bloc de parité sera stocké dans une unité autre que les blocs de données impliqués dans le bloc calculé, de cette manière les informations de parité seront stockées sur un disque différent de celui où les blocs de données sont impliqués.

Dans ce cas, nous aurons également besoin d'au moins trois unités de stockage pour garantir la redondance des données avec parité, et une panne ne sera tolérée que sur une seule unité à la fois. En cas de rupture simultanée de deux, nous perdrons les informations de parité et au moins l'un des blocs de données impliqués. Il existe une variante RAID 5E dans laquelle un disque dur de rechange est inséré pour minimiser le temps de reconstruction des données en cas de défaillance de l'un des principaux.

RAID 6

RAID est essentiellement une extension de RAID 5, dans laquelle un autre bloc de parité est ajouté pour faire un total de deux. Les blocs d'informations seront à nouveau divisés en différentes unités et de la même manière les blocs de parité sont également stockés dans deux unités différentes. De cette façon, le système sera tolérant à la défaillance de jusqu'à deux unités de stockage, mais, par conséquent, nous aurons besoin de jusqu'à quatre disques pour pouvoir former un RAID 6E. Dans ce cas, il existe également une variante RAID 6e avec le même objectif que celui de RAID 5E.

Niveaux RAID imbriqués

Nous avons laissé les 6 niveaux de base de RAID pour entrer dans les niveaux imbriqués. Comme nous pouvons le supposer, ces niveaux sont essentiellement des systèmes qui ont un niveau principal de RAID, mais qui à leur tour contiennent d'autres sous-niveaux qui fonctionnent dans une configuration différente.

De cette façon, il existe différentes couches RAID qui sont capables d'exécuter simultanément les fonctions des niveaux de base, et peuvent ainsi combiner, par exemple, la capacité de lire plus rapidement avec RAID 0 et la redondance de RAID 1.

Voyons donc quels sont les plus utilisés aujourd'hui.

RAID 0 + 1

Il peut également être trouvé sous le nom RAID 01 ou miroir de partition. Il se compose essentiellement d'un niveau principal de type RAID 1 qui remplit les fonctions de réplication des données trouvées dans un premier sous-niveau en une seconde. À son tour, il y aura un sous-niveau RAID 0 qui remplira ses propres fonctions, c'est-à-dire stocker les données de manière répartie entre les unités qui s'y trouvent.

De cette façon, nous avons un niveau principal qui fait la fonction miroir et des sous-niveaux qui font la fonction de division des données. De cette façon, lorsqu'un disque dur tombe en panne, les données seront parfaitement stockées dans l'autre RAID 0 miroir.

L' inconvénient de ce système est l' évolutivité, lorsque nous ajoutons un disque supplémentaire sur un sous-niveau, nous devrons également faire de même sur l'autre. De plus, la tolérance aux pannes nous permettra de casser un disque différent à chaque sous-niveau, ou d'en casser deux au même sous-niveau, mais pas d'autres combinaisons, car nous perdrions des données.

RAID 1 + 0

Eh bien maintenant, nous serions dans le cas contraire, il est aussi appelé RAID 10 ou division miroir. Nous allons maintenant avoir un niveau principal de type 0 qui divise les données stockées entre les différents sous-niveaux. Dans le même temps, nous aurons plusieurs sous- niveaux de type 1 qui seront chargés de répliquer les données sur les disques durs qu'ils ont à l'intérieur.

Dans ce cas, la tolérance aux pannes nous permettra de casser tous les disques dans un sous-niveau sauf un, et il faudra qu'au moins un disque sain reste dans chacun des sous-niveaux afin de ne pas perdre d'informations.

RAID 50

Bien sûr, de cette façon, nous pouvons passer du temps à créer des combinaisons de RAID auxquelles il est plus compliqué d'obtenir une redondance, une fiabilité et une vitesse maximales. Nous verrons également RAID 50, qui est un niveau principal du RAID 0 qui divise les données des sous- niveaux configurés en RAID 5, avec leurs trois disques durs respectifs.

Dans chaque bloc RAID 5, nous aurons une série de données avec sa parité correspondante. Dans ce cas, un disque dur peut tomber en panne dans chaque RAID 5, et cela garantira l'intégrité des données, mais s'ils échouent davantage, nous perdrons les données qui y sont stockées.

RAID 100 et RAID 101

Mais non seulement nous pouvons avoir une arborescence à deux niveaux, mais trois, et c'est le cas du RAID 100 ou 1 + 0 + 0. Il se compose de deux sous-niveaux de RAID 1 + 0 divisés à leur tour par un niveau principal également en RAID 0.

De la même manière, nous pouvons avoir un RAID 1 + 0 + 1, composé de plusieurs sous- niveaux RAID 1 + 0 reflétés par un RAID 1 comme principal. Sa vitesse d'accès et sa redondance sont très bonnes, et elles offrent une bonne tolérance aux pannes, bien que la quantité de disque à utiliser soit considérable par rapport à la disponibilité d'espace.

Eh bien, tout tourne autour de la technologie RAID et de ses applications et fonctionnalités. Nous vous laissons maintenant quelques tutoriels qui vous seront également utiles

Nous espérons que ces informations vous ont été utiles pour mieux comprendre ce qu'est un système de stockage RAID. Si vous avez des questions ou des suggestions, veuillez les laisser dans la boîte de commentaires.