C’est quoi le RAID ?

<<< suite de c’est quoi le RAID – partie 1.

Continuons à nous intéresser au RAID et regardons quelques autres types de RAID.

Je vous ai dit dans l’article précédent que le RAID permettait d’obtenir une tolérance de panne, c’est vrai mais pas que ….

Et enfin, nous regarderons les disques Hot Spare et Hot Plug qui sont très souvent utilisés dans les systèmes RAID.

RAID 6

Nous venons juste de voir que le RAID 5 était très bon, mais il a un gros point faible. En effet, si lors de la reconstruction des données de la grappe un deuxième disque tombe en panne alors c’est toutes les données de la grappe qui sont perdues ! Car il n’est plus possible de reconstruire les données s’il manque 2 morceaux.

C’est à ce problème que pallie le RAID 6. Le RAID 6 fonctionne exactement comme le RAID 5, à la différence que il n’y a pas une seule parité de calculée mais 2 parités réparties sur les disques. Pour ce que cela fonctionne, le RAID 6 a besoin d’un minimum de 4 disques. Voici un rapide schéma pour expliquer ça : (sur l’exemple, il y a 4 disques, mais les grappes peuvent en contenir beaucoup plus).

Dans l’exemple ci-dessous, on voit bien les 2 parités P1 et P2 réparties sur les disques.

 

L’avantage du RAID 6 est qu’il est plus costaud que le RAID 5, mais cela se traduit par une perte de capacité et de performances par rapport au RAID 5 puisqu’il faut 2 disques pour stocker la parité. La capacité totale du RAID 6 se calcule de la façon suivante : (Nb de disques – 2) x capacité du disque (le plus faible).

Exemple : 7 disques de 800Go donne un volume de (7 -2) x 800 = 4000 Go.

 

Raid 0

Je vais terminer par le RAID 0. J’aurais pu commencer par ce type de RAID car c’était le premier RAID existant. C’est de lui que vient l’acronyme RAID. Mais, je ne l’ai pas fait car ce type de RAID n’est pas utilisé pour permettre la tolérance de panne et donc éviter la perte de données en cas de crash d’un disque. Quelques explications s’imposent :

A l’origine le RAID a été conçu à une période où les disques durs coûtaient chers (très chers). Car RAID vient de Redundant Array of Inexpensive Disks (Groupe redondant des disques pas chers). Des chercheurs avaient au point un système qui permettait de proposer des volumes de grandes tailles avec des petits disques pas chers. Comme dans le schéma ci-dessous :

Dans l’exemple ci-dessus, 3 disques sont connectés à la carte contrôleur et le contrôleur ne propose au processeur qu’un volume de 3 To.

Si vous êtes un peu attentif, vous voyez que l’un des disques fait 1,5To et vous vous dites que l’auteur de ce blog n’était pas trop réveillé lorsqu’il a fait le calcul … mais il n’en ait rien ! Je suis parfaitement conscient de ce que je fais (enfin, pour le calcul. Pour le reste c’est une autre histoire 😉  ). Alors pourquoi une taille totale de 3 To et non pas 3,5 To ?

Le principe du RAID et des bandes.

Le RAID écrit sur les disques par bandes, les disques étant découpés en bandes égales. Les données sont ensuite écrites dans ces bandes. Donc, lorsque vous utilisez plusieurs disques en RAID, le calcul du la taille disponible se fait toujours en utilisant la taille du plus petit disque. C’est valable quel que soit le type de RAID utilisé. Pour mieux comprendre, voici un petit schéma :

Sur ce schéma, on comprend facilement que les données sont écrites en bandes. On voit aussi que l’espace supplémentaire du disque 2 est perdu.

Avantages du RAID 0

On peut aussi comprendre l’avantage du RAID 0 : Les données étant réparties sur plusieurs disques (bien souvent 2), l’écriture et la lecture va 2 fois plus vite que si un seul disque avait été utilisé. (dans l’exemple, ci-dessus, l’écriture et la lecture va 3 fois plus vite car il y a 3 disques).

On voit bien qu’en multipliant les petits disques, on peut obtenir un gros volume disponible. En effet, la taille du volume proposée par le RAID 0 est = « Taille du plus petit disque » X « nombre de disques ».

Inconvénient du RAID 0

Un des gros inconvénient du RAID 0, c’est qu’il ne sécurise pas du tout les données. En effet, dès lors qu’un disque dur tombe en panne : c’est l’ensemble du volume qui est perdu !

 

Raid logiciel

Sur tous les schémas que j’ai réalisé sur ces articles, j’ai toujours représenté le RAID comme étant géré par une carte contrôleur électronique, mais il existe des systèmes de RAID logiciel.

Cela fonctionne de la même façon que le RAID réalisé par la carte contrôleur à la différence que le le contrôleur va présenter les disques au logiciel et que c’est le logiciel qui va gérer les volumes RAID. En général, ce système est utilisé sur des petits serveurs pour lesquels la carte contrôleur ne gère pas le RAID et pour lesquels on veut quand même sécuriser un peu les données.

 

Disques « Hot Spare » et « Hot Plug ».

Ces notions ne concernent pas directement le RAID, mais sont très utilisés sur les serveurs dont les disques sont en RAID.

Définition disque Hot Spare

Nous l’avons vu au-dessus avec le RAID 1, RAID 5 ou RAID 6, un disque peu tomber en panne, le système continue à fonctionner mais il faut changer le disque en panne au plus vite.

Un disque Hot Spare est un disque dur de remplacement qui est déjà branché dans le système et qui attend. En cas de panne, le système va activer automatiquement ce disque à la place de celui qui est en panne et le système RAID va copier les données dessus sans que les utilisateurs ne le voit. Il n’y a donc pas de perte de production. Le système avertira l’administrateur réseau ( voyant d’une couleur différente sur le système ou un mail d’alerte ou autre moyen).

Et pour la petite histoire Hot veut dire Chaud, et Spare : remplacement. On parle donc de remplacement à chaud.

Définition disque Hot Plug

Dans le cas de serveur, nous venons de voir que les disques qui tombent en panne sont remplacés automatiquement par des disques Hot Spare, mais à moment, il faut quand même changer physiquement le disque. C’est à dire le débrancher du serveur pour en mettre un autre à la place. Pour cela, il faut arrêter le serveur et c’est très embêtant.

Et bien les disques Hot Plug corrige ce problème car Hot Plug veut dire branchement à chaud et donc, vous pouvez changer les disques en erreurs sans éteindre le serveur. Le système verra automatiquement qu’un disque est remplacé.

 

En résumé

Avec du RAID sécurisé (1, 5, 6 ou autre), des disques Hot Spare qui s’activent automatiquement et Hot Plug qui permette de les changer sans éteindre le serveur, vous avez un système qui peut fonctionner des années sans jamais être arrêté !

 

Voila, vous en savez beaucoup plus sur le système RAID que l’on retrouve sur tous les serveurs.

 

Je profite de cet article pour vous rappeler tous les articles qui concernent les disques durs :

• C’est quoi un disque dur et comment ça marche ?
• C’est quoi un disque dur SSD ?
• C’est quoi un disque dur SSHD ou disque hybride ?
• C’est quoi une partition ? C’est quoi MBR ou GPT ?
• C’est quoi la défragmentation ?