Comprendre les niveaux RAID: RAID 0, 1, 5 & 6 Expliquer

Comprendre le RAID: une introduction

RAID, qui signifie Tableau redondant des disques indépendants, est une technologie de stockage de données qui combine plusieurs disques physiques en une seule unité logique. Les principaux objectifs de RAID sont d'améliorer performances, augmentation redondance des données, ou parfois les deux, selon le niveau RAID implémenté.

Conçu à l'origine pour fournir une tolérance aux défauts en distribuant des données sur plusieurs disques, RAID a évolué pour répondre à des besoins différents tels que stimuler la vitesse de lecture et d'écriture ou assurer la disponibilité des données même lorsqu'il s'agit du matériel scolaire. Cela rend RAID notamment dans les environnements où l'intégration des données et le temps de disponibilité sont critiques, comme dans les serveurs, le stockage d'entreprise, et même certains ordinateurs personnel haute performance.

A son cœur, RAID utilise des techniques comme Décapage, miroir, et Parité pour gérer comment les données sont stockées et protégées sur les disques:

• Découpeur diviser les données en blocs et les départs sur plusieurs disques, augmenter la vitre, mais Manquant général de redondance.
• Miroir Duplicate les mêmes données sur deux disques ou plus, offrant une tolérance élevée aux défauts mais au prix de l'efficacité de stockage.
• Parité implique le stock de données supplémentaires qui peuvent être utilisées pour récupérer des informations si ou plusieurs disques échouent, en équilibrant la redondance et l'espace de stockage utilisable.

Le choix du niveau RAID nécessite le renforcement des besoins spécifiques de l'utilisateur ou de l'organisation. Des facteurs comme le risque acceptable de plein de données, le rendez-vous actuel en lecture/écriture, la capacité de stockage disponible et les marchés budgétaires jouent tous un rôle. Certaines configurations RAID se concentre sur la maximisation de la vitesse avec une redondance minimale, autant que d'autres privilégié la protection des données même si les performances ou la capacité sont réduites.

Il est également important de noter que RAID n'est pas un substitut à les sauvegardes. Bien que certains niveaux RAID fournissent une résilience contre les défaillances matérielles, ils ne protègent pas contre la corruption de données, la suppression accidentelle, ou des événements catastrophiques comme l'incendie ou le vol. La mise en œuvre de RAID parallèlement à une stratégie de sauvegarde robuste est essentielle pour une sécurité complète des données.

RAID 0: Striping pour une performance maximale

RAID 0, communément appelé Décapage, est conçu principalement pour augmenter les performances de stockage en fractionnant les données uniformément sur plusieurs disques. Contrairement à d'autres niveaux de RAID, RAID 0 ne fournit aucune forme de redondance ou de tolérance aux défauts vitesse de lecture et d'écriture.

Dans un tableau RAID 0, les données sont divisées en petits blocs appelés rayons X, qui sont ensuite écrits sur tous les disques du tableau. Par exemple, avec deux disques dans RAID 0, le premier bloc de données est écrit sur le disque 1, le deuxième bloc sur le disque 2, le troisième sur le disque 1, et ainsi de suite. Ce parallélisme permet un accès simultané aux données, augmentant considérablement le débit par rapport à un seul lecteur.

Le gain de performance avec RAID 0 est notamment perceptible dans les tâches nécessitant de grandes opérations de lecture et d'écriture séquentielles, comme l'édition vidéo, le jeu ou le travail avec de grandes bases de données. Comme plusieurs disques fonctionnant en parallèle, les échelles de débit théoriques sont presque linéaires avec le nombre de disques en cause.

Cependant, l'absence de redondance signifie que si un disque échoue, toutes les données du tableau sont perdues. C'est parce que des parties de chaque fichier sont dispersées sur tous les disques sans aucune sauvegarde. La fiabilité globale de RAID 0 diminue lorsque vous ajoutez plus de disques puisque le risque d'échec est cumulatif.

RAID 0 est toujours utilisé lors des performances sont prioritaires sur la protection des données, comme dans les environnements de stockage temporaire ou les disques à rayons où la vitre est critique mais la force de données est acceptable. Il est également en cours dans les configurations où les données sont dejà sauvées ailleurs.

Une autre consideration est que les tableaux RAID 0 nécessaire au moins deux disques, et tous les disques doivent être idéalement de la même taille et de la même vitesse pour inviter les goulets d'étranglement ou l'espace gaspillé. La capacité totale utilisable d'un tableau RAID 0 équivalent à la somme de toutes les capacités du disque car aucun stock n'est réservé à la redondance.

AIDE 1: Miroir pour la redondance des données

RAID 1, souvent appelé miroir, se concentre sur protection des données en créant une copie exacte de toutes les données sur deux disques ou plus. Chaque opération d'écriture duplique les données simultanément sur chaque disque du tableau, en veillant à ce que si un disque échoue, les autres continuent de fournir une copie intacte des données.

Le principal avantage de RAID 1 est Tolérance élevée aux défauts. Étant donné que les données existent en double, le système peut immédiatement passer aux disques sains restants sans temps d'arrêt ou perte de données. Cela fait de RAID 1 un choix idéal pour les systèmes critiques où la disponibilité et l'intégrité des données sont primordiales.

Contrairement à RAID 0, RAID 1 n'améliore pas significativement les performances, bien que certaines implémentations puissent offrir plus rapidement vitesse de lecture en lisant les données de plusieurs disques en parallèle. Les vitesses d'écriture, cependant, sont généralement les mêmes qu'un seul disque parce que les données doivent être écrites de façon identique à tous les lecteurs miroirs.

