RAID matériel vs RAID logiciel : Comprendre, comparer les contrôleurs RAID et leurs applications

Jusqu'à présent, dans notre série RAID, nous avons approfondi ce qu'est le RAID et l'avons défini comme une matrice redondante de disques indépendants ou une série de disques durs connectés ensemble pour stocker des données d'une manière spécifique.De plus, nous avons couvert les différents niveaux RAID, ce qu'ils signifient, à quoi ils servent, et leurs avantages et inconvénients.

Maintenant que nous avons toutes ces informations, nous n'avons plus qu'à répondre à une question : comment tout cela fonctionne-t-il ?

La réponse est un contrôleur RAID, un périphérique ou un programme qui indique à l'ordinateur ce qu'il doit faire des données qui lui sont fournies et où les stocker.Le contrôleur RAID est le véritable cerveau de la matrice RAID et peut prendre la forme d'un contrôleur RAID matériel ou d'un contrôleur RAID logiciel.Dans cet article, nous allons découvrir les contrôleurs RAID logiciel et RAID dur, et quand utiliser quelle option.

Qu'est-ce qu'un RAID dur ?

Une solution RAID matérielle est un système de traitement dédié qui contient son propre processeur et sa propre mémoire pour exécuter la matrice RAID.Dans cette implémentation, tous les disques durs sont connectés à un contrôleur RAID, qui contrôlera et prendra en charge physiquement votre configuration RAID.Le travail d'un contrôleur RAID matériel est de gérer vos disques durs et de les présenter à votre ordinateur hôte comme une ou plusieurs unités logiques.

Avec le RAID matériel, votre contrôleur peut être une carte physique autonome, ou il peut s'agir de ROC, qui signifie "RAID on Chip", qui est un matériel intégré fourni avec sa propre carte mère.Dans certains cas, le contrôleur RAID matériel sera configuré comme un petit système informatique séparé dédié à votre application RAID, déchargeant toutes les tâches de l'ordinateur hôte.

Carte contrôleur RAID matérielle discrète

Cette implémentation de contrôleur RAID est une carte d'extension avec un processeur RAID intégré, parfois appelé processeur d'E/S.Il contient également sa propre interface de disque dur (contrôleur d'E/S).

Il se branche le plus souvent sur le slot PCIe ou PCI-X de la carte mère, et toutes les fonctionnalités RAID qui en découlent sont complètement indépendantes de votre hôte.

Il fonctionne en déchargeant complètement toutes les tâches vers des sous-systèmes de stockage redondants afin que même en cas de panne de disque, les performances du système hôte ne soient pas affectées.

Avantages des cartes RAID matérielles physiques séparées:

• • Il existe plusieurs interfaces d'E/S sur une carte physique.Cela vous permet d'étendre la matrice pour augmenter la capacité en ajoutant autant de disques durs que nécessaire.
  • Le système hôte n'est pas affecté.Avoir plusieurs matrices RAID n'affecte pas les performances du système hôte.Vous pouvez migrer une ou plusieurs baies RAID vers d'autres systèmes d'exploitation ou systèmes hôtes sans impact si nécessaire.

 

• Les applications RAID sont indépendantes du système hôte.Lorsque le système tombe en panne, l'intégrité des données reste intacte.
• Prévenir les pannes de courant.Les écritures en cours sont suivies, assurant la sécurité des données en cas de panne de courant.
• Protection antivirus.Les matrices RAID matérielles sont indépendantes du système hôte, ce qui les rend moins vulnérables aux attaques de virus.
• Fournit d'excellentes performances.Le RAID matériel décharge toutes les tâches RAID de l'hôte, offrant de meilleures performances du système hôte.
• Équipé d'une interface utilisateur graphique et d'un logiciel dédiés.Facilite la configuration et la maintenance des matrices RAID.
• Peut être migré et remplacé au besoin.Votre carte physique peut être insérée dans n'importe quel système, remplacée ou mise à niveau selon les besoins.
• La fonctionnalité RAID avancée est prise en charge.Comme la migration au niveau de la baie, l'extension de capacité en ligne, l'échange à chaud de disque, etc.
• Avec cache du contrôleur.Le temps d'accès augmente à mesure que la mémoire est mise en cache.

discretInconvénients des cartes RAID matérielles physiques:

• chere.Comparé à d'autres solutions RAID, il est beaucoup plus cher car les utilisateurs finaux doivent acheter des processeurs d'E/S et des lecteurs de mémoire supplémentaires pour s'étendre.En plus de cela, vous devez également acheter une carte physique.

