RAID 1 : que cache cette matrice de disques durs ?

L’approche con­sis­tant à ras­sem­bler plusieurs supports de stockage au sein d’un système RAID est encore utilisée aujourd’hui, plusieurs dizaines d’années après sa première évocation en 1987. Par exemple, le système (ou le niveau) RAID 1 reste une solution de stockage très demandée de nos jours, notamment en ce qui concerne le fonc­tion­ne­ment des ap­pli­ca­tions serveur : la com­bi­nai­son des dif­fé­rents disques durs offre un niveau de sécurité approprié, tel qu’exigé par les logiciels conçus pour une haute dis­po­ni­bi­lité. Qu’est-ce qui donne un si haut niveau de sécurité aux systèmes RAID 1, et en quoi con­sis­tent-ils exac­te­ment ?

La norme RAID 1 améliore la sécurité de vos données stockées. Elle s’appuie sur une matrice composée d’au moins deux disques durs, où toutes les données sont stockées en miroir (en double). Cette mise en miroir des données, ou « mirroring », est es­sen­tielle aux systèmes RAID 1 : tous les fichiers écrits et en­re­gis­trés sur le disque dur 1 le sont également sur le disque dur 2 et les autres disques (le cas échéant). Le système offre ainsi une re­don­dance complète pour le facteur souhaité : si l’un des supports tombe en panne, un autre prend aussitôt le relais.

Si le con­trô­leur RAID (dans le cas d’un système RAID matériel) ou le logiciel de gestion propose cette fonction, il est possible d’améliorer encore la sécurité en analysant plusieurs disques durs lors du processus de lecture et en comparant les flux de données lus entre eux. En cas d’in­co­hé­rences, le système émet un message d’erreur ; tout potentiel défaut matériel peut donc être identifié de manière précoce. Les per­for­mances du système se dégradent cependant lé­gè­re­ment avec ce niveau.

La vitesse de lecture peut également être améliorée si les instances de contrôle proposent cette fonc­tion­na­lité : pour ce faire, le système RAID 1 accède à plusieurs disques durs au cours du processus de lecture, avant de lire en parallèle dif­fé­rents secteurs de ces disques, comme le ferait une matrice RAID 0. Par exemple, les per­for­mances de sortie de deux supports de données liés l’un à l’autre peuvent ainsi être doublées.

Par rapport aux autres matrices de stockage, le système RAID 1 brille tout par­ti­cu­liè­re­ment par sa sim­pli­cité. Tous les disques qui y sont associés possèdent le même contenu, c’est-à-dire l’ensemble des données du système, et ce, à tout moment. En théorie, cela signifie qu’avec le bon matériel, chaque disque dur peut aussi être exploité et utilisé sur un or­di­na­teur séparé. La panne d’un composant unique n’est pas un problème, ce qui constitue un avantage sup­plé­men­taire : votre système RAID 1 peut continuer à fonc­tion­ner en continu et vous pouvez remplacer le disque dur dé­fec­tueux en toute tran­quil­lité.

Comme indiqué plus haut, si le con­trô­leur ou le logiciel de gestion concerné permet d’accéder si­mul­ta­né­ment à plusieurs supports de stockage, un système RAID 1 permet de profiter d’une vitesse de lecture améliorée et d’une pro­tec­tion sup­plé­men­taire pour les disques durs. Le premier avantage s’obtient grâce à un accès à dif­fé­rents secteurs en parallèle, et le second par com­pa­rai­son des données.

Le plus gros point faible d’un système RAID 1 est aussi lié à sa plus grande force, la re­don­dance totale : comme chaque disque dur de la matrice doit contenir les mêmes données, une grande partie de la capacité de stockage po­ten­tielle est au­to­ma­ti­que­ment perdue. Cela signifie donc qu’une solution de stockage RAID 1 coûte au moins deux fois plus cher (lorsqu’elle combine deux disques durs) que des supports de données in­di­vi­duels avec la même capacité de stockage. Par rapport aux autres niveaux RAID re­don­dants grâce à la parité, le coût élevé du système RAID 1 re­pré­sente forcément un in­con­vé­nient.

Il est toujours utile de combiner plusieurs disques durs au sein d’un système RAID 1 si vous souhaitez profiter d’une haute dis­po­ni­bi­lité pour vos données stockées. Pour ces matrices re­don­dantes, le stockage est cependant re­la­ti­ve­ment coûteux ; elles ne sont donc pas adaptées pour sau­ve­gar­der de grands volumes de données. Les scénarios d’ap­pli­ca­tion ap­pro­priés im­pli­quent dif­fé­rents types de systèmes serveur (y compris les systèmes d’ex­ploi­ta­tion), comme des con­fi­gu­ra­tions conçues pour des serveurs de fichiers ou des serveurs Web.

En outre, le niveau RAID 1 est sans cesse combiné à d’autres niveaux RAID pour créer des systèmes de stockage encore plus puissants. La com­bi­nai­son RAID 10 (également connue sous l’ap­pel­la­tion « RAID 1 + 0 ») est par­ti­cu­liè­re­ment populaire, car elle offre non seulement la sécurité d’un système RAID 1, mais aussi des vitesses de lecture et d’écriture hautement op­ti­mi­sées.

Selon la dé­fi­ni­tion d’un système RAID, le niveau RAID 1 assure la re­don­dance des données stockées. D’autres niveaux les stockent aussi de manière re­don­dante, mais avec une approche dif­fé­rente. Ainsi, les niveaux RAID 5 et RAID 6 n’utilisent pas la mise en miroir des données uti­li­sa­teur, mais ga­ran­tis­sent un stockage redondant grâce aux in­for­ma­tions de parité. En revanche, un système RAID 0 fonc­tionne sans aucune re­don­dance ; il ne constitue donc pas un réseau « redondant » de disques in­dé­pen­dants à pro­pre­ment parler. Notre grand document de com­pa­rai­son des niveaux RAID offre une analyse complète des dif­fé­rentes con­fi­gu­ra­tions RAID exis­tantes.