Niveaux RAID expliqués : lequel devriez-vous utiliser ?

Un bon disque dur n’est pas bon marché, il n’est donc pas surprenant que les utilisateurs choisissent de créer un RAID. Le seul problème est qu’il existe différents niveaux de RAID. Si vous ne comprenez pas les exigences, les avantages et les inconvénients de leur utilisation, vous risquez d’être déçu.

Ce n’est pas forcément toi. Nous avons compilé cet article pour démystifier les différents niveaux RAID afin que vous puissiez configurer celui qui convient en fonction de votre matériel.

Qu’est-ce que le RAID ?

Il s’agit d’une technologie de redondance des données fréquemment utilisée pour améliorer les performances d’un disque dur. Pour ce faire, il crée une solution de sauvegarde en mettant en miroir vos disques pour vous protéger contre les pannes de disque dur .

Puisqu’il crée plusieurs disques durs virtuels, il étend également la capacité de stockage de votre disque sans dégradation des performances.

Quels sont les différents niveaux de RAID ?

Avant d’aborder les niveaux RAID, vous devez comprendre que vous pouvez configurer le RAID de deux manières : matérielle ou logicielle.

• RAID matériel : Dans ce type de configuration de stockage, un matériel dédié est utilisé pour effectuer les fonctions de stockage et de récupération des données. Le seul inconvénient est que le contrôleur peut être intégré à la carte mère ou installé en tant que carte d’extension. Vous aurez donc besoin d’une carte mère compatible, d’un pilote de contrôleur RAID et d’un chipset. Le bon côté des choses, si tous les systèmes fonctionnent, un RAID matériel est très rapide car il permet la lecture et l’écriture simultanées de données sur plusieurs disques.
• RAID logiciel : Le RAID logiciel se produit lorsque les disques durs sont installés sur votre ordinateur et que votre système d’exploitation les gère via un logiciel. Il utilise la technologie de virtualisation pour combiner plusieurs disques physiques en un seul disque virtuel. Le logiciel RAID utilise moins de puissance CPU que le RAID matériel car il ne nécessite pas d’unité de traitement distincte. Cependant, il est plus lent qu’un RAID matériel car il utilise la mémoire système au lieu de la mémoire dédiée pour le traitement du disque.

1. RAID 0 (matrice par bandes)

Présentation du RAID 0

Dans cette baie, chaque disque reçoit la même quantité de données. Cela se fait en répartissant les données sur chaque lecteur, d’où le nom de tableau rayé . Le résultat est que tous les disques peuvent lire et écrire en même temps, augmentant ainsi les performances.

Si vous envisagez d’utiliser ce niveau de RAID, assurez-vous qu’il est destiné à des opérations non critiques en raison du problème de volatilité des pertes de données.

Avantages de l’utilisation de RAID 0

• Vitesse – Il offre une vitesse formidable à votre ordinateur car il utilise plusieurs disques à la fois.
• Évolutivité – Puisqu’il vous permet d’utiliser plusieurs disques à la fois, vous pouvez créer des baies avec n’importe quel nombre de disques.
• Capacité de stockage – Puisque deux disques ou plus sont utilisés, vous gagnez une capacité de stockage supplémentaire.
• Économies de coûts – Deux disques ou plus peuvent être combinés en un seul lecteur logique sans nécessiter de matériel ou de logiciel spécial.

Inconvénients de l’utilisation de RAID 0

• Pas de redondance – En cas de panne du disque dur, toutes les données qui y sont stockées seront perdues à jamais. Ainsi, si vous avez 2 disques en RAID 0 et que l’un d’entre eux tombe en panne, toutes vos données disparaîtront à jamais.
• Problèmes d’intégrité des données – Ces problèmes se produisent lorsque les données sont écrites ou lues sur les disques dans un ordre incohérent, ce qui entraîne des incohérences au sein du système lui-même.
• Les niveaux de performances dépendent des vitesses de lecture/écriture des disques . Si vous disposez de disques lents, les performances seront faibles car chaque écriture doit passer par les deux disques avant d’être terminée.

2. RAID 1 (matrice en miroir)

Présentation du RAID 1

Cette technologie de stockage offre une tolérance aux pannes en utilisant deux disques ou plus pour contenir des données identiques.

Lorsqu’un disque tombe en panne, l’autre disque peut continuer à fonctionner de manière transparente à sa place. Tant qu’au moins un disque de la baie continue de fonctionner correctement, toutes les données restent disponibles.

Vous pouvez facilement configurer RAID 1 à partir de votre application Paramètres. Il n’est donc pas surprenant qu’il s’agisse du type RAID le plus utilisé.

Avantages de l’utilisation de RAID 1

• Fiabilité – Étant donné que chaque disque possède son propre contrôleur et lit et écrit sur son propre disque physique, si l’un des disques tombe en panne, il peut être remplacé sans affecter l’intégrité de vos données.
• Protection des données – Si un seul disque tombe en panne, vous ne perdez aucune donnée car elles sont reflétées sur un autre disque. Vous pouvez continuer à travailler avec l’autre jusqu’à ce que votre disque de remplacement soit installé.
• Rentable – Sa simplicité de mise en œuvre par rapport à d’autres types de matrices RAID qui nécessitent plus d’un disque pour la mise en œuvre, en fait un incontournable pour la plupart des utilisateurs.