Technologie RAID matérielle Raid-on-Chip (RoC)

Cette implémentation est fournie sous la forme d'une puce intégrée à la carte mère et contient généralement un processeur RAID, un contrôleur de mémoire, une interface hôte, une interface d'E/S pour les connexions de disque dur et de la mémoire.

Avantages de la technologie Hardware Raid-on-Chip:

• Protégé au démarrage/démarrage.La baie protège les données pendant et pendant le démarrage, éliminant toute erreur.
• RAID est indépendant de l'hôte.Cela protège les données contre les pannes du système.
• Non affecté par les virus.La baie est indépendante du système hôte, ce qui la rend moins vulnérable aux virus.
• L'impact sur le système est faible.Déchargez les tâches de l'hôte pour que cette configuration fonctionne pour RAID 5 et 6.
• Cache sur le contrôleur.Le temps d'accès augmente à mesure que la mémoire est mise en cache.
• La fonctionnalité RAID avancée est prise en charge.Comme la migration au niveau de la baie, l'extension de capacité en ligne, l'échange à chaud de disque, etc.
• Équipé d'une interface utilisateur graphique et d'un logiciel dédiés.Facilite la configuration et la maintenance des matrices RAID.

Raid matériel Inconvénients de la technologie sur puce:

• Coût modéré.L'utilisation de moins de composants physiques qu'un contrôleur physique standard réduit les coûts, mais reste plus coûteuse que le RAID logiciel.
• Faible flexibilité.La migration vers d'autres systèmes n'est pas possible sans une solution RoC similaire.

Ce qui est軟RAID?

Lorsqu'une matrice RAID est connectée à un ordinateur sans contrôleur physique, l'ordinateur a besoin d'instructions sur la façon de le faire fonctionner et de l'utiliser.Cela se fait via un programme appelé contrôleur RAID logiciel, qui utilise le processeur de l'ordinateur pour diriger les informations.Vous pouvez implémenter le RAID logiciel en tant qu'application logicielle pure s'exécutant sur le système d'exploitation, ou vous pouvez utiliser une solution RAID logicielle assistée par matériel.

Application logicielle Pure RAID

La solution utilise des applications s'exécutant sur le mainframe, ne nécessitant aucun matériel.Il utilise un disque dur qui se connecte directement à un système informatique via une interface E/S intégrée ou un adaptateur de bus hôte sans processeur.Une fois le logiciel chargé, RAID deviendra actif.Il est généralement intégré directement dans le système d'exploitation sans frais supplémentaires pour l'utilisateur final.

Avantages de l'utilisation d'une application logicielle RAID pure:

• • Intégré au système d'exploitation.Il n'y a aucun coût supplémentaire pour disposer de la fonctionnalité RAID logiciel lorsqu'elle est implémentée à l'aide du RAID logiciel du système d'exploitation.

 

• Très flexible.Surtout lorsqu'il est utilisé dans de grands serveurs, le RAID logiciel pur peut être adapté pour s'adapter à une variété de situations.

Inconvénients de l'utilisation d'applications RAID purement logicielles:

