les 5 minutes du professeur Audenard - épisode 9 : le RAID 5

[FR] les 5 minutes du professeur Audenard... par orange_business

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Les pannes matérielles sont des choses qui finissent par arriver. Les disques durs "classiques" (cad ceux avec des plateaux et des têtes de lecture) sont les premiers à rendre l'âme. Lorsque la panne arrive c'est assez souvent la catastrophe, le branle-bas de combat pour mettre la main sur les sauvegardes (si on en a).

avec le RAID 5, plus d'indisponibilité ni de perte de données

Mais avec un systême de disques en RAID 5, pas de problème : un disque peut tomber en panne sans que l'on s'en rende compte (ou tout du moins pas de façon aussi évidente). Les systèmes de stockage de données en RAID ("Redundant Array of Inexpensive Disks" ou encore "Redundant Array of Independent Disks") sont désormais accessibles pour le grand public : le succès des équipements de chez Synology ou de Buffalo Technology en sont de bons exemples.

Comment cela fonctionne-t-il ? Rien de bien compliqué. C'est le sujet de cette vidéo des 5 minutes du professeur Audenard.

à la base le "ou exclusif" (XOR)

Au fond des entrailles de nos ordinateurs, les informations sont stockées sous forme de "bit". Un bit peut avoir deux valeurs : 0 ou 1. Ce sont ces bits mis ensemble qui servent à représenter les informations (une lettre, un fichier, une image, une base de données, ...). Un disque dur c'est un gigantesque entrepôt spécialement construit pour y stocker des bits !

En "croisant les bits" entre-eux on effectue des traitements ou appelés aussi "opérations". L'une de ces opérations est le "ou exclusif" (XOR pour "eXclusive OR" en anglais). C'est grâce à cette opération XOR que l'on va être en mesure de reconstituer le contenu d'un disque dur qui vient de tomber en panne, ce via les données présentes sur les autres disques autour.

le RAID 5 et RAID 4 sont des jumeaux

Disons que nous avons un système avec 3 disques durs d'une capacité de 1000Go (1To) chacun. En les mettant en configuration RAID 5, on va "sacrifier" de l'espace utile (donc moins de place pour les fichiers) et le réserver pour y stocker des informations qui serviront à "régénérer" des informations en cas de panne de l'un des 3 disques. Ces informations sont des bits de "redondance" (ou bits de "parité") directement issus d'un calcul avec la table "XOR".

Le RAID 4 et le RAID 5 sont des jumeaux : le principe de fonctionnement reste le même. Dans le cas du RAID 4, un disque dur est dédié au stockage des bits de redondance, alors qu'en RAID 5, les bits de redondance sont répartis sur l'ensemble des disques. Ce que je présente dans la vidéo est donc plus proche du RAID 4 que du RAID 5 en tant que tel. J'attends avec délectation le 1er commentaire qui pointera cela du doigt. :-)

application de la table "XOR" de façon transparente

Lors de l'écriture d'informations (un fichier image par exemple), le système va calculer automatiquement les bits de redondance. Ces bits de redondance sont écrits sur les disques à côté. Lorsqu'un disque dur tombera en panne, ces bits de redondance serviront pour reconstruire les données de façon transparente.

En fait, avec un système en RAID 5, même avec un disque en panne, il est possible de lire et d'écrire des données.... On sentira peut-être un léger ralentissement lors des opérations de lecture ou d'écriture.

un coût non négligeable

Le seul "hic" c'est que pour stocker ces bits de redondance, il faut de l'espace disque.... typiquement avec 3 disques de 1To, il n'y aura environ que 2To d'utilisables pour l'utilisateur. La redondance a donc un "coût". A chacun de choisir !

Le plus souvent, un système RAID a 4 disques et non pas 3. L'intérêt d'utiliser 4 disques et non pas 3 réside notamment dans le fait que cela permet d'amortir le "coût" du disque "perdu" pour les bits de parité. Avec 1To d'espace pour des bits de parité, je vais "protéger" 3To de données utiles au lieu de 2To seulement. Le principe de fonctionnement avec les bits de parité reste le même.

Après, le système ne "tolère" de perdre qu'un disque à la fois... Si deux disques tombent en panne en même temps cela ne fonctionnera plus. Il faudra changer les disques durs défecteux et faire appel à ses sauvegardes.

Jean-François