Alors que les humains plongent plus profondément dans l'ère numérique, la demande de serveurs et de systèmes de stockage plus rapides et plus fiables continue de croître.À titre d'exemple de besoins de stockage et de traitement de données, Googlevia leurs serveurs quotidiennementTraiter 20 pétaoctets d'informations de données.
Afin d'éviter une panne catastrophique, les entreprises construisent des baies de serveurs, qui sont de vastes réseaux de disques de stockage utilisés pour traiter les informations numériques.Si un disque tombe en panne, l'autre le rattrape lorsque le disque endommagé est remplacé.
Alors, comment cela se fait-il exactement sans perdre de données ni causer de temps d'arrêt ?Technologie RAID et niveaux RAID.
Qu'est-ce que le RAID exactement et comment ça marche ?
Réseau redondant de disques indépendantsOU RAID est une méthode de stockage de données qui vous permet de réduire la perte de données et d'améliorer les performances de lecture/écriture en stockant des informations sur plusieurs disques durs appelés matrice.Ceci est possible car la plupart des technologies RAID utilisentsegmentation des donnéesDivisez ou décomposez des données séquentielles (telles que des fichiers, des vidéos ou des documents) en segments contigus.Les segments sont ensuite stockés séquentiellement dans votre lecteur.
3 Exemple de segmentation de fichiers vidéo dans une matrice RAID de disque dur
Par exemple, si un fichier vidéo est divisé en 4 segments consécutifs ;A1-A4 et vous avez 3 disques durs dans votre matrice RAID, A1 sera stocké sur le disque dur n°1, A2 sera stocké sur le disque dur n°2, A3 sera stocké sur le disque dur n°3 et A4 sera stocké sur disque dur #1 supérieur.
Lorsque vous allez récupérer le fichier, l'ordinateur demande au premier disque dur de charger A1, puis passe immédiatement au disque dur suivant pour le segment A2, car le disque dur n°1 est occupé.Cela permet à l'ordinateur de charger simultanément A1-A3 puis A4.Lorsque vous essayez de charger une vidéo de 40 minutes, l'ordinateur charge quatre clips de 4 minutes, puis les affiche sous la forme d'un seul fichier, ce qui accélère le processus de récupération.
Certains niveaux RAID utilisent des techniques de mise en miroir.Qu'est-ce que c'est?
Pour éviter la perte de données,Certaines baies RAID utilisent la mise en miroir, qui copie les informations telles qu'elles sont créées et stockées.La répartition se concentre sur la vitesse, tandis que la mise en miroir vise à garantir qu'en cas de panne du disque dur, il existe une copie des données.La mise en miroir le fait en s'assurant que tous les disques secondaires sont des copies exactes du disque principal.
Par exemple, si votre ordinateur possède deux disques durs et que le disque dur principal cesse de fonctionner, le système basculera automatiquement sur le disque dur secondaire sans même que vous vous en rendiez compte.Le système d'exploitation, tous les paramètres personnels et tous les fichiers que vous créez et enregistrez apparaîtront là où vous les avez laissés.Dans une configuration non RAID, la panne d'un disque dur signifie que toutes les données de ce disque peuvent devenir irrécupérables.
3 types ou implémentations RAID différents
Avant d'aborder les différents niveaux RAID, il est important de préciser qu'il existe plusieurs manières différentes d'implémenter une configuration RAID dans votre système informatique.Ces implémentations peuvent être divisées enmatériel, logiciel ou micrologiciel, et utilisez le contrôleur RAID correspondant.
Dans un autre article, nous couvrons les principales différences entre les contrôleurs RAID matériels et logiciels, en détaillant leurs avantages, inconvénients et cas d'utilisation typiques.
Qu'est-ce qu'un contrôleur RAID ?
Contrôleur RAIDresponsable de la gestion etDirige le flux d'informations vers et depuis la matrice de disques durs.Sans contrôleur RAID, votre matrice RAID n'est qu'un ensemble de disques durs.Vous pouvez implémenter un contrôleur RAID de trois manières.
1. Contrôleur RAID matériel
Un contrôleur RAID matériel est généralement une puce ou une carte physique dédiée qui affecte directement le flux d'informations vers et depuis la matrice RAID.Il est le plus couramment utilisé dans les banques de centres de données ou les systèmes utilisant des serveurs distants.
2. Contrôleur RAID logiciel
Un contrôleur RAID logiciel est un logiciel qui fonctionne directement avec le système d'exploitation d'un ordinateur.Il dirige et gère le flux d'informations en utilisant les ressources matérielles existantes de l'ordinateur, telles que l'unité centrale de traitement (CPU).Ceci est courant dans les configurations de matrice RAID d'ordinateur domestique.