• Les données ne sont pas protégées contre les échecs de démarrage.Toutes les données corrompues qui se produisent au démarrage ne seront pas reconnues et rendues inutilisables par l'ordinateur jusqu'au démarrage du programme RAID.
• Charge supplémentaire sur le système.Plus une baie nécessite de ressources, plus son impact sur les performances du système est important.Les configurations RAID 5 plus complexes seront plus laborieuses que les matrices RAID 0, 1 ou 2.
• Vulnérable aux virus.L'exécution à l'intérieur du système d'exploitation signifie que les virus peuvent affecter les performances de la baie en plus du système.
• Intégrité des données affectée par les plantages du système.Tout problème matériel ou logiciel rencontré par le système peut affecter les données de la baie.
• Migration limitée du système d'exploitation.Si vous devez modifier votre système ou mettre à jour votre système d'exploitation, vous ne pourrez pas le faire si le nouveau système d'exploitation ne prend pas en charge la fonctionnalité RAID.
• Il n'y a pas de cache de réécriture.Une batterie ne peut pas être ajoutée à un RAID logiciel si le RAID matériel peut fonctionner en mode "écriture différée" à l'aide de la batterie.Cela signifie que vous perdez cette couche supplémentaire de protection.

RAID logiciel assisté par matériel

La solution est un modèle hybride qui utilise des logiciels et du matériel supplémentaire pour surmonter les faiblesses du RAID logiciel du système d'exploitation pur, comme l'absence de protection au démarrage.Il fonctionne en utilisant le BIOS RAID intégré à la carte mère, qui protège le démarrage du système hôte afin que toute corruption de données ne rende pas le système inutilisable.Il est généralement livré avec de nombreux pilotes pour plusieurs systèmes d'exploitation, ce qui améliore la compatibilité.

Avantages de l'utilisation d'un RAID logiciel assisté par matériel:

• • Les coûts de mise en œuvre sont modérés.Tout ce dont vous avez besoin est une carte d'extension ou un flash supplémentaire pour mettre en œuvre un RAID logiciel assisté par matériel.Si vous utilisez une configuration RAID 5, des frais supplémentaires s'appliquent pour les accélérateurs matériels.

 

• Si le lecteur de démarrage tombe en panne, les données seront protégées.Si votre lecteur de démarrage rencontre une erreur ou échoue complètement, cela n'affectera pas négativement la disponibilité des données.
• Facile à configurer.Les matrices RAID sont faciles à entretenir et à configurer si vous les exécutez à l'aide d'une interface utilisateur graphique dédiée avec le logiciel du système d'exploitation.

Inconvénients de l'utilisation d'un RAID logiciel assisté par matériel:

• • Charge supplémentaire sur le système.Plus une baie nécessite de ressources, plus son impact sur les performances du système est important.Cette implémentation s'applique aux configurations RAID 0, 1 et 10.
  • Vulnérable aux virus.S'exécute directement sur le système hôte, donc si le système est infecté, le RAID convient également.
  • Un plantage du système peut compromettre l'intégrité des données.L'intégrité et la cohérence des données sont affectées par les plantages du système.
  • Avec des migrations limitées.Avec cette implémentation RAID, le contrôleur dépend du système d'exploitation et des pilotes associés.Vous ne pourrez pas migrer sans les pilotes appropriés.Par exemple, si vous mettez à niveau votre système d'exploitation, vous aurez peut-être besoin de pilotes mis à jour pour que le contrôleur de matrice RAID fonctionne.

 

• Il n'y a pas de cache de réécriture.Il n'a qu'un mode d'écriture directe, pas de mode d'écriture différée.Sans le mode de réécriture, vous perdez beaucoup de performances en écriture.Vous ne pouvez pas ajouter de piles au logiciel d'assistance matérielle, vous ne bénéficiez donc pas de cette couche de protection.

Comparaison des différences entre le RAID matériel et le RAID logiciel

Maintenant que nous avons vu les avantages et les inconvénients des implémentations de RAID matériel par rapport aux RAID logiciels, examinons comment les deux se font concurrence en termes de performances, de compatibilité, d'abordabilité et de flexibilité.

