Continuité de service et sûreté de fonctionnement Application aux données : le RAID. Arnaud Delhay Licence Professionnelle GSR

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1 Continuité de service et sûreté de fonctionnement Application aux données : le RAID Arnaud Delhay Licence Professionnelle GSR

2 Motivations Assurer un service constant à l utilisateur niveau calcul : dupliquer les serveurs distribuer les calculs (grappes) dupliquer les unités de calcul (CPU) niveau données : assurer les sauvegardes (dans un prochain chapitre) assurer un fonctionnement continu RAID (ce qui nous intéresse ici) niveau réseau plus tard!

3 Principes de base Disques en miroir Dupliquer l écriture des données sur plusieurs disques (typiquement deux) pour se prémunir de la perte des données en cas de défaillance d un disque Géré de façon logicielle ou matérielle (plus rapide, plus coûteux) Bandes de données («data striping», «striped disk») découper les données en suite de segments séquentiels, logiquement contigus mais pouvant résider sur plusieurs disques l ensemble des segments constituent un disque logique une solution plus élaborée : disposer d une bande parité, calculée à partir des données des autres bandes ==> restitution en cas de défaillance Disques RAID

4 Disques RAID : les bases Mise en œuvre la plus courante des miroirs et des bandes RAID = Redundant Arrays of Independant Disks Plusieurs spécifications : linéaire : Regroupement de disques sur un seul disque. Les écritures se font sur le second disque quand le premier est plein, etc. RAID 0 : Regroupement de disques en un seul, avec écriture en parallèle sur les disques RAID 1 : Disques en miroir RAID 2 : Miroir et écriture en parallèle avec contrôle et correction d erreur («EEC») RAID 3 : Ecriture en parallèle avec contrôle de parité RAID 4 : Bandes avec parité, la bande parité est sur un seul disque RAID 5 : Bandes avec parité, les bandes sont réparties sur plusieurs disques

5 Linux et les disques RAID logiciels (1) Prise en compte par les pilotes MD (Multiple Devices) Type d une partition affectée à un RAID : FD (voir commande cfdisk) Disque RAID connu sous le nom de fichier spécial /dev/md<n> Niveaux de RAID supportés : mode linéaire, RAID 0, RAID 1, RAID 4 et RAID 5 Reconstitution en cas de perte d un disque : «spare disks» : reconstitution au démarrage suivant sinon : sauvegarder les données du RAID, recréer le RAID et recharger les données «persistent super block» : sur chaque disque du RAID, description du RAID (id. /etc/raidtab) reconnaissance au boot par le noyau avant montage de /etc Gestion : démarrage au boot grâce au «permanent super block» par rc.sysinit sous RedHat si /etc/raidtab et /proc/mdstat existent /etc/rc.d/init.d/halt appelle la commande raidstop

6 Linux et les disques RAID (2) Principaux attributs d un ensemble RAID Mode Disques Disques Avantages et requis réparaθ Inconvénients linéaire 2+ Aucun Le disque peut dépasser la taille physique du plus grand disque dur du système. Si un disque est endommagé, perte des données du RAID. RAID 0 2+ Aucun En plus de l avantage précédent, on améliore la vitesse des opérations de lecture et d écriture (en //) sur 2 contrôleurs distincts. Inconvénient : idem ci-dessus. RAID n Les écritures se font en miroir sur les deux disques. Si l un des deux disques est hors service, l autre contient la copie. RAID n Pas très utilisé. Un disque est utilisé pour stocker une bande de parité. Si un disque est endommagé, reconstitution grâce au disque de parité. Le disque de parité doit être mis à jour à chaque écriture de donnée. RAID n les bandes sont réparties uniformément sur tous les disques RAID.

7 Linux et les disques RAID (3) Le paquetage : «raidtools-*.rpm» Les commandes : mkraid /dev/md<n> Initialise un ensemble RAID raidstart /dev/md<n> Active raidstop /dev/md<n> Arrête obsolètes : raidadd, raidrun, ckraid Les fichiers : /etc/raidtab : description des ensembles RAID /proc/mdstat : description des RAID actifs (en temps réel) pour voir évoluer le pourcentage de reconstruction d un disque Les exemples (poly joint) RAID 0, RAID 1 et RAID 5 avec un disque de réparation

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