3. Contrôleur RAID basé sur le micrologiciel
Les contrôleurs RAID basés sur le micrologiciel sont des puces préinstallées sur la carte mère d'un ordinateur et nécessitent des pilotes pour fonctionner.La puce s'activera au démarrage, mais une fois le système d'exploitation chargé, tout le contrôle est passé au pilote approprié, transférant toutes les opérations au processeur.Ce type de contrôleur RAID est également connu sous le nom de RAID logiciel assisté par matériel, et bien qu'il soit moins cher qu'un contrôleur RAID matériel, il met plus de pression sur votre système.
Niveaux RAID standard de 0 à 6
Quel que soit le contrôleur RAID utilisé, le niveau RAID fait référence à l'architecture spécifique utilisée pour répartir les données entre les disques.Le niveau RAID que vous utilisez sera déterminé en fonction des performances que vous recherchez et du type de tolérance aux pannes que vous souhaitez.
RAID 0
Utilisant généralement des paires de disques durs, RAID 0 fonctionne en segmentant les données séquentielles et en les stockant sur plusieurs disques.Avec ce niveau, il s'agit d'optimiser les performances et la vitesse du disque dur sans se soucier de la perte de données car RAID 0 n'utilise pas la mise en miroir.
Cela fonctionne en prenant vos données stockées, en les divisant en unités ou segments de bande, puis en les distribuant sur les disques durs d'une matrice.Cela permet à une configuration RAID 0 d'écrire et de lire des données rapidement car vous avez plus d'un disque dur traitant des données en même temps.Cependant, si l'un des disques tombe en panne dans cette configuration, toutes les données seront perdues.
RAID 1
Le niveau RAID 1 se concentre entièrement sur la redondance des données, assurant la sécurité des informations même en cas de panne d'un disque.Pour ce faire, RAID 1 ne supprime aucune donnée, mais copie les informations sur un second disque (miroir).
De cette façon, vos performances de lecture augmentent, ce qui signifie que l'ordinateur peut accéder à l'un ou l'autre lecteur à tout moment, car les deux contiennent les mêmes informations.Si un disque est occupé, il peut accéder au second disque.Avec ce niveau, vous pouvez obtenir d'excellentes performances avec une certaine tolérance aux pannes.Cependant, la vitesse des opérations d'écriture n'est pas améliorée par rapport à une configuration à un seul disque car toutes les informations doivent être écrites sur les deux disques de la matrice RAID 1.
RAID 2
Ce niveau RAID utilise la segmentation, mais au lieu de décomposer les données d'un fichier en segments bloqués, il les décompose au niveau du bit.Certains disques durs de cette configuration de matrice stockent les informations de code d'erreur et de correction à remplacerCode Hammingde toute parité.Ce niveau RAID est rarement utilisé aujourd'hui car il a été remplacé par de meilleurs paramètres.
RAID 3
RAID 3 est une version améliorée du niveau RAID 2.La baie utilise une répartition au niveau des octets pour améliorer les performances, tout en consacrant un disque au stockage des informations de parité et à la distribution des données sur les disques restants.Cependant, toute commande d'E/S traitera chaque disque dur en même temps, ce qui signifie que les performances seront limitées par un seul disque de parité, car il ne peut pas gérer plusieurs requêtes en même temps.
RAID 4
Semblable au niveau RAID 3, ce niveau est dédié à un seul disque de parité, mais crée des segments plus grands lorsqu'il est réparti, permettant à l'ordinateur d'accéder rapidement aux données de n'importe quel disque et de les lire à tout moment.De plus, le niveau RAID 4 permet à plusieurs fonctions d'E/S de lecture d'être actives simultanément.Cependant, le système sera toujours limité à la capacité d'E/S à écriture unique puisque toute commande d'écriture nécessitera la mise à jour du lecteur de parité.Pour cette raison, le niveau 4 n'est qu'une légère amélioration par rapport au niveau 3.
Les niveaux RAID 3 et 4 sont remplacés par RAID 5 pour la plupart des cas d'utilisation.
RAID 5
Il s'agit du niveau de raid le plus couramment utilisé car il offre un bon équilibre entre vitesse et sécurité des données.Pour améliorer les performances, les données sont réparties sur plusieurs disques durs, généralement cinq, comme avec les niveaux RAID précédents.Cependant, les informations de parité sont également dispersées sur chaque disque, créant ce que l'on appelle un tableau de parité rotatif.Cela permet à l'ordinateur d'effectuer simultanément plusieurs fonctions d'E/S de lecture et d'écriture, tout en laissant autant d'informations que possible à l'ordinateur en cas de panne de disque.Le niveau RAID 5 n'offre pas les meilleures performances (RAID 0 est plus rapide), mais il est idéal pour les systèmes qui ont besoin d'un équilibre entre performances et redondance.
