Comment ça marche
Une matrice RAID combine plusieurs disques en un seul pour gagner en capacité, en vitesse ou en tolérance aux pannes, et presque jamais les trois en même temps. Chaque niveau résout cet engagement de manière différente : il y a des niveaux qui distribuent les données sans rien sauvegarder d'autre, d'autres qui rédigent des copies complètes et d'autres qui calculent des parités pour pouvoir reconstruire ce qui est perdu.
Le calculateur prend le nombre de disques, leur capacité et le niveau choisi, et renvoie la capacité réellement restante pour les données, le degré de redondance utilisé, le nombre de disques qui peuvent tomber en panne sans perdre d'informations et les performances approximatives obtenues. La capacité est indiquée dans les unités décimales utilisées par les fabricants et dans les unités binaires indiquées par le système d'exploitation, d'où l'éternelle sensation que le disque contient moins que ce qui est indiqué sur la boîte.
Il estime également la durée d'une reconstruction et la probabilité qu'elle rencontre une erreur de lecture irrécupérable au cours de sa durée, moment où de nombreuses baies à parité unique finissent par échouer. La comparaison finale calcule tous les niveaux avec le même matériel, pour voir d'un coup d'oeil ce qui est gagné et ce qui est perdu avec chacun.
Exemples
8 × 4 TB · RAID 624 TBDeux des huit disques passent en double parité, il en reste donc six pour les données : 24 To décimal, que le système d'exploitation affichera comme 21,8 TiB. L'efficacité est de 75 % et la baie tolère la panne de deux disques quelconques.8 × 4 TB · RAID 1016 TBAvec les mêmes disques, le miroir ne laisse que la moitié de sa capacité. En retour, il écrit deux fois plus vite que RAID 6 et se reconstruit en copiant un seul disque au lieu de lire les sept autres.5 × 4 TB · RAID 572 %Il s'agit de la probabilité de rencontrer une erreur de lecture irrécupérable lors de la reconstruction d'un disque en panne, les disques de bureau ayant 1 erreur tous les 10^14 bits. Vous devez lire l'intégralité de 16 To et, dans RAID 5, toute erreur lors de cette lecture n'a nulle part où récupérer.12 × 8 TB · RAID 6064 TBDouze disques répartis en deux groupes de six : chaque groupe perd deux disques dans sa double parité, il en reste donc huit pour les données. Plus de capacité est sacrifiée que dans RAID 6, mais la reconstruction ne lit que les cinq disques du groupe concerné au lieu des onze de la matrice.Cas d'usage
- Décidez du nombre de disques à acheter et de la taille pour atteindre la capacité nécessaire pour un NAS ou un serveur de fichiers.
- Comparez les niveaux avant de créer l'arrangement, alors que vous pouvez encore choisir, car changer de niveau par la suite signifie presque toujours le refaire à partir de zéro.
- Expliquez à un client ou à un patron pourquoi huit disques de 4 To ne vous offrent pas 32 To d'espace utilisable.
- Estimez le nombre d'heures pendant lesquelles une baie est exposée lors de la reconstruction d'un disque, afin de planifier le changement dans une fenêtre de faible utilisation.
- Justifiez le passage du RAID 5 au RAID 6 dans une grande baie de disques en montrant le risque de reconstruction.
- Calculez le coût réel par téraoctet utilisable de différentes combinaisons et niveaux de disques avant de signer l'achat.
Questions fréquentes
Pourquoi le système d'exploitation affiche-t-il une capacité inférieure à celle que j'estime ?
Parce qu'ils ne parlent pas la même langue. Les fabricants vendent en unités décimales, où un To équivaut à mille milliards d'octets, et la plupart des systèmes d'exploitation communiquent en unités binaires, où un TiB équivaut à 2 ^ 40 octets, soit environ 9 % de plus. Un disque de 4 To apparaît comme 3,64 TiB sans qu'un seul octet ne manque. La calculatrice affiche les deux chiffres avec précision afin que la différence ne soit pas surprenante. À cela s’ajoute ce que réserve le système de fichiers, qui dépend de celui que vous utilisez.
RAID 5 ou RAID 6 ?
Cela dépend de la taille des disques et de leur nombre. RAID 5 sacrifie un seul disque et tolère une seule panne ; Le problème est que, lors de la reconstruction, la baie reste sans aucune protection et tous les disques survivants doivent être lus de bout en bout, ce qui peut prendre des jours avec des disques de plusieurs téraoctets. RAID 6 sacrifie un disque supplémentaire mais subit une deuxième panne juste à ce moment critique. Avec des disques de 4 To ou plus, ou des baies de huit disques ou plus, RAID 6 est le choix raisonnable.
Qu’est-ce que la pénalité d’écriture ?
