Comprendre RAID : niveaux et protection
Auteur : Rédaction Domeny.ForSale Publié le
En bref : RAID permet de regrouper plusieurs disques en une grappe, c’est-à-dire un ensemble commun de stockage des données. Selon le niveau choisi, il peut améliorer les performances, permettre de continuer à travailler après la panne d’un disque ou combiner ces avantages. Tous les niveaux RAID ne protègent pas contre les pannes, et aucun ne remplace une sauvegarde indépendante.
Comment fonctionne RAID et à quoi sert-il ?
RAID est l’acronyme de Redundant Array of Independent Disks, soit un ensemble redondant de disques indépendants. Le système d’exploitation voit généralement cet ensemble comme un seul support logique. Les données sont réparties entre les disques, dupliquées ou enregistrées avec des informations permettant de les reconstituer.
Le niveau RAID détermine la manière dont les données sont enregistrées. Son numéro n’est pas une note de qualité : RAID 10 n’est pas simplement une « meilleure version » de RAID 6. Chaque variante utilise différemment la capacité des disques et ne tolère pas les mêmes pannes.
On trouve ces grappes dans les serveurs, les stations de travail et les appareils NAS, qui stockent des fichiers accessibles par le réseau. L’un de leurs principaux usages est de maintenir les données disponibles lorsqu’un disque tombe en panne. Les performances dépendent toutefois aussi du type de disques, du mode de gestion de la grappe et des opérations effectuées : utiliser RAID ne garantit pas à lui seul un gain de vitesse.
Niveaux RAID courants : capacité et tolérance aux pannes
Les niveaux les plus souvent comparés sont RAID 0, 1, 5, 6 et 10. Dans le tableau, N désigne le nombre de disques et S la capacité du plus petit d’entre eux. Les valeurs indiquées correspondent à des configurations classiques et ne tiennent pas compte de l’espace occupé par le système de fichiers et les métadonnées.
| Niveau | Nombre minimal de disques | Capacité utile | Tolérance aux pannes de disques |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | N × S | Aucune |
| RAID 1 | 2 | S pour un miroir complet | Avec deux disques : panne d’un disque |
| RAID 5 | 3 | (N − 1) × S | Panne d’un disque |
| RAID 6 | 4 | (N − 2) × S | Panne de deux disques |
| RAID 10 | 4 | N/2 × S | Dépend des disques qui tombent en panne |
RAID 0 découpe les données en fragments et les écrit sur différents disques. Il permet d’utiliser leur capacité totale et peut accélérer les opérations, mais ne conserve aucune donnée redondante. La panne d’un seul disque entraîne la perte d’accès à tout ou partie des données de la grappe ; il faut prévoir de restaurer l’ensemble des données.
RAID 1 écrit les mêmes données sur les disques constituant un miroir. Dans une configuration classique à deux disques, la panne de l’un d’eux n’interrompt pas l’accès aux fichiers. En contrepartie, seule la moitié de la capacité totale est utilisable.
RAID 5 et RAID 6 utilisent la parité, c’est-à-dire des informations mathématiques supplémentaires qui permettent de reconstituer les données manquantes. RAID 5 tolère la panne d’un disque, et RAID 6 celle de deux disques. Le calcul et l’écriture de la parité peuvent réduire les performances en écriture, surtout lorsque les petites opérations sont nombreuses.
RAID 10 associe des paires de disques en miroir à une répartition des données entre ces paires. Une configuration classique exige un nombre pair de disques. Elle peut supporter la panne de plusieurs disques à condition qu’un disque fonctionnel subsiste dans chaque paire ; la perte des deux disques d’une même paire entraîne la perte de la grappe.
Comment choisir RAID pour un NAS domestique ou une entreprise ?
Imaginez un NAS à deux baies équipé de deux disques de 4 TB chacun. RAID 1 offrira environ 4 TB de capacité avant déduction de l’espace utilisé par le système et permettra de continuer à travailler après la panne d’un disque. RAID 0 offrira environ 8 TB, mais la panne de n’importe lequel des deux disques mettra en péril l’ensemble des données. Pour des photos de famille, un miroir associé à une sauvegarde distincte est un choix plus raisonnable ; RAID 0 peut être envisagé pour des fichiers de travail que l’on peut recréer.
Avec davantage de disques, trois questions facilitent la décision :
- Les données sont-elles faciles à reconstituer ? Si ce n’est pas le cas, prévoyez d’abord une sauvegarde, puis choisissez le niveau RAID.
- Combien de temps le service peut-il rester indisponible ? En tolérant la panne de deux disques, RAID 6 offre une marge de sécurité plus importante que RAID 5 pendant la reconstruction.
- La priorité est-elle la capacité ou les performances lors d’écritures intensives ? RAID 5 et 6 utilisent l’espace plus efficacement que les miroirs, tandis que RAID 10 peut être avantageux lorsque les opérations d’écriture sont nombreuses.
Ne supposez pas que les capacités de disques de tailles différentes vont simplement s’additionner. Dans les grappes classiques, la capacité exploitable des plus grands disques est généralement limitée à celle du plus petit. Consultez la documentation du NAS ou du contrôleur concerné pour connaître les niveaux pris en charge, les règles d’extension et la compatibilité des disques.
Que se passe-t-il après la panne d’un disque ?
Une grappe disposant d’une redondance suffisante, autrement dit de données supplémentaires permettant de supporter une panne, peut fonctionner en mode dégradé. Elle perd alors tout ou partie de sa protection contre une nouvelle panne, et ses performances diminuent souvent. Après le remplacement du disque défectueux, la reconstruction consiste à écrire les données manquantes sur le nouveau disque.
La reconstruction sollicite fortement les disques restants. Sa durée dépend notamment de la capacité, de la charge et de l’implémentation de RAID ; aucune durée unique ne peut être indiquée de manière fiable pour tous les appareils. Une nouvelle panne ou des portions de données illisibles peuvent compromettre la récupération de l’intégralité du contenu.
Activez donc les notifications d’erreur et ne remettez pas à plus tard le remplacement d’un disque défectueux. Avant de le retirer, vérifiez l’identifiant de sa baie dans l’interface de gestion de l’appareil : retirer par erreur un disque fonctionnel pourrait aggraver la situation.
Pourquoi RAID ne remplace-t-il pas une sauvegarde ?
RAID préserve avant tout la disponibilité des données lors de certaines pannes de disques. Il ne crée pas d’historique indépendant des fichiers : la suppression accidentelle d’un document, son écrasement ou son chiffrement par un logiciel malveillant peuvent se répercuter sur toute la grappe. Le vol de l’appareil, un incendie ou une panne de l’ensemble du NAS ne sont pas non plus couverts par cette protection.
Une sauvegarde est une copie distincte qui permet de restaurer les données. Une solution pratique associe un NAS en RAID 1 à une sauvegarde régulière sur un disque que l’on déconnecte ou dans un service distinct proposant un historique des versions des fichiers. Conserver une copie dans un autre lieu que le NAS réduit en outre le risque de tout perdre lors d’un même événement.
Avant de créer une grappe, copiez les fichiers existants : la configuration peut effacer les disques. Planifiez ensuite les sauvegardes et testez la restauration de quelques fichiers avant de confier des données importantes au nouvel ensemble.
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