Configurations RAID les plus populaires pour les serveurs

RAID signifie « Redundant  Array of Independent Disks » ou « Redundant Array of Inexpensive Disks », qui est une technologie de stockage de données qui combine plusieurs disques physiques en une seule unité logique. L’objectif principal du RAID est d’améliorer les performances, la disponibilité et/ou la redondance des données.

En RAID, les disques physiques groupés fonctionnent ensemble pour augmenter les vitesses de lecture et d’écriture des données ou fournir une protection contre les pannes de disque. Les données sont décomposées en petits blocs répartis sur différents disques de la baie, ce qui permet un accès et une utilisation parallèles des données, augmentant ainsi la vitesse des opérations d’E/S.

Il existe plusieurs niveaux RAID différents (tels que RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, etc.), chacun avec des méthodes de travail et des caractéristiques différentes. Certains niveaux RAID offrent un niveau de redondance plus élevé pour protéger les données contre les pannes de disque, tandis que d’autres se concentrent sur les performances.

Types RAID couramment utilisés

Certainstypes de RAID sont couramment utilisés dans les environnements informatiques. Parmi eux :

1. RAID 0 (Striping) : RAID 0 divise les données en alternance entre deux disques ou plus, améliorant ainsi les vitesses globales de lecture/écriture. Cependant, RAID 0 ne fournit pas de redondance des données, ce qui signifie que si un disque tombe en panne, toutes les données de cette matrice sont perdues.
2. RAID 1 (mise en miroir) : RAID 1 utilise deux disques (au minimum) pour effectuer des copies identiques d’un disque à l’autre. Il fournit des redondances complètes, de sorte que si l’un des disques est endommagé, les données sont toujours accessibles à partir du disque qui fonctionne encore.
3. RAID 5 : RAID 5 utilise un minimum de trois disques ou plus pour fournir une combinaison de répartition et de parité. Les données sont partitionnées et la parité est calculée et distribuée sur les disques. Si un disque est endommagé, les données peuvent être reconstruites à partir des informations de parité stockées sur l’autre disque.
4. RAID 6: Semblable à RAID 5, RAID 6 utilise également la répartition et la parité, mais avec deux parités qui permettent de traiter les pannes de deux disques simultanément. Il offre un niveau de redondance plus élevé que RAID 5.
5. RAID 10 (RAID 1+0) : RAID 10 combine les fonctionnalités de RAID 1 (mise en miroir) et RAID 0 (répartition). Au moins quatre disques sont nécessaires pour créer RAID 10. Les données sont divisées en deux jeux de disques en miroir, puis les données sont réparties dans chaque jeu de miroirs.

De tous les types RAID ci-dessus, RAID 5 et RAID 6 sont devenus des choix populaires dans les environnements professionnels car ils offrent une combinaison de performances et de redondance des données. RAID 10 est également très populaire car il offre un haut niveau de redondance avec de bonnes performances. Cependant, le bon choix RAID dépendra en grande partie des besoins spécifiques de chaque situation, tels que la disponibilité du budget, la capacité de stockage requise, le niveau de redondance souhaité et les performances attendues.

Avantages du RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) présente divers avantages qui en font un choix populaire dans les environnements informatiques, en particulier dans les systèmes de stockage de données critiques.

Bien que RAID présente de nombreux avantages, il est important de se rappeler que RAID n’est pas une solution parfaite. RAID protège uniquement contre les pannes de disque, pas contre d’autres problèmes pouvant entraîner une perte de données tels que des catastrophes naturelles, des attaques de logiciels malveillants ou des erreurs de l’utilisateur.

Des sauvegardes régulières des données sont toujours nécessaires pour protéger les données de bout en bout. Voici quelques-uns des avantages du RAID :

1. Redondance des données : plusieurs niveaux RAID (tels que RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10) fournissent des redondances de données. Avec la redondance, les données sont stockées ou copiées sur plusieurs disques, de sorte qu’en cas de défaillance d’un disque, il est toujours accessible à partir d’un autre disque de travail. Cela permet de protéger les données contre les pertes dues à une défaillance du disque.
2. Performances accrues : Certains niveaux RAID (en particulier RAID 0) utilisent des techniques de répartition, où les données sont partitionnées et distribuées sur plusieurs disques. Cela augmente la vitesse globale de lecture et d’écriture des données, car l’accès aux données peut être effectué en parallèle. Dans certaines situations, RAID peut fournir des performances beaucoup plus élevées par rapport à l’utilisation d’un seul disque.
3. Évolutivité : RAID permet de combiner plusieurs disques physiques en une seule unité logique, augmentant ainsi efficacement la capacité de stockage. Si la capacité de stockage est insuffisante, vous pouvez facilement ajouter d’autres disques dans la matrice RAID.
4. Haute disponibilité des données : RAID avec des redondances élevées (telles que RAID 6 ou RAID 10) peut augmenter la disponibilité des données. Même si certains disques tombent en panne, les données sont toujours accessibles et le système peut continuer à fonctionner.
5. Récupération rapide des données: En cas de défaillance du disque RAID avec redondances, la récupération des données est généralement plus rapide que la récupération à partir de sauvegardes, car les données sont toujours sur le disque qui fonctionne toujours et est accessible immédiatement.
6. Efficacité d’utilisation du disque : Certains niveaux RAID, tels que RAID 5 ou RAID 6, utilisent la parité pour stocker des données redondantes. Cela permet une utilisation efficace de l’espace de stockage car tous les disques ne sont pas nécessaires pour stocker les mêmes données.
7. Remplacement à chaud RAID : Certains systèmes RAID prennent en charge l’échange à chaud, ce qui permet de remplacer les disques endommagés sans arrêter le système RAID. Cela réduit les temps d’arrêt et simplifie le processus de maintenance.

