Introduction
Ce livre blanc de CP Technologies traite du RAID. Un réseau redondant de disques indépendants (RAID) est une collection de disques durs, une ou plusieurs cartes de contrôleur et un logiciel intégré pour augmenter la fiabilité et la redondance du stockage des données sur les disques durs. Le RAID se décline en plusieurs versions offrant des performances améliorées et/ou une meilleure fiabilité des données. Le nombre de RAID, RAID-5 par exemple, n’est pas représentatif du nombre de disques impliqués. Les implémentations RAID les plus courantes sont 0, -1 et 5. Le RAID peut être mis en œuvre avec et sans la possibilité de remplacer à chaud un lecteur.
Une variété de contrôleurs enfichables sont disponibles auprès de pratiquement tous les fabricants de contrôleurs de lecteurs tels que Adaptec et DPT qui permettent la mise en œuvre du RAID. Ces contrôleurs s’interfacent tous avec des lecteurs SCSI et sont disponibles en configurations ISA et PCI. Le format PCI offre le débit le plus élevé. Le support RAID pour les lecteurs IDE n’est pas généralement disponible.
Tout lecteur SCSI peut être utilisé avec un contrôleur RAID et différents fabricants de lecteurs, tailles et débits peuvent être utilisés sur le même bus. Vous devez vérifier auprès du fabricant du contrôleur pour obtenir des informations supplémentaires. Les contrôleurs RAID agiront également en tant que contrôleurs de lecteurs génériques assurant l’interface avec les lecteurs de CD et de bandes ainsi que les accessoires externes tels que les scanners.
Les lecteurs RAID peuvent être montés de façon permanente dans un châssis, montés dans des supports 5-1/4″ amovibles ou montés dans des baies de lecteurs externes pour une accessibilité et un remplacement faciles en cas de défaillance d’un lecteur. Une protection RAID complète peut être réalisée même dans des situations de disques non amovibles où le système RAID fournit une protection des données et le temps de mettre le système hors ligne pour remplacer un disque défaillant. Cela peut certainement constituer une option moins coûteuse et potentiellement plus fiable que l’utilisation de supports de disques amovibles onéreux. Voir Kingston Technology Data Express et JMR Wildcat pour les supports amovibles.
Définitions des niveaux RAID
RAID 0 Striping
Les données sont écrites sur plusieurs disques pour améliorer les performances d’accès. Il n’y a pas de redondance des données. Par exemple, un fichier de 4Meg sera écrit sur 4 lecteurs en morceaux de 1Meg. Notez que la défaillance d’un lecteur rendra les données inaccessibles. L’avantage est un débit beaucoup plus élevé.
RAID 1 Mirroring.
Fournit une redondance de 100% fournissant une copie exacte ou un miroir du lecteur primaire. Si un lecteur tombe en panne, les données seront entièrement accessibles sur l’autre lecteur. Il n’y a pas d’amélioration des performances sauf si les lectures simultanées sont autorisées. Notez que vous devez acheter deux fois plus de disques. Un contrôleur peut fournir une mise en miroir sur un bus ou deux contrôleurs peuvent être utilisés pour fournir une redondance de contrôleur ainsi qu’une redondance de disque.
Adaptec fournit une discussion en ligne très complète sur le RAID et leurs contrôleurs en particulier dans leur guide Array.
RAID 10 ou 0/1 Striping et Mirroring
Une combinaison de RAID 0 et 1. Les données sont réparties sur plusieurs disques pour améliorer les performances et chaque disque est mis en miroir pour la redondance. Notez que deux fois plus de disques doivent être achetés.
RAID 2
Un réseau propriétaire breveté par Thinking Machines, Inc. où les données sont réparties au niveau des bits entre plusieurs disques, des disques supplémentaires fournissant des informations de parité. Nécessite un grand nombre de lecteurs. Pas généralement mis en œuvre.
RAID 3 Striping avec parité
Fournit une redondance avec des performances améliorées. Les données sont partagées sur plusieurs lecteurs avec et lecteur supplémentaire fournissant des informations de parité. Le striping des données améliore les performances mais nécessite des lectures simultanées lors de l’accès à la matrice. Le disque contenant les informations de parité peut être utilisé pour reconstruire les données en cas de défaillance de l’un des disques de données. Généralement utilisé avec 3 disques de données et 1 disque de parité. Les petites écritures aléatoires sont généralement lentes car il faut accéder au lecteur de parité pour chaque écriture.
RAID 4 Striping avec disque de parité dédié
Similaire au RAID 3 sauf que les blocs de données plus grands sont stripés et ne nécessitent pas la participation de chaque lecteur pour chaque accès. Le disque de parité est accédé pour chaque accès aux données.
RAID 5 Striping et parité
La mise en œuvre RAID la plus courante. Les données et les informations de parité sont réparties en bandes sur plusieurs lecteurs, chaque lecteur contenant à la fois les données et les informations de parité. Si l’un des disques tombe en panne, les disques restants contiennent suffisamment d’informations pour permettre la récupération. Fournit une redondance complète avec des performances améliorées. La plus petite implémentation RAID 5 nécessite trois lecteurs, bien que davantage puissent être utilisés pour améliorer les performances.
RAID 6
Pas de réelle définition et peut signifier différentes choses pour différents fournisseurs.
RAID 7
Propriété de Storage Technology, Inc. et est similaire au RAID 4 avec une mise en cache et un système d’exploitation propriétaire pour exécuter la matrice.
Définitions générales liées au RAID
L’échange à chaud fait référence à la possibilité de retirer un lecteur d’une matrice alors que le système est sous tension. Cela nécessite généralement que les broches du connecteur d’alimentation sur le plateau du lecteur soient plus longues que les broches de signal afin que les signaux soient d’abord déconnectés puis l’alimentation pour éviter les glitchs de données sur le bus de données. Il existe une variété de supports de disques amovibles et il est important de s’assurer qu’ils prennent en charge le véritable échange à chaud, et pas seulement les supports amovibles.
L’échange à chaud peut être utilisé pour arrêter l’accès au disque pendant qu’un disque est retiré de la baie. Il s’agit généralement d’une fonction logicielle ou d’un » bouton » permettant de suspendre l’activité du lecteur. Un support de disque amovible à faible coût sans échange à chaud peut être utilisé dans cette configuration.
L’échange à chaud fournit un disque de secours dans la baie qui sera automatiquement mis en ligne en cas de défaillance de l’un des autres disques. Généralement, une baie ne peut tolérer qu’une seule défaillance de disque sans perte de données, de sorte qu’un disque de rechange chaud réduit cette fenêtre d’opportunité de défaillance totale.
SMART (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) est un système d’analyse de défaillance prédictive dans lequel le disque effectue une auto-analyse et peut communiquer les défaillances prédites au contrôleur. Cela permet le remplacement précoce des lecteurs éventuellement défectueux avant la défaillance réelle du lecteur.
La réparation dynamique des secteurs permet à un système RAID de localiser les secteurs défectueux sur les lecteurs, de réparer les données de manière transparente et de marquer les secteurs comme mauvais pour empêcher tout accès futur.