Retour au sommaire de Storage Management

Présentation des concepts de RAID

Guide d'utilisation de Dell OpenManage™ Server Administrator Storage Management

  Qu'est-ce que le RAID ?

  Organisation du stockage des données pour la disponibilité et les performances

  Choix des niveaux de RAID et de la concaténation

  Comparaison des niveaux de RAID et des performances de concaténation

Storage Management fournit des fonctions de gestion de stockage qui utilisent la technologie RAID (matrice redondante de disques indépendants). Pour comprendre Storage Management, vous devez connaître les concepts de RAID et savoir de quelle façon les contrôleurs de RAID de votre système et votre système d'exploitation affichent l'espace disque.

Qu'est-ce que le RAID ?

Le RAID (matrice redondante de disques indépendants) est une technologie qui gère la façon dont les données sont stockées sur les disques physiques qui sont intégrés à votre système ou lui sont raccordés. Un aspect clé du RAID est sa capacité de fractionner les disques physiques afin que la capacité combinée de plusieurs disques physiques puisse être traitée comme un segment unique et supplémentaire d'espace disque. Un autre aspect clé du RAID est sa capacité de conserver les données redondantes qui peuvent servir à restaurer des données en cas de panne de disque. Le RAID utilise différentes techniques comme la segmentation, la mise en miroir et la parité pour stocker et recréer des données. Il y a plusieurs niveaux de RAID qui utilisent différentes méthodes de stockage et de reconstruction des données. Les niveaux de RAID ont différentes caractéristiques en terme de performances d'écriture/lecture, de protection des données et de capacité de stockage. Certains niveaux de RAID ne conservent pas les données redondantes, ce qui signifie que pour certains niveaux de RAID, les données perdues ne peuvent être restaurées. Le niveau de RAID que vous choisissez dépend de votre priorité : performances, protection ou capacité de stockage.

REMARQUE : La commission consultative du RAID (RAB) définit les spécifications qui servent à implémenter le RAID. Même si la commission consultative du RAID (RAB) définit les niveaux de RAID, l'implémentation commerciale des niveaux de RAID peut différer des spécifications de RAID selon les vendeurs. Une implémentation utilisée par un certain vendeur peut affecter les performances de lecture et d'écriture ainsi que les degrés de redondance des données.

RAID matériel et logiciel

Le RAID peut être implémenté de façon logicielle ou matérielle. Un système avec un RAID matériel a un contrôleur de RAID qui implémente les niveaux de RAID et traite les lectures et les écritures de données sur les disques physiques. Lorsque vous utilisez un RAID logiciel, le système d'exploitation doit implémenter les niveaux de RAID. C'est pourquoi l'utilisation du RAID logiciel peut ralentir les performances du système. Vous pouvez cependant utiliser un RAID logiciel en plus de volumes à RAID matériels pour offrir de meilleures performances et varier la configuration des volumes RAID. Par exemple, vous pouvez mettre en miroir deux volumes de RAID 5 matériels sur deux contrôleurs de RAID pour fournir une redondance de contrôleur de RAID.

REMARQUE : Cette version de Storage Management ne prend en charge que le RAID matériel.

Concepts de RAID

Le RAID utilise des techniques spécifiques d'écriture de données sur les disques. Ces techniques permettent au RAID d'offrir une redondance de données ou de meilleures performances. Ces techniques comprennent :

Niveaux de RAID

Chaque niveau de RAID combinent la mise en miroir, la segmentation et la parité pour fournir une redondance des données ou de meilleures performances de lecture et d'écriture. Pour obtenir des informations spécifiques sur les niveaux de RAID, consultez la section « Choix des niveaux de RAID et de la concaténation ».

Organisation du stockage des données pour la disponibilité et les performances

Le RAID dispose de plusieurs méthodes ou niveaux de RAID pour organiser le stockage sur disque. Certains niveaux de RAID conservent les données redondantes pour que vous puissiez restaurer les données après une panne de disque. Les différents niveaux de RAID peuvent aussi entraîner une baisse ou une augmentation des performances d'E/S du système (lecture et écriture).

Pour conserver des données redondantes vous devez utiliser des disques physiques supplémentaires. Plus le nombre de disques impliqués est important, plus la probabilité d'une panne de disque augmente. Étant donné que les performances des E/S et la redondance des données peuvent varier, un niveau de RAID peut s'avérer plus approprié qu'un autre selon les applications de l'environnement d'exploitation et la nature des données stockées.

Lorsque vous choisissez la concaténation ou un niveau de RAID, les considérations suivantes sur les performances et le coût sont à prendre en compte :

Pour plus d'informations, consultez la section « Choix des niveaux de RAID et de la concaténation ».

Choix des niveaux de RAID et de la concaténation

Vous pouvez utiliser le RAID ou la concaténation pour contrôler le stockage des données sur plusieurs disques. Les niveaux de RAID et la concaténation ont différentes caractéristiques en matière de performances et de protection des données.

Les sections suivantes fournissent des informations spécifiques sur la façon dont chaque niveau de RAID et la concaténation stockent les données ainsi que sur leurs caractéristiques en matière de performances et de protection.

