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Les bases du stockage RAID sur ordinateur

Équipe d’assistance Crucial | 22 mars 2022

Les bases de la perquisition

Un RAID est un périphérique de stockage de données. RAID est un acronyme qui signifie Redundant Array of Independent Disks, ou Redundant Array of Peu coûteux Disks. 

Que sont les baies RAID ?

Une matrice RAID est un ensemble de SSD ou de disques durs qui ont été configurés pour fonctionner comme un grand « pool » de stockage. Cela permet de construire des systèmes de stockage bien plus grands que n’importe quel disque dur.   

Les disques qui composent la matrice RAID peuvent être configurés de différentes manières, ce qui signifie que les systèmes peuvent être optimisés pour la fiabilité ou les performances. Le RAID peut être matériel ou logiciel. 

RAID matériel

Le RAID matériel utilise un pilote RAID dédié pour gérer les disques installés. Il peut s’agir d’un appareil distinct dans l’ordinateur, mais il peut être intégré aux cartes mères. Un système RAID qui utilise un pilote matériel dépend entièrement du pilote pour gérer le flux de données et le stockage avec le RAID. Si le pilote RAID devient inopérant, il est possible qu’il ne soit pas possible de récupérer la baie RAID et vous risquez de perdre des données.  

Investir dans des contrôleurs de matériel RAID dédiés offre de meilleures performances que le RAID logiciel, car ils soulagent le système hôte du travail, mais ils coûtent généralement plus cher.  

RAID logiciel

Le RAID logiciel utilise le logiciel de votre système d’exploitation installé pour configurer et gérer le RAID. Le RAID logiciel est généralement moins cher à configurer et à utiliser que le RAID matériel. Les étapes de configuration RAID varient en fonction du type exact configuré, mais généralement, une baie est configurée dans l’utilitaire de firmware d’un adaptateur RAID ou dans l’UEFI ou le BIOS de votre système. Après cela, un système d’exploitation considère la baie comme une destination de partition et commence à écrire des données pour installer un système d’exploitation sur le RAID ou l’utiliser comme volume secondaire. Reportez-vous à la prise en charge de votre carte mère, système d’exploitation ou adaptateur RAID dédié pour obtenir des instructions détaillées sur la configuration et la gestion. 

RAID pour des performances optimales

Une configuration RAID peut être utilisée pour optimiser les performances de stockage en répartissant les données sur plusieurs disques de la baie dans un processus appelé « striping ». Lorsque les données sont enregistrées sur un seul disque, elles doivent être écrites sur le périphérique en série, ou un bit à la fois. Les disques durs ont une limite limitée à la vitesse à laquelle ils peuvent lire et écrire des données. Le bit 1 doit être écrit en premier, puis le bit 2, puis le bit 3, et ainsi de suite jusqu’à ce que les données soient terminées.   

Dans une baie RAID, ces données peuvent être écrites en parallèle sur plusieurs disques, selon la configuration. Le bit 1 peut être écrit sur le disque 1, le bit 2 sur le disque 2 et le bit 3 sur le disque 3, etc. Chaque disque stocke uniquement un fragment des données globales, ce qui signifie que le temps d’écriture total est réduit. Il en va de même pour les données en cours de lecture. De cette manière, la limite de vitesse de chaque disque est partagée, ce qui accélère le fonctionnement.  

Étant donné que chaque disque ne contient désormais qu’une partie du fichier global, tous les disques doivent être opérationnels afin d’accéder aux données de manière fiable.  

RAID pour la fiabilité

Les RAID peuvent être configurés pour améliorer la fiabilité en utilisant un processus de mise en miroir. Dans cette configuration, les données sont enregistrées sur plusieurs disques à la fois. Cela augmente le temps d’écriture, car les données doivent être enregistrées plus d’une fois, mais cela signifie que la défaillance d’un seul disque n’entraînera aucune perte de données.  

Ces baies fonctionnent mieux lorsque tous les disques connectés sont identiques, mais dans de nombreux environnements RAID, différents disques peuvent être utilisés. Les différences de performances et de capacité entre les disques connectés réduisent les performances et la capacité utilisable de chaque disque de la baie à celle de la pièce la moins performante.  

RAID comme sauvegarde

Les baies RAID peuvent jouer un rôle important dans votre stratégie de sauvegarde globale, mais elles ne doivent pas être utilisées exclusivement. Les RAID peuvent toujours tomber en panne, et comme ils sont généralement conçus pour contenir de grandes quantités de données, cette perte peut être catastrophique. Le RAID doit être utilisé dans le cadre de votre stratégie de sauvegarde 3-2-1 : 3 copies de vos données, dans au moins 2 emplacements et 1 hors site. 

Types de configuration RAID

La notion d’utilisation de RAID pour les performances ou la fiabilité est un principe général, mais les baies RAID peuvent être configurées de plusieurs manières. Certains fournisseurs de technologie ont développé des versions exclusives de RAID, mais les configurations ci-dessous sont les normes courantes du secteur. 