Il s'agit du nombre d'opérations sur le disque physique que coûte chaque écriture logique. En RAID 0, c'est 1, car c'est écrit et c'est tout. Dans les miroirs, cela vaut 2, car les mêmes données vont sur deux disques. En RAID 5 c'est 4 : il faut lire les anciennes données, lire l'ancienne parité, écrire les nouvelles données et écrire la nouvelle parité. En RAID 6, c'est 6, car il y a deux parités. C'est pourquoi une matrice avec parité peut avoir d'excellentes lectures et de très mauvaises écritures aléatoires, et c'est pourquoi les bases de données gourmandes en écriture sont généralement mises en RAID 10.
Combien de disques le RAID 10 prend-il réellement en charge ?
Un garanti, et jusqu'à la moitié du règlement si vous avez de la chance. RAID 10 crée des miroirs par paires et répartit les données entre eux : tant que les pannes surviennent sur des miroirs différents, la matrice est toujours vivante, mais si les deux disques qui tombent en panne sont la même paire, tout est perdu. Avec huit disques, vous pourriez en perdre quatre et continuer, ou en perdre deux et vous retrouver sans rien. C'est pourquoi la calculatrice affiche les deux chiffres et il n'est jamais conseillé de planifier avec le chiffre optimiste.
Quand le RAID 50 ou le RAID 60 sont-ils appropriés ?
Lorsqu'il y a tellement de disques qu'un seul groupe de parité devient fastidieux. Diviser douze ou vingt-quatre disques en plusieurs groupes raccourcit la reconstruction, car seul le groupe dans lequel le disque est tombé en panne est lu et non l'ensemble de la baie, et cela permet également de tolérer une panne par groupe au lieu d'une seule dans la baie entière. Le prix est que chaque groupe se retrouve avec sa propre parité : plus il y a de groupes, moins la capacité est utilisable. Il s'agit de niveaux de contrôleur de serveur ou de boîtier de disque, et non d'un NAS à quatre baies.
Que se passe-t-il si les disques sont de tailles différentes ?
Dans un RAID classique, tous les disques se comportent comme s'ils avaient la taille du plus petit, et ce qui reste sur les plus gros reste inutilisé. C'est pour cela que le calculateur fonctionne avec une seule taille : si vous avez des disques mixtes, chargez le plus petit et vous obtiendrez la capacité réelle de la baie. Certains systèmes de stockage, comme plusieurs NAS domestiques ou des systèmes de fichiers avec leur propre redondance, savent tirer parti de l'espace excédentaire, mais ils ne suivent plus les règles du RAID traditionnel.
Un disque de secours ajoute-t-il une tolérance aux pannes ?
Cela n’ajoute pas de pannes tolérées, cela ajoute de la vitesse de réaction. Un disque de secours est branché et tourne sans données, attendant qu'un disque tombe pour que la reconstruction puisse démarrer d'elle-même, en quelques minutes et non lorsque quelqu'un passe devant le rack. Étant donné que le moment le plus dangereux d’une réparation est précisément celui de l’échec à la fin de la reconstruction, raccourcir cette fenêtre vaut beaucoup. Bien entendu, il occupe une baie et se paie comme n’importe quel autre disque, et c’est pourquoi le calculateur le déduit de l’efficacité.
Qu'est-ce qu'une erreur de lecture irrécupérable et pourquoi ruine-t-elle une reconstruction ?
C'est un secteur que le disque ne peut pas lire même avec ses propres codes de correction. Les fiches techniques le déclarent sous forme de taux : les disques de bureau indiquent généralement moins de 1 tous les 10 ^ 14 bits lus, les disques NAS 1 tous les 10 ^ 15 et les disques professionnels SAS 1 tous les 10 ^ 16. En utilisation quotidienne, c'est presque imperceptible, mais une reconstruction vous oblige à lire intégralement tous les disques survivants, et c'est à ce moment-là que le décompte devient délicat : dans un tableau avec une seule parité, une seule erreur sur cette lecture massive signifie une perte de données. En revanche, avec la double parité, le secteur se reconstruit avec la seconde et rien ne se passe.
Le RAID remplace-t-il les sauvegardes ?
Non, et c’est le malentendu le plus coûteux en matière de stockage. RAID protège contre la panne physique d'un disque et rien d'autre : une suppression accidentelle, un fichier corrompu par l'application, un ransomware, un vol, un incendie ou une source qui prend tous les disques d'un coup sont répliqués ou perdus de manière égale dans toute la matrice. Le RAID est une haute disponibilité, c'est-à-dire qu'il continue de fonctionner pendant le changement d'un disque ; la sauvegarde est de pouvoir revenir en arrière. Les deux sont nécessaires.
Les valeurs d'IOPS et de vitesse sont-elles ce que je vais mesurer ?
Il s’agit d’un plafond théorique, utile pour comparer les niveaux entre eux. Ils supposent que la charge est répartie uniformément entre tous les disques et que ni le contrôleur, ni son cache, ni le bus, ni le système de fichiers ne se retrouvent dans la file d'attente. En pratique, un contrôleur doté d'un cache protégé par batterie peut masquer une grande partie des pénalités d'écriture, et une reconstruction en cours peut réduire de moitié les performances. Utilisez les chiffres pour décider du niveau, et non pour promettre des chiffres.