Concaténation

Sous Storage Management, la concaténation indique que les données sont stockées sur un disque physique ou sur de l'espace disque qui s'étend sur plusieurs disques physiques. Lorsqu'elle s'étend sur plusieurs disques, la concaténation permet au système d'exploitation de considérer plusieurs disques physiques comme un seul disque.

Les données stockées sur un disque unique peuvent être considérées comme un volume simple. Ce disque peut aussi être considéré comme un disque virtuel qui ne comprend qu'un seul disque physique. Les données qui se répartissent sur plusieurs disques physiques peuvent être considérées comme un volume fractionné. Plusieurs disques concaténés peuvent aussi être considérés comme un disque virtuel qui comprend plusieurs disques physiques.

Un volume dynamique qui s'étend sur des zones isolées d'un même disque est aussi considéré être concaténé.

Lorsqu'un disque physique d'un volume concaténé ou fractionné est défaillant, tout le volume devient non disponible. Comme les données ne sont pas redondantes, elles ne peuvent pas recréées à partir d'un disque mis en miroir ou d'informations sur la parité. La restauration à partir d'une sauvegarde est la seule solution.

Comme les volumes concaténés n'utilisent pas d'espace disque pour conserver des données redondantes, ils sont plus rentables que les volumes qui utilisent des miroirs ou des informations de parité. Un volume concaténé peut être une bonne alternative pour les données temporaires, facilement reproduites ou pour lesquelles le coût de la redondance des données ne se justifie pas. En outre, un volume concaténé est facile à développer en y ajoutant un disque physique supplémentaire.

Figure 3-1. Concaténation de disques

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Niveau de RAID 0 (segmentation)

Le RAID 0 utilise la segmentation de données, c'est-à-dire l'écriture de données sous la forme de segments de taille égale sur les disques physiques. Le RAID 0 n'offre pas de redondance de données.

Figure 3-2. Segmentation de disques

Caractéristiques du RAID 0 :

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Niveau de RAID 1 (mise en miroir)

Le RAID 1 constitue la façon la plus simple de conserver des données redondantes. Dans le RAID 1, les données sont mises en miroir ou dupliquées sur un ou plusieurs disques physiques. Si un disque physique sur un côté du miroir tombe en panne, les données peuvent alors être recréées à l'aide du disque physique sur l'autre côté du miroir.

Figure 3-3. Mise en miroir de disques

Caractéristiques du RAID 1 :

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Niveau de RAID 5 (segmentation avec parité distribuée)

Le RAID 5 fournit une redondance de données en utilisant la segmentation des données combinée aux informations sur la parité. Cependant, plutôt que de dédier un disque physique à la parité, les informations sur la parité sont réparties sur tous les disques physiques dans le groupe de disques.

Figure 3-4. Segmentation de disques avec disque à parité distribuée

Caractéristiques du RAID 5 :

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Niveau de RAID 50 (segmentation sur des jeux de RAID 5 )

Le RAID 50 représente une segmentation sur plusieurs répartitions de disques physiques. Par exemple, un groupe de disques RAID 5 qui est utilisé avec trois disques physiques et continue avec un groupe de disques de trois autres disques physiques est un RAID 50.

Il est possible d'implémenter le RAID 50 même lorsqu'il n'est pas directement pris en charge par le matériel. Dans ce cas, vous pouvez implémenter plus d'un disque virtuel en RAID 5 puis convertir les disques en RAID 5 en disques dynamiques. Vous pouvez ensuite créer un volume dynamique qui se répartit sur tous les disques virtuels de RAID 5.

Figure 3-5. RAID 50

Caractéristiques du RAID 50 :

REMARQUE : Sur les contrôleurs PERC 3/SC, 3/DCL, 3/DC, 3/QC, 4/SC, 4/DC, 4e/DC, 4/Di, 4e/Si, 4e/Di et CERC ATA100/4ch, il existe des considérations particulières pour implémenter le RAID 50 sur un groupe de disques dont les disques sont de tailles différentes. Reportez-vous à « Considérations pour les RAID 10 et 50 des contrôleurs PERC 3/SC, 3/DCL, 3/DC, 3/QC, 4/SC, 4/DC, 4e/DC, 4/Di, 4e/Si, 4e/Di et CERC ATA100/4ch » pour plus d'informations.

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Niveau de RAID 10 (segmentation sur des jeux en miroir)

La commission consultative des RAID considère le niveau de RAID 10 comme une implémentation de RAID de niveau 1. Le RAID 10 combine la mise en miroir des disques physiques (RAID 1) avec la segmentation des données (RAID 0). Avec le RAID 10, les données sont segmentées sur plusieurs disques physiques. Le groupe de disques segmenté est alors mis en miroir sur un autre groupe de disques physiques. Le RAID 10 peut être considéré comme un miroir de bandes.

