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Systemes RAID

Présentation de la technologie RAID

La technologie RAID (acronyme de Redundant Array of Inexpensive Disks, parfois Redundant Array of Independant Disks, traduisez Ensemble redondant de disques indépendants) permet de constituer une unité de stockage à partir de plusieurs disques durs. L'unité ainsi créée (appelée grappe) a donc une grande tolérance de panne sans perte de données, ou bien une plus grande capacité d'écriture.

Cette technologie a été mise au point à l'Université de Californie (Berkeley) en 1988. Elle consiste à constituer un disque de grosse capacité (donc coûteux) à l'aide de plus petits disques peu onéreux (c'est-à-dire dont le MTBF, Mean Time Between Failure, soit le temps moyen entre deux pannes, est faible).

Les disques assemblés selon la technologie RAID peuvent être utilisés de différentes façon, appelées Niveaux RAID. L'Université de Californie en a défini 4, auxquels ont été ajoutés les niveaux 0 et 6. Chacun d'entre-eux décrit la manière de laquelle les données sont réparties sur les disques:

Niveau 0: appelé striping
Niveau 1: appelé mirroring,shadowing ou duplexing
Niveau 2: obsolète
Niveau 3: appelé disk array with bit interleaved data
Niveau 4: appelé disk array with parity sector interleaved data
Niveau 5: appelé striping

Chacun de ces niveaux constitue un mode d'utilisation de la grappe, fonction:

des performances
du coût
des accès disques

Niveau 0

Le niveau 0, appelé striping (traduisez rayage) consiste à stocker les données n les répartissant sur l'ensemble des disques de la grappe, en les synchronisant. De cette façon, il n'y a pas de redondance, on ne peut donc pas véritablement parler de système RAID. Toutefois, étant donné que chaque disque de la grappe a son propre contrôleur, cela constitue une solution offrant une vitesse de transfert élevée.

Niveau 1

Le niveau 1 a pour but de dupliquer l'information à stocker sur plusieurs disques, on parle donc de mirroring, ou shadowing pour désigner ce niveau. On obtient ainsi une plus grande sécurité des données, car si l'un des disques tombe en panne, les données sont sauvegardées sur l'autre. D'autre part, la lecture peut être beaucoup plus rapide lorsque les deux disques sont en fonctionnement. Enfin, étant donné que chaque disque possède son propre contrôleur, le serveur peut continuer à fonctionner même lorsque l'un des disques tombe en panne, au même titre qu'un camion pourra continuer à rouler si un de ses pneus crève, car il en a plusieurs sur chaque essieu...

Niveau 2

Ce niveau RAID est désormais obsolète, car il propose un contrôle d'erreur par code de Hamming, or ce dernier est désormais intégré dans les contrôleurs de disques.

Niveau 3

Le niveau 3 propose de stocker les données en bytes sur chaque disque et de dédier un des disques au stockage d'un bit de parité. De cette manière, si l'un des disques venait à défaillir, il serait possible de reconstituer l'information à partir des autres disques. Après "reconstitution" le contenu du disque défaillant est de nouveau intègre. Par contre, si deux disques venaient à tomber en panne simultanément, il serait alors impossible de remédier à la perte de données.

Niveau 4

Le niveau 4 est très proche du niveau 3. La différence se trouve au niveau de la parité, qui est faite sur un secteur (appelé bloc) et non au niveau du bit, et est stockée sur un disque dédié.

Niveau 5

Le niveau 5 est similaire au niveaux 4, c'est-à-dire que la parité est calculée au niveau d'un secteur, mais répartie sur l'ensemble des disques de la grappe.

Niveau 6

Le niveau 6 a été ajouté aux niveaux définis par Berkeley. Il définit l'utilisation de 2 fonctions de parité, et donc leur stockage sur deux disques dédiés. Ce niveau permet ainsi d'assurer la redondance en cas d'avarie simultanée de deux disques.