Inconvénients de l’utilisation de RAID 1

• Dégradation du stockage – Vous perdez la moitié de votre capacité de stockage disponible car chaque disque stocke des données identiques.
• Performances réduites – Étant donné que les deux disques d’une matrice en miroir doivent être accessibles à tout moment, les performances sont plus lentes que si vous aviez utilisé deux disques distincts.
• Évolutivité – Si vous avez besoin de plus d’espace pour vos données, il n’est pas facile d’ajouter de la capacité car elle est limitée à deux disques. Vous pouvez uniquement remplacer le disque défaillant, mais vous ne pouvez pas ajouter un autre disque dur à votre baie.
• Le remplacement du disque peut échouer – Bien que vous puissiez remplacer un disque en cas de panne, ce n’est pas aussi simple que vous le pensez. Si vous utilisez un grand serveur, vous devrez peut-être mettre hors tension l’ensemble du système, provoquant des interruptions.

3. RAID 4 (Striping et parité)

Présentation du RAID 4

RAID 4 est un peu comme RAID 1 mais avec un striping. La différence est que RAID 4 supprime les données sur tous les disques de la matrice. Cela vous donne plus de débit que RAID 1.

Si l’un des disques du module RAID tombe en panne, les autres disques peuvent être utilisés pour reconstruire les données sur un disque de remplacement. Il est généralement utilisé dans les serveurs où des performances élevées sont requises.

Avantages de l’utilisation de RAID 4

• Améliorations des performances – Améliore les performances en répartissant la charge d’écriture sur plusieurs disques.
• Redondance des données – En cas de panne de disque, il utilise les bits de parité pour calculer quels blocs de données doivent être remplacés après une panne.
• Stockage efficace – Ce type de RAID ne gaspille aucun espace sur ses disques. Chaque octet est utilisé à des fins de stockage.
• Évolutivité – Permet d’augmenter la capacité en ajoutant des disques supplémentaires si nécessaire.

Inconvénients de l’utilisation de RAID 4

• Vitesses de lecture/écriture lentes – L’écriture est moins efficace car les blocs de parité doivent être écrits sur un disque physique distinct.
• Nécessite de gros blocs de données – Bien qu’il puisse supprimer des données en petites quantités, cela dépasse le sens car son coût peut dépasser ses avantages.
• Disponibilité – La technologie RAID 4 n’est pas disponible aujourd’hui dans toutes les configurations de stockage.

4. RAID 5 (matrice redondante)

Présentation du RAID 5

RAID 5 est similaire au RAID 4 mais avec quelques différences. La matrice est composée de plusieurs disques divisés en blocs appelés bandes. Le nombre de disques dans une matrice et la quantité d’espace alloué sur chaque disque déterminent la capacité de la matrice.

Il permet également des temps d’accès plus rapides et des performances plus cohérentes. En effet, tous les disques sont accessibles en même temps au lieu d’attendre qu’un disque termine son opération avant qu’un autre puisse y accéder.

Il s’agit d’un choix courant pour les serveurs qui nécessitent des niveaux élevés de protection des données et des performances accrues.

Avantages de l’utilisation de RAID 5

• Amélioration des performances – Étant donné que RAID 5 distribue les informations de parité sur tous les disques, les performances peuvent être augmentées en répartissant les données uniformément sur tous les disques de la matrice.
• Redondance – Le risque de panne est faible car il existe plusieurs copies de vos données sur différents disques. Ainsi, même si un disque tombe en panne, il restera suffisamment de données sur un autre disque pour le reconstruire automatiquement.
• Flexible – Vous bénéficiez d’une plus grande flexibilité dans la façon dont vous utilisez votre espace disque dur, car vous pouvez ajouter des disques supplémentaires ultérieurement ou les supprimer s’ils ne sont plus nécessaires.
• Remplacement transparent des disques – Lorsqu’un disque tombe en panne, vous pouvez facilement le remplacer par un nouveau sans avoir besoin de mettre hors tension un serveur entier.

Inconvénients de l’utilisation de RAID 5

• Dégradation des performances – À mesure que vous ajoutez des disques à votre baie, les performances se dégradent puisque chaque disque a sa propre charge de travail et son propre profil de performances. Au fil du temps, la baie deviendra moins efficace et plus lente par rapport à un seul disque.
• Processus de reconstruction complexe – Le processus de reconstruction nécessite plus d’étapes que les autres niveaux RAID. Cela peut prendre plusieurs jours, voire plusieurs semaines, avant que votre ordinateur ne revienne à la normale après la perte d’un disque de votre baie.
• Maintenance élevée – RAID 5 nécessite une reconstruction après une panne de disque et nécessite également une maintenance régulière pour éviter la corruption des données.