Figure 3-6. Segmentation sur des groupes de disques mis en miroir

Caractéristiques du RAID 10 :

REMARQUE : Sur les contrôleurs PERC 3/SC, 3/DCL, 3/DC, 3/QC, 4/SC, 4/DC, 4e/DC, 4/Di, 4e/Si, 4e/Di et CERC ATA100/4ch, il existe des considérations particulières pour implémenter le RAID 10 sur un groupe de disques dont les disques sont de tailles différentes. Reportez-vous à « Considérations pour les RAID 10 et 50 des contrôleurs PERC 3/SC, 3/DCL, 3/DC, 3/QC, 4/SC, 4/DC, 4e/DC, 4/Di, 4e/Si, 4e/Di et CERC ATA100/4ch » pour plus d'informations.

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Niveau de RAID 1 concaténé (miroir concaténé)

Le RAID 1 concaténé est un groupe de disques en RAID 1 fractionné sur plusieurs paires de disques physiques. Ceci associe les avantages de la concaténation à la redondance du RAID 1. Aucune segmentation n'a lieu dans ce type de RAID.

Le RAID 1 concaténé peut aussi être implémenté sur du matériel qui ne prend en charge que le RAID 1 en créant plusieurs disques virtuels RAID 1, transformant les disques virtuels en disques dynamiques, puis en utilisant la répartition pour concaténer tous les disques virtuels RAID 1 en un seul grand volume dynamique.

Figure 3-7. RAID 1 concaténé

REMARQUE : Ce niveau de RAID n'est utilisé qu'avec les contrôleurs PERC 3/Si et PERC 3/Di.

Voir aussi :

Consultez les sections suivantes :

Considérations pour les RAID 10 et 50 des contrôleurs PERC 3/SC, 3/DCL, 3/DC, 3/QC, 4/SC, 4/DC, 4e/DC, 4/Di, 4e/Si, 4e/Di et CERC ATA100/4ch

Sur les contrôleurs PERC 3/SC, 3/DCL, 3/DC, 3/QC, 4/SC, 4/DC, 4e/DC, 4/Di, 4e/Si, 4e/Di et CERC ATA100/4ch, il existe des considérations particulières pour implémenter le RAID 10 ou 50 sur un groupe de disques dont les disques sont de tailles différentes. Lorsque vous implémentez le RAID 10 ou le RAID 50, l'espace disque est fractionné pour créer des bandes et des miroirs. La taille de la répartition peut varier en fonction de la taille des différents disques. Cependant, il est possible qu'une partie du plus grand disque du groupe de disques ne soit pas utilisable, entraînant un gaspillage de l'espace disque. Par exemple, prenez le cas d'un groupe de disques ayant les disques suivants :

Disque A = 40 Go

Disque B = 40 Go

Disque C = 60 Go

Disque D = 80 Go

Dans cet exemple, les données seront réparties sur les quatre disques jusqu'à ce que le disque A, le disque B ainsi que 40 Go sur le disque C et autant sur le disque D soient complètement remplis. Les données seront ensuite réparties sur les disques C et D jusqu'à ce que le disque C soit rempli. Il reste ainsi 20 Go d'espace disque sur le disque D. Vous ne pouvez pas écrire de données sur cet espace disque car il n'existe pas d'espace disque correspondant dans le groupe de disques permettant de créer des données redondantes.

Comparaison des niveaux de RAID et des performances de concaténation

Le tableau suivant compare les caractéristiques des performances associées aux niveaux de RAID standard. Ce tableau fournit des règles générales pour le choix d'un niveau de RAID. N'oubliez pas les besoins de votre environnement lorsque vous choisissez un niveau de RAID.

REMARQUE : Le tableau suivant ne montre pas tous les niveaux de RAID pris en charge par Storage Management. Pour des informations sur tous les niveaux de RAID pris en charge par Storage Management, consultez la section « Choix des niveaux de RAID et de la concaténation ».

Comparaison des niveaux de RAID et des performances de concaténation

Niveau de RAID

Disponibilité des données

Performances de lecture

Performances d'écriture

Performances de recréation

Minimum de disques requis

Utilisations conseillées

Concaténation

Pas de gain

Pas de gain

Pas de gain

-

1 ou 2 selon le contrôleur

Plus rentable que les niveaux de RAID redondants. À utiliser pour les données non critiques.

RAID 0

Aucune

Très bonne

Très bonne

-

N

Données non critiques

RAID 1

Excellente

Très bonne

Bonne

Bonne

2N
(N = 1)

Petites bases de données, journaux de base de données, informations critiques

RAID 5

Bonne

Lectures séquentielles : bonne Lectures transactionnelles : très bonne

Assez bonnes, sauf si vous utilisez le cache à écriture différée

Médiocre

N + 1
(N = au moins deux disques)

Bases de données et autres utilisations transactionnelles à lecture intensive

RAID 10

Excellente

Très bonne

Assez bonne

Bonne

2N x X

Environnements avec beaucoup de données

RAID 50

Excellente

Très bonne

Assez bonne

Assez bonne

N + 2
(N = au moins 4)

Utilisations transactionnelles de taille moyennes ou avec beaucoup de données

N = Nombre de disques physiques
X = Nombre de jeux de RAID


Retour au sommaire de Storage Management