RAID 6
Le niveau RAID 6 utilise tous les mêmes systèmes que le niveau RAID 5, mais implémente également une deuxième matrice de parité rotative sur le même nombre de disques.Cela signifie qu'un système RAID de niveau 6 peut gérer jusqu'à deux pannes de disque simultanées, tandis qu'un système de niveau 5 ne peut gérer qu'un seul disque manquant à la fois.
Doubler la quantité d'informations de parité signifie que les performances des opérations d'écriture sont réduites par rapport à RAID 5.Les opérations de lecture ne sont pas affectées et les opérations de lecture sont aussi rapides que RAID 5.
Qu'est-ce que le RAID imbriqué ?
Dans la section Niveaux RAID ci-dessus, nous avons mentionné trois termes clés qui expliquent la fonctionnalité RAID :Striping, mirroring et parité.當Lorsque deux d'entre eux sont utilisés dans une même baie, on parle de RAID imbriqué.Avant d'aborder cet exemple, expliquons brièvement ce que signifient ces trois termes clés.
Répartition RAID
L'entrelacement RAID se produit lorsque certaines données sont stockées sur un disque et que d'autres segments de ces données sont stockés sur un autre disque.
Mise en miroir RAID
La mise en miroir RAID est la réplication des données d'un disque à un autre pour la redondance.Il protège vos données contre la perte.
Parité RAID
La parité RAID utilise des calculs mathématiques complexes pour reconstruire les données perdues lors des pannes de disque dur.
RAID 10 ou RAID 1+0
Un bon exemple de RAID imbriqué estNiveau RAID 10 ou RAID 1+0.Il combine les niveaux RAID 0 et RAID 1 et ne fonctionne que dans des baies avec au moins quatre disques durs.Contrairement aux autres niveaux RAID qui reposent uniquement sur la répartition ou la mise en miroir, RAID 10 combine les deux fonctionnalités pour de meilleures performances, mais à un coût plus élevé.Avec ce niveau RAID, vous obtenez la vitesse de la répartition des disques, mais vous obtenez également la redondance des données de la mise en miroir des disques.
Il peut être configuré en tant que RAID 1+0, où les données sont mises en miroir, puis ces miroirs sont répartis, ou il peut être configuré en tant que RAID 0+1, où les données sont réparties sur les disques durs, puis ces disques sont en miroir.RAID 10 est ce que vous voulez si vous essayez d'empêcher la panne d'un seul disque dans n'importe quel ensemble de disques ou la panne d'un disque dans les deux ensembles de disques en même temps.
Ce niveau RAID est généralement utilisé pour les serveurs ou les applications qui doivent fonctionner 24h/7 et XNUMXj/XNUMX.L'inconvénient du RAID 10 est que si vous perdez plus de 50 % des disques de la matrice, vous perdrez toutes vos données.
Foire aux questions RAID
Quel niveau RAID est le meilleur ?
Chaque niveau RAID a son propre ensemble d'avantages et d'inconvénients, cependant, les niveaux 0, 1, 5 et 10 sont les plus courants.Les niveaux 0 et 5 offrent une vitesse plus élevée et plus de stockage, mais avec une sécurité moindre et un coût plus élevé, respectivement.Le niveau 1 offre une meilleure protection mais manque de vitesse et sacrifie l'espace de stockage.Le niveau 10 est probablement le plus équilibré, car il offre le meilleur des niveaux 0 et 1, mais coûte beaucoup plus cher car il nécessite plus de disques durs.
Pouvez-vous RAID des disques durs de différentes tailles ?
Oui, mais vous pouvez sacrifier l'espace de stockage.Par exemple, l'utilisation du niveau RAID 256 avec un disque principal de 512 Go et un disque secondaire de 1 Go signifie que le disque secondaire n'utilisera que la moitié de son stockage.Changer de lecteur signifie que seulement la moitié des données seront mises en miroir, ce qui rend l'ensemble du processus inutile.
Pouvez-vous RAID disques SSD?
Oui, n'importe quel disque dur peut être utilisé dans une matrice RAID, mais des disques durs similaires sont recommandés car la vitesse et le stockage sont généralement limités aux disques les plus lents et les plus petits disponibles.L'utilisation de lecteurs similaires ou identiques supprime cette limitation.
Pouvez-vous RAID disques NVMe?
Oui, comme les autres disques durs, les disques NVMe peuvent également être utilisés dans des matrices RAID et amélioreront considérablement les performances.Cependant, ce type de configuration n'est pas pratique pour les consommateurs, car ces disques sont déjà très puissants en eux-mêmes, avec des vitesses de transfert de données moyennes plus de six fois plus rapides que les SSD classiques.
Comparaison des niveaux RAID
Si vous essayez de choisir entre deux niveaux RAID spécifiques pour votre environnement, 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
![Comment voir la version Windows [très simple]](https://infoacetech.net/wp-content/uploads/2023/06/Windows%E7%89%88%E6%9C%AC%E6%80%8E%E9%BA%BC%E7%9C%8B-180x100.jpg)
