HDD & Systèmes de RAID

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1 HDD & Systèmes de RAID Vous vous demandez ce qui constitue un disque dur, les façons d améliorer leurs performances en les combinant à l aide du RAID ou bien encore comment préserver vos données de toutes défaillances technique? Alors ce cours est fait pour vous! Vous y retrouverez un récapitulatif (et comparatif) de tous les types de RAIDS, leurs points forts et leurs points faibles, des conseils pour parer aux erreurs humaines concernant la sauvegarde de vos données et plus encore Apprendre à connaître les disques durs Un disque est composé de têtes, de secteurs et de pistes. Les têtes se déplacent en même temps et ce, toujours sur une même piste. La taille d un secteur d un disque dur est d au minimum 512 octets. La vitesse de rotation, calculée en tours par minutes (TPM), permettra d obtenir de meilleures performances si elle est élevée, en revanche plus les TPM sont élevés plus le disque chauffe! Passons maintenant à la connectique, il existe plusieurs types d interfaces permettant l utilisations des disques durs, les principaux sont les suivants : Nom de l interface Vitesse maximale Caractéristiques IDE 133Mo/s Nappe de 40 fils, au dela de 46cm il y a des risques de pertes. SCSI 640Mo/s SATA 600Mo/s Hot plug (débranchable à chaud) SAS 3Gbits/s Peut gérer jusque 128 disques Nom de l interface NCQ (Native Command Queuing) CRC (Contrôle de redondance cyclique) Utilité Augmente les performances en donnant un ordre de priorité aux tâches à accomplir. Permet de détecter des erreurs en comparant avant et après une transmission. Ensuite, il y a quelques techniques permettant d augmenter la fiabilité d un disque : 1 / 11

2 À savoir que depuis quelque observer une montée exponentielle de l utilisation des SSD (Solid-State Drive), cela est dût au fait qu ils offrent des débits beaucoup plus élevés, ils chauffent moins, ne font pas de bruits En revanche ils sont beaucoup plus chers (comptez 60 minimum les 120Go, à ce prix vous avez au moins 1To sur un HDD)! Leur durée de vie moyenne minimale est de : 2,6 ans / 4 ans et ans en moyenne maximale. Descriptions des types de raids Le but des raids est de combiner des disques afin de soit :? Augmenter leurs vitesses de transferts? Augmenter la sécurité en sauvegardant un disque sur un autre etc? Ou les deux! Mais cela peut coûter trèèès cher! C est pourquoi nous vous proposons ce petit récapitulatif.? RAID Tolérance de panne (Redundant Array of Independant Disk)? Ce RAID permet d associer plusieurs unités de disque dur du même type en une seule grappe. En cas de défaillance d un disque les versions de RAID autre que 0 permettent de reconstruire les données perdues à partir de l autre unité de grappe.? L implantation de cette technologie peut être de nature naturelle, logiciel ou passer par une combinaison des deux. Les solutions proposées peuvent être regroupé en 6 familles du RAID 0 au RAID 5. 2 / 11

3 ? La technologie RAID consiste à créer un seul et unique volume de stockage à partir de multiple disque durs.? Ce système RAID nécessite un contrôleur de disque particulier. RAID 0 (Striping)? L information est découpée à la suite de l autre sur l ensemble des disques durs.? Capacité totale : somme de la capacité de chaque disque (identique).? Augmentation du taux de transfert? au détriment de la securité.? La lecture et l écriture s effectuent sur l ensemble en mode parallèle. La panne d un disque provoque la perte de toute les données. RAID 1 (Mirroring) 3 / 11

4 RAID 2? Les données sont dupliquées intégralement sur un second disque ou sur un second groupe de disque durs.? Les performances en lecture sont doublées grâce à l accès stimulé aux deux disques (à condition d avoir deux contrôleurs séparés).? Cette méthode réduit néanmoins la capacité de stockage (de moitié).? Grappe de plusieurs disques de parité et une synchronisation des accès.? Il est identique au RAID 0 avec un contrôle des données intégré.? On utilise généralement 3 disques de contrôle pour 4 disques de données.? Dispose de la méthode de correction ECC (Error checking and correcting).? Cette technologie est peu utilisée de par sa complexité et le surcroit quelle entraine. 4 / 11

5 RAID 3? Basé sur une grappe de disque identique avec une unité de stockage réservée au stockage du bit de parité.? Si le disque de parité tombe en panne on se retrouve en RAID 0.? La sécurité des donné est peu implantée.? Le disque de parité est 2 fois plus utilisé que les autres disques. RAID 4 5 / 11