Du point de vue de l'efficacité du stockage, RAID 1 présente un inconvénient majeur: la capacité de stockage utilisable est efficace de moitié puisque chaque élément de données est dupliqué. Par exemple, deux lecteurs 1TB dans RAID 1 fournissent seul 1TB d'espace utilisable.

Les configurations RAID 1 nécessitent généralement un minimum de deux disques, mais peuvent parfois être élevées à plus, créant de multiples miroirs pour une redondance encore plus grande. Cependent, la mise en œuvre la plus courante ne concerne que deux disques, en équilibrant le coût avec la protection des données.

Il est important de noter que bien que RAID 1 protège contre les dégradations matérielles, il ne protège pas contre les problèmes comme la suppression accidentelle, la corruption de fichiers ou les attaques de logiques malades, car ces changements se rapportent instantanément sur tous les disques. Par conséquent, il est essentiel de combiner RAID 1 avec une stratégie de sauvegarde robuste.

RAID 5: Performance équivalente et redondance

RAID 5 combine les avantages de triage des données avec partialité offrir un mélange équilibré d'amélioration des performances, d'utilisation efficace du stockage et de tolérance aux défauts. Cette configuration nécessite au moins trois disques à implémenter.

Dans RAID 5, les blocs de données et les informations de parité sont triés sur tous les disques du tableau. La parité est une forme de correction d'errers qui permet au système de reconstruire l'information perdue si un seul disque échoue. Contrairement à la duplication complète de RAID 1, les données de parité sont distribuées uniforme, ce qui maximise la capacité de stockage utilisable par rapport au miroir simple.

Cette approche signifie que RAID 5 peut tolérer l'échec d'un disque sans perdre de données, ce qui en fait un choix populaire pour les environnements où les deux protection des données et coût-efficacité sont importants. En cas de défaillance du disque, le système entre en mode dégradé mais continue de fonctionner en reconstituant les données à la volée en utilisant la parité des disques restants.

Performance-wise, RAID 5 offre forte vitesse de lecture parce que les données sont rayées et accessibles en parallèle sur plusieurs disques. Cependant, la performance d'écriture peut être plus lente que RAID 0 ou RAID 1 en raison des frais généraux de calcul et d'écriture des données de parité chaque fois qu'une écriture se produit.

La capacité utilisée d'un tableau RAID 5 est la capacité totale de tous les disques la capacité d'un disque, qui est réservé à la parité. Par exemple, dans un tableau de quatre disques 1 To, l'espace utilisable total est de 3 To, avec 1 To utilisé pour la distribution par parité.

Bien que RAID 5 offre une bonne tolérance aux défauts, il n'est pas à l'abri des risques. Le processus de reconstruction des données après une période de disque nécessaire beaucoup de ressources et augmente les chances de rencontrer une autre période de disque pendant la reconstruction, ce qui pourrait entraîner une période de données. Par conséquent, RAID 5 est généralement recommandé lors de l'utilisation de disques de haute qualité et fiables et dans les systèmes où un remplacement et une reconstruction rapides sont possibles.

RAID 6: Tolérance gain des défauts avec double parité

RAID 6 s'appuie sur la fondation de RAID 5 en ajoutant une couche supplémentaire de protection à travers parité paritaire double. Cela signifie que les données sont rayées sur plusieurs disques avec deux blocs de parité séparés, permettant au tableau de résister à la défaillance de deux disques simultanément sans perte de données. Pour mettre en œuvre RAID 6, un minimum de quatre disques est nécessaire.

L'offre d'un deuxième bloc de parité augmentée signifie que la tolérance aux défauts par rapport à RAID 5, ce qui rend RAID 6 particulièrement approprié pour les grands tableaux de stockage où le risque de dégradations multiples de disques lors de reconstructions est plus élevé. Cela est notamment important car les moteurs modernes à grande capacité avant plus de temps à reconstruire, ce qui accroît la vulnérabilité.

Alors que RAID 6 partage de nombres caractéristiques avec RAID 5, la présence de double parité a des répercussions sur la performance. Les mérites de lecture debout forts en raison du striping des données, mais les mérites d'écriture sont plus lentilles que RAID 5 car le système doit calculer et écrire deux ensembles de données de parité pour chaque opération d'écriture. Cette complexité accumule introduit avantage de frais généraux de traitement.

L'efficacité de stockage dans RAID 6 est supérieure à celle de RAID 5, car la capacité équivalente de deux disques est réservée à la parité. Par exemple, dans un tableau à six disques avec lecteurs 1TB, le stock utilisable sera de 4TB, avec 2TB dédié aux données de parité.

RAID 6 est souvent favorisé dans les environnements d'entreprise ou les systèmes critiques où disponibilité maximale des données est nécessaire et lorsque les conséquences de la perte de données ou des temps d'arrêt sont graves. Sa capacité à gérer les pannes de disque double fournit la tranquillité d'esprit, en particulier dans les scénarios avec des disques à grande échelle ou la maintenance retardée.

Il est important de se rappeler qu'en départ de sa grande tolérance à la faute, RAID 6 ne remplace toujours pas le besoin de sauvegardes réglementaires, car il ne peut pas se protéger contre des questions telles que la corruption de données, l'erreur humain ou les événements catastrophiques. La combinaison de RAID 6 avec un plan complet de sauvegarde et de reprise après sinistre assure le plus haut niveau de sécurité des données.

Tableau récapitulatif: Comparaison de RAID 0, RAID 1, RAID 5 et RAID 6