5. RAID 6 (double répartition par parité)

Présentation du RAID 6

Ce type de RAID offre à la fois une redondance des données et des avantages en termes de performances. Il utilise deux disques de parité pour se protéger contre la perte de données et peut survivre jusqu’à deux pannes de disque simultanées.

Les informations de parité supplémentaires augmentent les performances en permettant aux blocs d’être lus et écrits simultanément au lieu de devoir attendre que les calculs de parité se terminent en premier.

Avantages de l’utilisation de RAID 6

• Performances améliorées – RAID 6 améliore les performances en répartissant les données sur plusieurs disques plutôt que de les écrire une seule fois sur un seul disque.
• Prend en charge plus de disques – Cela permet d’utiliser de plus grandes quantités de stockage sans avoir à se soucier des problèmes de performances tels que les goulots d’étranglement dans le système.
• Protection des données – RAID 6 offre un haut niveau de protection contre les pannes de disque. Si un disque tombe en panne, un autre peut être utilisé pour reconstruire la matrice et restaurer vos données.

Inconvénients de l’utilisation de RAID 6

• Plus complexes à configurer et à gérer : les matrices RAID 6 utilisent des algorithmes plus complexes que les matrices RAID 5, ce qui les rend plus complexes à configurer et à gérer.
• Vitesses d’écriture lentes – En raison des données de parité qui doivent être calculées et écrites en parallèle avec vos données, RAID 6 a des vitesses d’écriture plus lentes que les autres configurations RAID.
• Nécessite plus de puissance CPU – En raison des calculs RAID en parité et des reconstructions en cas de panne de disque, RAID 6 nécessite plus de puissance CPU pour traiter de telles tâches.
• Temps de récupération plus long – Après une panne de disque, le temps de récupération est nettement plus long par rapport aux autres niveaux RAID en raison du temps de reconstruction nécessaire pour que les informations de parité soient reconstruites et réécrites sur le disque.

6. RAID 10 (Mirroring et striping)

Présentation du RAID 10

RAID 10 est un niveau RAID qui combine les performances et la redondance du RAID 0 avec la mise en miroir du RAID 1. Cela signifie que les données sont écrites sur plusieurs disques, mais elles sont également écrites sous forme de blocs individuels sur tous les disques.

De cette façon, si un disque tombe en panne, les autres disques peuvent continuer à fonctionner et vous permettre de reconstruire les données des disques restants de la matrice.

Il s’agit d’un excellent choix pour les applications sensibles aux performances où vous avez besoin de lectures et d’écritures rapides sans sacrifier la protection contre les pannes de disque.

Avantages de l’utilisation de RAID 10

• Flexibilité – RAID 10 vous offre des performances élevées sans sacrifier la tolérance aux pannes – ou vice versa. Il peut également être configuré en tant que RAID matériel ou logiciel.
• Meilleure évolutivité – Vous pouvez ajouter des disques supplémentaires ultérieurement pour augmenter votre capacité de stockage sans avoir à recréer la baie.
• Performances – Le striping seul peut offrir d’excellentes performances avec plusieurs disques. Cependant, en combinaison avec la mise en miroir, vous obtenez le meilleur des deux mondes.
• Fiabilité – Étant donné que chaque disque conserve sa propre copie des données, RAID 10 offre une protection de sauvegarde contre la panne d’un disque.

Inconvénients de l’utilisation de RAID 10

• Coûts supplémentaires – Une matrice RAID 10 nécessite au moins quatre disques durs de même capacité et vitesse. Les disques durs ne sont pas bon marché, ce qui peut vous coûter cher. Pour réduire les coûts, vous pouvez mettre en RAID des disques durs externes .
• Consommation d’énergie accrue – Une matrice RAID 10 nécessite plus d’énergie que les autres matrices car chaque disque doit effectuer plus de travail lors de l’écriture de données sur la matrice.

Un résumé des niveaux RAID sous forme de tableau :

Quel niveau RAID dois-je utiliser ?

Chaque niveau RAID offre différents avantages et inconvénients. Il est donc important de comprendre les compromis avant de prendre une décision. Votre réponse doit être guidée par quelques facteurs : le coût, la capacité, la redondance et les performances.

Si les performances sont votre principale préoccupation, choisissez RAID 10, RAID 6 si la redondance des données est plus importante et RAID 5 si la capacité est plus importante que les performances ou la redondance des données.

Lors de la sélection du niveau RAID le plus sûr, recherchez-en un avec des propriétés de mise en miroir de disque. Selon vos besoins, vous pouvez opter pour RAID 1 ou RAID 10.

En fin de compte, le niveau RAID que vous choisirez dépendra de vos besoins spécifiques. Avec la bonne sélection, vous pouvez disposer de plus d’espace de stockage sans craindre de perdre aucune de vos données.

Nous espérons que cet article vous a aidé à comprendre le fonctionnement des différents niveaux RAID et que vous vous sentirez prêt à mettre ces compétences en pratique.

Nous serions ravis de connaître votre expérience avec l’un des niveaux RAID mentionnés ci-dessus, alors engagez-nous dans la section commentaires ci-dessous.