Inconvénients du RAID

Bien que RAID présente de nombreux avantages, il présente également certains inconvénients qui doivent être pris en compte avant de l’implémenter. Il est important de comprendre les inconvénients du RAID et de déterminer si RAID répond à vos besoins et à vos objectifs de stockage de données.

Dans certains cas, il peut exister d’autres solutions mieux adaptées à vos objectifs, telles que le stockage basé sur le cloud ou un système de sauvegarde fiable.

Voici quelques inconvénients du RAID :

1. Coût : les implémentations RAID nécessitent au moins deux disques physiques ou plus, selon le niveau RAID utilisé. Cela signifie des coûts matériels supplémentaires pour la construction ou l’extension de matrices RAID.
2. Complexité : la configuration et la gestion du RAID peuvent être une tâche complexe, en particulier pour les niveaux RAID supérieurs ou les configurations complexes. Il doit avoir une bonne compréhension du fonctionnement du RAID et avoir des connaissances techniques suffisantes pour gérer et résoudre les problèmes liés au RAID.
3. Surcharge de performances : certains niveaux RAID, en particulier ceux qui fournissent des redondances de données, tels que RAID 1, RAID 5 et RAID 6, nécessitent un temps supplémentaire pour calculer et écrire les informations de parité. Cela peut entraîner une légère diminution des performances par rapport à l’utilisation d’un seul disque.
4. Capacité effective : certains niveaux RAID, tels que RAID 1, ont une capacité effective inférieure à la capacité totale du disque physique. Par exemple, dans RAID 1 avec deux disques, la capacité effective n’est que la moitié de la capacité totale de ces deux disques.
5. RAID n’est pas une sauvegarde : RAID fournit des redondances de données pour protéger contre les pannes de disque, mais ne remplace pas un processus de sauvegarde de données organisé. RAID ne protège pas contre d’autres problèmes pouvant entraîner une perte de données, tels que les catastrophes naturelles, les incendies ou les attaques de logiciels malveillants.
6. Risque de sécurité : les niveaux RAID qui utilisent la répartition (comme RAID 0) n’ont pas de redondance de données et ne protègent pas contre les pannes de disque. Si l’un des disques tombe en panne, toutes les données de cette baie sont perdues.
7. SPOF du contrôleur RAID : si RAID est configuré via un seul contrôleur RAID, le contrôleur RAID devient un point de défaillance unique (SPOF). Si le contrôleur RAID tombe en panne, l’ensemble de la matrice RAID peut ne pas être accessible ou opérationnel.
8. Limitations dans l’amélioration des performances : Bien que RAID puisse améliorer les performances dans certains cas, ce n’est pas toujours vrai pour tous les types de charges de travail ou d’applications. Dans certaines situations, l’augmentation du nombre de disques dans une baie n’entraîne pas une augmentation significative des performances.

Choisir le bon type de RAID

Le choix du bon type de RAID implique de prendre en compte de nombreux facteurs, notamment vos besoins spécifiques, votre budget, le niveau de redondance souhaité et le niveau de performances attendu.

Vous devez savoir qu’il n’existe pas de type de RAID adapté à toutes les situations. Chaque niveau RAID a des utilisations différentes et peut répondre à différents besoins. Choisissez le type RAID qui convient à vos besoins et à vos objectifs de stockage de données, et assurez-vous d’effectuer une surveillance et une maintenance régulières pour maintenir les performances et la fiabilité de votre matrice RAID.

Voici quelques étapes qui peuvent vous aider à choisir le type RAID approprié :

1.  Identifiez vos besoins : définissez clairement vos besoins en matière de stockage de données. Quelle est la capacité requise? Des performances élevées sont-elles requises pour une application particulière ? Quelle est l’importance de la redondance des données pour la protection contre les pannes de disque ?
2. Considérez un budget: Certains types RAID nécessitent plus de disques physiques pour fournir un certain niveau de redondance ou de performances. Tenez compte de votre budget et déterminez le nombre de disques que vous pouvez allouer au système RAID.
3. Connaître les niveaux RAID disponibles : Connaissez les différents niveaux RAID disponibles, y compris RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 et RAID 10. Découvrez les caractéristiques, les avantages et les inconvénients de chaque niveau RAID.
4. Redondances vs performances : déterminez si vous donnez la priorité aux redondances de données ou aux performances. Les niveaux RAID qui offrent des redondances élevées telles que RAID 6 ou RAID 10 offrent une meilleure protection contre les pannes de disque, mais peuvent avoir des coûts de performances plus élevées par rapport à RAID 0.
5. Nombre de disques : Tenez compte du nombre de disques que vous souhaitez utiliser pour la matrice RAID. Certains niveaux RAID nécessitent un certain nombre minimum de disques pour fonctionner correctement.
6. Contrôleur RAID : si vous utilisez RAID avec des redondances élevées ou des configurations complexes, assurez-vous que votre contrôleur RAID peut gérer la tâche. Choisissez le contrôleur RAID qui convient à vos besoins.
7. Traitement et rétablissement : Tenez compte des capacités de traitement et de rétablissement. Plusieurs niveaux RAID permettent d’échanger à chaud les disques endommagés, ce qui facilite le remplacement des disques sans arrêter le système RAID.