Un système RAID permet d’utiliser plusieurs disques de concert afin d’augmenter la tolérance aux pannes et de gagner en performance. Exploiter un véritable mode RAID matériel n’est possible qu’avec les cartes additionnelles.

Les cartes contrôleurs de disques durs soudés sur les cartes mères ne sont souvent que des RAID logiciels que l’on peut configurer dans un menu externe au système d’exploitation afin de permettre de booter sur telle ou telle grappe. Le principal défaut est la dépendance de la grappe par rapport au chipset. Après un changement de carte mère, si le nouveau chipset est différent, la grappe RAID est inutilisable.

Le RAID logiciel est aussi supporté directement par nos systèmes d’exploitation ou nécessite des utilitaires dédiés. Cela apporte un confort et une facilité d’utilisation, mais les fonctions et les performances sont moins importantes. La grappe RAID n’est pas bootable et ne peut être utilisée pour installer un système d’exploitation.

En revanche, elle est exportable : vous pouvez emmener votre grappe RAID sur une autre configuration possédant les mêmes logiciels et la faire fonctionner.

NRAID ou Jbod (Just Bunch of Disk)

Le NRAID, ou Jbod, permet simplement de rassembler plusieurs unités de taille différentes en un volume unique dont la capacité est égale à la somme des capacités des disques utilisées. Quand un disque est plein, le suivant est utilisé, ce qui n’apporte aucun gain de performance, mais, lors d’une défaillance, les données des disques fonctionnant toujours sont récupérables.

RAID 0 : agrégat par bandes

Ce mode apporte le gain de performance le plus important de tous les modes. Mais il s’effectue au détriment de la sécurité car, si on perd un disque, on perd toutes les informations de la grappe RAID.

Le goulet d’étranglement d’un système se trouvant en général sur les débits des unités de stockage de masse beaucoup plus lente que le processeur, la mémoire ou même le réseau Ethernet, le RAID 0 apporte un gain appréciable. Il peut permettre de transformer un système équipé de deux unités moyennes en un système disposant d’un agrégat de disque performant améliorant les temps de chargement, les lectures-écritures de gros fichiers et les traitements réclamant d’importants transferts. Mais la probabilité de défaillance est plus importante.

Ce mode permet de rassembler les disques durs (au moins deux), lesquels seront considérés comme une seule unité logique par le système. Les disques fonctionnent alors en parallèle. Les débits en lecture et en écriture sont par conséquent multipliés par le nombre de disques. A noter que si vous utilisez deux disques de taille différente, la taille du volume RAID 0 sera du double de celle du disque de plus petite capacité.

Le contrôleur utilisant le mode RAID 0 découpe l’espace disponible sur les disques en bandes de 4 à 256 Ko (le strip size, configuré à la création). Lorsqu’une donnée est écrite, elle prend la première bande du premier disque continu sur la première du deuxième, puis du troisième, et revient ensuite sur la deuxième bande du premier disque, puis sur celle du deuxième disque, puis sur celle du troisième. Les données sont réparties sur les différents disques. A la lecture, les bandes sont lues sur les trois disques en même temps.

RAID 1 : mirroring

C’est le mode le plus sécurisé des modes RAID, mais cela s’effectue au détriment de la capacité. En effet, on perd la moitié de la taille des disques utilisés pour former la grappe.

Pour un RAID 1 à 2 disques, le contenu des deux disques est identique, l’écriture est simultanée sur les deux disques et la lecture se fait sur le disque le plus facilement accessible. A tout moment, les disques sont interchangeables. Même si l’un des deux tombe en panne, la totalité des données est accessible sur l’autre disque.

En revanche, il n’y a aucun gain de performance. On perd même du temps à l’écriture. Cependant, on pallie n’importe quelle panne d’une des unités du RAID 1.

A noter que si vous utilisez deux disques de taille différente, la taille du volume RAID 1 sera de la taille du plus petit disque.

RAID 5 : agrégat par bandes à parité paire

Les cartes sur bus PCI n’ont pas un débit suffisant pour avoir un intérêt dans ce mode. Le débit du PCI-Express ou du PCI-X est nécessaire.

Ce mode accroît la performance et la sécurité de la grappe RAID. Pour cela, le RAID 5 utilise au moins trois disques en parallèle, comme en RAID 0. Mais utilisent aussi des informations de contrôle et de reconstruction des données enregistrées alternativement sur les disques de la grappe. Ce système de parité paire répartie sur l’ensemble des disques permet la reconstruction des données en cas de perte de l’un des disques. En cas de défaillance de l’un des disques, il suffit de le remplacer par un neuf pour que la grappe RAID 5 soit reconstruite automatiquement en quelques heures.

Le RAID 6

Evolution du RAID 5, le RAID 6 utilise deux fois plus d’informations de sécurité afin de pallier la défaillance de deux unités de la grappe RAID. Cette sécurité accrue amène quelque défaut :
- la complexité des algorithmes de reconstruction fait chuter le débit en écriture ;
- le coût est plus élevé, car il faut utiliser aux moins cinq disques durs ;
- la reconstruction est très longue.

Le RAID 1E, ou RAID 5EE

Le E à côté de la norme indique qu’un disque de rechange (spare) est utilisé. Ce disque de plus est connecté sur la carte RAID, mais il n’est pas utilisé dans la grappe RAID. En cas de défaillance d’un disque, il est automatiquement utilisé afin d’avoir une continuité de service immédiate.

RAID 0+1, ou RAID 01

Nécessitant au minimum quatre disques, ce mode consiste à faire un RAID 1 de deux grappes RAID 0. Il allie performance et sécurité, mais au détriment de la capacité utilisable (50 % de la capacité totale des éléments). La perte d’un disque entraîne la perte d’une grappe entière et oblige à une reconstitution, mobilisant tous les disques, longue et pénalisante pour le système. L’intérêt est de pouvoir enlever une grappe RAID 0 à tout moment pour avoir une sauvegarde instantanée.

RAID 1+0, ou RAID 10

Nécessitant au minimum quatre disques, ce mode consiste à faire un RAID 0 de deux grappes RAID 1. Il apporte comme en RAID 0 une perte de 50 % de la capacité totale des éléments, mais aussi un gain de fiabilité du RAID 1 en cas de perte d’un disque ou d’une grappe entière. Ses atouts principaux sont sa fiabilité, qui permet de perdre un disque sans perdre la totalité de la grappe RAID 0 et la reconstruction rapide d’une grappe préservant les performances du système.

RAID 50

Ce mode utilise un RAID 0 de deux grappes RAID 5, allie la fiabilité du RAID 5 et la performance du RAID 0. Cependant, il nécessite tout de même six disques durs au minimum, et la défaillance de deux disques de la même grappe peut le mettre en défaut.

RAID 51

Ce mode utilise un RAID 1 de deux grappes RAID 5. Il est très sécurisé, mais au détriment des performances et le coût s’en ressent. Un minimum de six disques est nécessaire, et on perd les deux tiers de la capacité globale.