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RAID
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Les serveurs sont souvent équipés d'un interface RAID. Il est possible d'utiliser la fonction RAID ou non, mais cette décision doit être prise avant l'installation du système d'exploitation et est irrévocable.
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Configurations

L'acronyme RAID veut dire Redundant Array of Inexpensive Disks, mais les vendeurs en ont fait Redundant Array of Independent Disks. “inexpensive” (bon marché), les premières configurations ne l'étaient en tous cas pas! Et comme les controlleurs étaient uniquement prévus en mode SCSI, il fallait de plus acheter des disques SCSI, qui coutaient trois fois plus chers que les disques EIDE.

Le système RAID est un interface entre l'unité centrale et les disques durs qui sont accédés en parallèle. L'interface se trouve soit sur la carte-mère, soit sur une carte d'extension.

L'interface fait que tous les disques fonctionnent simultanément comme un disque plus grand et plus rapide. Le système d'exploitation ne voit plus qu'un seul disque. Cela est également le cas dans la console "disk management" de windows. Les programmes qui travaillent au niveau du disque physique (par exemples les utilitaires SMART) ne fonctionnent plus. Les disques physiques forment un disque logique (qu'on appèlle "conteneur").

Il est possible de partitionner et de formater les "disques", mais on travaille ici toujours au niveau du conteneur (disque logique, qui regroupe tous les disques dans la configuration RAID).

Certains systèmes RAID permettent de ne placer que quelques disques dans la configuration RAID. Le controleur RAID fournit alors plusieurs conteneurs au système d'exploitation. Deux exemples avec 4 disques:

  • Nous utilisons trois disques en configuration RAID-5 et le disque restant comme disque normal. Le disque en configuration normale est utilisé pour le stockage de fichiers temporaires (qui sont écrits et lus une seule fois) et pour le fichier d'échange pagefile. La configuration RAID-5 apporte une fiabilité accrue, mais est lente en écriture.

  • Nous utilisons deux configurations RAID différentes: 2 disques en RAID-0 et 2 disques en RAID-1. Nous utilisons le RAID-0 (doublement rapide mais sans fiabilité accrue) pour les fichiers temporaires et pour le fichier windows pagefile et le RAID-1 pour le stockage des données.
Le système d'exploitation voit deux disques durs dans les deux cas. Il faut maintenant faire attention où on place les différents fichiers.

Transformation d'un ordinateur existant

Il est possible de transformer un ordinateur courant en ordinateur RAID en montant une carte d'interface et en ajoutant des disques supplémentaires (de même capacité).
  • Fais une sauvegarde du système (copie du système sur DVD)
  • Monte la carte RAID et configure-la.
  • Effectue la restauration avec la nouvelle configuration.
Le disque d'origine (qui a probablement une capacité différente) peut être placé en dehors du RAID.

Les systèmes les plus chers utilisant des disques SCSI disposent de la fonction spindle sync: tous les disques dans la configuration RAID tournent à la même vitesse et lisent le même bloc au même moment. Cette fonction permet de doubler la vitesse de fonctionnement du système.

Le controlleur RAID se trouve ici sur la carte-mère (en bas de l'image) et dispose de sa mémoire propre. 64MB suffisent amplement, car nous travaillons avec des "stripes" qui font 4kB. Le controlleur utilise de la mémoire avec parité (ECC): il y a donc 9 puces de mémoire sur la plaquette de mémoire. La mémoire propre permet un fonctionnement plus rapide: une partie de la mémoire sert de cache. C'est un avantage que les solutions "software RAID" n'ont pas.

Le système RAID permet une vitesse de transfert plus élevée ou une fiabilité accrue: cela dépend de la configuration utilisée.

La fonction RAID est surtout utilisée sur les serveurs. Le surcout important est compensé par la fiabilité accrue (un système qui est à l'arrêt pendant une heure coûte plus que l'interface RAID). Tous les serveurs n'utilisent pas la fonction RAID: Google utilise la redondance au niveau du serveur même. 10% des serveurs peuvent être en panne sans que cela n'a d'influence sur le système complet. Google utilise des milliers de petits ordinateurs de bureau bon marché et les fait tous travailler en parrallèle. Chaque ordinateur n'a qu'un seul disque dur.

Le système RAID utilise des disques de capacité identique pour former la matrice. Le système utilise la capacité du plus petit disque de l'ensemble. La capacité exédentaire est perdue, mais certains controlleurs permettent d'utiliser cet espace restant comme partition simple (en dehors du RAID). Cette partie est indiquée en rouge dans l'exemple.

Dénominations

Hot spare

Il s'agit d'un disque dur qui est monté dans le système et qui est gardé en réserve.

En cas de panne d'un des disques, le disque de réserve est immédiatement mis en fonction. Les données manquantes sont reconstruites à partir des blocs de parité.

L'opérateur ne doit intervenir que pour remplacer le disque défaillant par un nouveau disque. Ce nouveau disque est automatiquement inclus dans le système, mais n'entre pas en fonction.

L'avantage est que la reconstruction démarre automatiquement dès qu'un disque défaillant est détecté. Le temps que le système fonctionne sans filet de secours est donc limité.

Hot swap

Il s'agit du remplacement d'un disque dur sans devoir stopper le système.

Les disques sont montés dans des conteneurs spéciaux (c'est aussi le cas dans la configuration hot spares). Le remplacement d'un disque défectueux est rapide et il ne faut même pas ouvrir l'ordinateur ni le mettre à l'arrêt.

La reconstruction commence dès le remplacement du disque défectueux. Pendant tout ce temps, le système aura fonctionné sans filet de secours. Un hot swap est donc moins interessant qu'un hot spare.

Notez que le fonctionnement en "mode dégradé" (un disque dur défaillant) est souvent très lent en comparaison du fonctionnement normal (cela dépend de la configuration RAID). Le système est encore plus lent pendant la phase de reconstruction.

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