6 ? La seule différence avec le RAID 3 est la structure des données implantées sur les disques? En écriture les données sont décomposées en blocs de petites tailles et repartie sur les différents disques composant le RAID 4 simultanément si le contrôle de parité s inscrit sur le disque dédié à cet effet.? Dispose de la gestion asynchrone des unités (contrairement au RAID 3 et 4).? Même si les accès fonctionnent en parallèle sur les différentes unités, le disque de parités est plus souvent sollicité. Ceci implique en RAID 3 un goulot d étranglement. RAID 5? S apparente au RAID 4 avec un bit de parité distribué sur l ensemble des unités de la grappe suppriment ainsi le fameux goulot d étranglement tout en bénéficient des performances de la gestion asynchrone.? Les disques travaillent tous autant? Lors d un échange à chaud (hot plug) d un disque dur, les données sont recréées à partir des autres disques durs.? Bonne tolérance aux erreurs.? Enormément d implantation commerciale.? 3 disques au minimum (voir 4).? En cas de problèmes la remise en ordre est assez lente.? En cas de panne d un disque dur, on revient en mode 0. RAID 6 6 / 11

7 ? Double redondance des données de parités? Les informations de parité sont stockées en double exemplaire.? Tout comme le RAID 5 les informations de parités sont reparties équitablement sur l ensemble des disques. La double redondance des données permet la perte de 2 disques sans qu aucune donnée ne soit perdue.? Nécessite au moins 4 disques durs pour fonctionner.? Perte d espace disque équivalent à deux disques durs. RAID 0 (0+1) 7 / 11

8 ? Combinaison du RAID 0 et le niveau de RAID 1.? Combinés les avantages du RAID 0 et du RAID 1.? Minimum 4 disques? Perte de 50% de la capacité? La panne d un seul disque rend inopérant toute la grappe RAID 0+1.? Temps de reconstruction très long et cher. RAID 10 ou RAID 1+0? Il s agit d un volume RAID 0 à deux unités chaque unité étant elle-même constitué d un volume RAID 1 à deux disques.? Fiabilité du RAID 1 : permet de perdre un disque sans perdre la totalité de la grappe.? 4 disques pour réaliser ce système.? Perte de 50% de la capacité totale.? Lors de la reconstruction d une grappe un seul disque est utilisé. JBOD (Just a Bunch of Disks) 8 / 11

9 ? Concaténation de disque durs (peu importe leurs taille).? Faux RAID.? Aucun gain de sécurité ni de performance. Solution de RAID Software La gamme de systèmes d exploitation «professionnels» de Microsoft peut gérer le RAID de manière logicielle : Windows Serveur gère le RAID 0, 1, 5. Linux gère les RAID 0, 1, 4 et 5. Cette manière de procéder permet aux systèmes d exploitation d utiliser plusieurs disques en mode RAID sans hardware dédié. Quand il y a plusieurs baies de disques les professionnels peuvent repartir leurs données entre les disques et les baies. Les limites du raid Les systèmes permettent la sauvegarde des données mais il faut bien sur sauvegarder régulièrement! Malgré tout ce qu a à offrir le RAID, il y a quand même des choses qu il ne peut pas faire : Protéger totalement des défaillances matérielles. Protéger les données des erreurs humaines. Protéger l utilisateur des risques technologiques. Protéger les données des virus et des spywares. 9 / 11

10 Il faut donc ne pas être confiant à 100%! Conclusion Nous pouvons donc observer que les systèmes de raid les plus utilisés sont les suivant : RAID 10 et 01 Raid 5? Essentiellement pour sa sécurité.? Performances similaires.? Réservé à des usages professionnels. Bonnes performances en lecture. Coût minime. Pénalité en écriture (parité). Minimum de 3 disques. 10 / 11

11 Powered by TCPDF ( HDD & Systèmes de RAID Le Fibre Channel Le Fibre Channel est une norme de raccordement local de supports de stockage et de serveurs par fibre optique. Elle dispose de fonction de redondance et de tolérance au incident qui apport une grande fiabilité. Le débit total autorité est de 4 Gbit/s. Lorsque les connexions sont réalisées à l aide de fibre optique, la distance séparant deux nœuds peut aller jusqu à 10KM. FCOE (Fibre Channel Over Ethernet) transporte le protocole FC sur un réseau Ethernet sans perte de paquet- Garanti de l acheminement. FREEDOM SUBSTITUTE 11 / 11