	RAID matériel	RAID logiciel
qui a effectué	Fonctionne bien/comparable au RAID logiciel de niveau RAID de base. Surpasse le RAID logiciel sur toutes les configurations RAID complexes. Les données en miroir peuvent être reconstruites plus rapidement. Certaines configurations RAID peuvent fonctionner de manière incohérente lors de l'utilisation de matrices de stockage flash.	Fonctionne bien pour les niveaux RAID de base. Les niveaux RAID complexes ont un impact important sur les performances, les rendant inadaptés.
Configuration du niveau RAID	Possède un châssis matériel avec prise en charge intégrée de tous les niveaux RAID de base. Tous les niveaux RAID complexes peuvent être pris en charge, mais cela nécessite des boîtiers matériels supplémentaires et davantage de disques durs.	Les niveaux RAID de base sont pris en charge. Si vous avez besoin de RAID 3 ou RAID 5, un logiciel supplémentaire est requis.
Compatibilité du système d'exploitation	Plus de configurations RAID parmi lesquelles choisir, y compris des options hybrides. Compatibilité Windows et MAC.	Spécifique au système d'exploitation utilisé.Ne peut pas être partagé entre les systèmes d'exploitation. Certains systèmes d'exploitation ne prennent en charge que certains niveaux RAID.
abordabilité	Plus cher à mettre en place.	Le coût d'entrée est très faible.
souplesse	Tous les disques durs fonctionnent comme un seul disque selon le système d'exploitation hôte. Chaque boîtier/groupe de disques durs peut être déplacé entre les systèmes d'exploitation ou les ordinateurs.	Offre plus de flexibilité dans la configuration de chaque disque dans son boîtier.

Cela dit, que pouvez-vous attendre des différentes implémentations RAID en fonction de leurs contrôleurs respectifs.

fonctionnalité	RAID matériel	RAID logiciel	RAID logiciel assisté par matériel
Protection des données de démarrage ?	Correct.	Ne pas.	Correct.
Cache de réécriture ?	Correct.	Ne pas.	Ne pas.
Protection contre les pannes de courant ?	Correct.	Ne pas.	Ne pas.
Indépendant du système d'exploitation hôte ?	Correct.	Ne pas.	Ne pas.
sensible aux virus?	Ne pas.	Correct.	Correct.
Paramètres au démarrage ?	Correct.	Ne pas.	Correct.
Migration du système d'exploitation ?	Correct.	Ne pas.	limité.

Quels sont les cas d'utilisation typiques du RAID matériel par rapport au RAID logiciel ?

Maintenant que nous comprenons les principales différences entre le RAID matériel et le RAID logiciel, plongeons dans quelques scénarios de serveur typiques où vous verrez ces contrôleurs RAID en action.

Solutions RAID matérielles

Ces types de solutions offrent le plus de fonctionnalités et offrent les meilleures performances.Les scénarios réels incluent :

• Serveurs ou stations de travail hautes performances nécessitant un stockage de données étendu.
• Serveurs d'entreprise nécessitant performances, évolutivité, flexibilité et compatibilité avec plusieurs systèmes d'exploitation.

Solution RAID uniquement logicielle

Ces types de solutions sont idéales pour les matrices RAID qui doivent être performantes en termes de performances et de disponibilité des données (pensez aux configurations RAID 0 et RAID 1).Il est important de noter que pour une solution RAID purement logicielle, elle ne peut pas être utilisée directement sur le lecteur de démarrage car elle nécessite que le système d'exploitation soit actif pour fonctionner.Les scénarios réels incluent :

• Postes de travail ou serveurs sans exigences importantes en matière de stockage de données.
• Pas besoin de démarrer le serveur protégé.

Solution hybride

Celles-ci sont similaires aux solutions RAID logicielles pures, mais sont sensibles au coût et ont des exigences de démarrage.Les scénarios réels incluent :

• Serveur de base sans exigences de stockage de données volumineuses.
• Dans le cas de l'utilisation du stockage réseau.

Lequel choisir, RAID matériel ou logiciel ?

De manière générale, le RAID matériel vous offrira plus d'avantages que le RAID logiciel, surtout si vous souhaitez implémenter des configurations RAID complexes ou des modèles mixtes.La principale considération est le prix que vous êtes prêt à payer pour un contrôleur RAID.

Comparaison des niveaux RAID

Maintenant que vous pouvez choisir le contrôleur RAID idéal pour votre système, il est temps de choisir le bon niveau RAID à utiliser.Nous avons créé plusieurs comparaisons approfondies pour faciliter la décision :

• RAID 0 et RAID 1
• RAID 1 et RAID 5
• RAID 5 et RAID 6
• RAID 5 et RAID 10