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 ?
Qu’est-ce que le niveau RAID 1 ?
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.
La capacité maximale d’une matrice RAID 1, c’est-à-dire d’un système de niveau RAID 1, ne peut pas dépasser le quota de stockage du plus petit disque dur de la matrice.
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.
Un concept RAID (Redundant Array of Independent Disks) désigne l’action de créer une matrice contenant un minimum de deux solutions de stockage différentes et formant un seul grand disque logique. Les différentes configurations de disque dur (définies par les niveaux RAID, comme RAID 1) en déterminent la fonction spécifique. La sécurité des données et l’amélioration de leur débit comptent parmi les points essentiels de ces systèmes.
Schéma du principe de fonctionnement du niveau RAID 1
En règle générale, il n’existe aucune limite ni spécification relative au nombre de supports de stockage d’un système RAID 1, à l’exception de la présence d’au moins deux disques. Chaque fois que les données sont mises en miroir sur un nouveau support, leur fiabilité augmente automatiquement. Il convient toutefois de garder à l’esprit que la capacité de stockage n’augmente pas proportionnellement au nombre de disques durs ; au contraire, elle ne peut jamais excéder la capacité du plus petit composant de la matrice.
Le schéma suivant présente un exemple du principe de fonctionnement du système RAID 1 avec une variante de combinaison classique de deux disques durs seulement.
Quels sont les avantages et les inconvénients d’un système RAID 1 ?
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.
Un système RAID n’est pas destiné à remplacer ou à se substituer à une solution de sauvegarde ! Si vous perdez les données de votre matrice RAID 1 (par exemple, si vous les supprimez accidentellement ou si un bloc de données est endommagé), vous n’avez aucun moyen de les restaurer.
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.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Redondance totale | La capacité de stockage maximale de la matrice correspond à celle du plus petit disque dur |
| La sécurité des données et leur vitesse peuvent éventuellement être augmentées grâce à un contrôleur ou tout autre logiciel adapté | Coût élevé |
Où utiliser un système RAID 1 ?
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.
Il est nécessaire d’effectuer des sauvegardes régulières dans les configurations matérielles de niveau RAID 1. Backup Cloud, une solution développée par IONOS, vous permet de sauvegarder vos données sur votre infrastructure informatique, votre smartphone ou votre PC ; elles sont ensuite chiffrées et stockées dans des centres de données IONOS certifiés.
Quels sont les autres niveaux RAID importants ?
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.