RAID 0

Cela traite tous les disques comme un grand volume de stockage. Cela offre la capacité maximale possible, mais aucune redondance n’est fournie. La perte d’un seul disque peut entraîner la perte de tout le volume. 

RAID 1

Cela reflète les données sur deux disques ou plus. Cela fournit une redondance, car une copie complète des données existera sur chaque disque du jeu. 

RAID 2

Cela permet de supprimer les données sur plusieurs disques, avec un code Hamming pour la correction des erreurs. Le RAID 2 est désormais obsolète, car les disques modernes disposent d’une correction d’erreur intégrée.  

RAID 3

Cette méthode est en principe similaire à celle du RAID 2, mais elle utilise un traçage au niveau de l’octet (8 bits) au lieu d’un traçage au niveau du bit sur un disque de parité dédié. Les limitations de performances en font un choix impopulaire pour les solutions de stockage modernes. 

RAID 4

Cela fonctionne comme RAID 2 et RAID 3, mais au niveau du bloc, plutôt qu’au niveau du bit ou de l’octet. Il utilise également un disque de parité dédié. 

RAID 5

Tout comme le RAID 4, cela fonctionne au niveau du bloc, mais les données de parité sont également distribuées dans le RAID, plutôt que d’avoir un disque dédié qui pourrait devenir un goulot d’étranglement. Le RAID 5 peut tolérer la perte d’un seul disque avant la perte de données. 

RAID 6

Il est en principe similaire au RAID 5, mais utilise une double parité pour une tolérance aux pannes supplémentaire. Dans cette baie, jusqu’à deux disques peuvent tomber en panne, mais la baie peut continuer à fonctionner. 

Pour une utilisation quotidienne, une configuration RAID fonctionne de manière similaire à un disque unique, mais les outils de diagnostic lisent les données d’une configuration RAID différemment par rapport à un SSD ou un disque dur. Par exemple, Crucial Storage Executive n’est pas entièrement compatible avec certains contrôleurs et configurations RAID, et des fonctions spécifiques telles que les rapports SMART ou les mises à jour de firmware peuvent ne pas fonctionner dans ces environnements non pris en charge, nécessitant que le RAID soit temporairement démonté pour les mises à jour ou le dépannage de disques individuels.  

De plus, bien que les systèmes d’exploitation modernes et les pilotes RAID permettent aux commandes de correction de s’exécuter sur les SSD RAID, les systèmes d’exploitation et les pilotes existants peuvent ne pas les prendre en charge correctement, ce qui signifie que des fonctions telles que la collecte des déchets deviennent plus importantes pour maintenir les performances les plus élevées des SSD connectés. 



FAQ

Le RAID (Redundant Array of Independent Disks) est une technologie qui combine plusieurs disques physiques en une seule unité logique pour améliorer la redondance et les performances des données. Les principaux objectifs du RAID sont d’améliorer la protection des données grâce à la redondance, d’augmenter la capacité de stockage et d’augmenter la vitesse de lecture/écriture. En distribuant les données sur plusieurs disques, RAID peut fournir une tolérance aux pannes, garantissant que les données restent accessibles même si un ou plusieurs disques tombent en panne. 

Quelles sont les différences entre RAID 0, RAID 1 et RAID 5 ? Les RAID 0, RAID 1 et RAID 5 font partie des niveaux RAID les plus courants, chacun offrant des fonctionnalités distinctes. Le RAID 0, également connu sous le nom de « striping », répartit les données uniformément sur deux disques ou plus, offrant des performances élevées, mais pas de redondance. RAID 1, ou mise en miroir, duplique les mêmes données sur deux disques, offrant une excellente redondance, mais aucune amélioration des performances. Le RAID 5, qui nécessite au moins trois disques, utilise le striping avec parité, en distribuant des données et des informations de parité sur tous les disques. Cette configuration offre un bon équilibre entre performances, redondance et efficacité de stockage, car elle peut tolérer la défaillance d’un disque sans perte de données. 

Comment le RAID 10 combine-t-il les fonctionnalités du RAID 0 et du RAID 1, et quels sont ses avantages ? Le RAID 10 (ou RAID 1+0) combine les fonctionnalités du RAID 0 et du RAID 1 pour offrir à la fois des performances élevées et une redondance. Il nécessite un minimum de quatre disques et fonctionne en créant des paires de disques en miroir (RAID 1), puis en dénudant les données entre ces paires (RAID 0). Cette configuration offre les avantages de vitesse du RAID 0 tout en assurant la protection des données grâce à la mise en miroir du RAID 1. Le RAID 10 est particulièrement avantageux pour les applications nécessitant des performances et une fiabilité élevées, telles que les serveurs de base de données et les environnements à haute transaction.