RAID 10 : un niveau combinant la mise en miroir et le « striping »

Même si la préoc­cu­pa­tion initiale de réduction des coûts a perdu de son im­por­tance et est de moins en moins avancée, les niveaux RAID sont encore utilisés aujourd’hui, surtout dans l’en­vi­ron­ne­ment serveur. Les dif­fé­rents niveaux RAID sont par­ti­cu­liè­re­ment axés sur l’op­ti­mi­sa­tion de la sécurité des données et de la per­for­mance. Il est possible de combiner ces niveaux entre eux afin de profiter des points forts des dif­fé­rentes approches, comme c’est le cas avec le niveau RAID 10.

Quels niveaux sont utilisés pour créer la com­bi­nai­son RAID 10 ? Quels sont les avantages et les in­con­vé­nients d’un système d’une telle com­plexité ? Et comment fonc­tionne exac­te­ment une matrice RAID 10 ?

Une matrice RAID 10 est une com­bi­nai­son des niveaux RAID 0 et 1, dans laquelle plusieurs systèmes RAID 1 sont combinés en un seul système RAID 0. Ainsi, la dé­sig­na­tion « RAID 1+0 » est souvent utilisée pour faire référence aux matrices de ce type. Celles-ci doivent toujours être composées d’au moins quatre disques durs.

Les fichiers sont mis en miroir dans une matrice RAID 10 selon le principe RAID 1 ; il existe au moins deux versions de ces données, pour une re­don­dance totale. Le « striping » joue également un rôle : les blocs de données sont divisés en bandes (« stripes ») in­di­vi­duelles réparties et stockées sur les disques RAID 10. Les supports d’une matrice RAID 1 su­bor­don­née con­tien­nent les mêmes données, qui diffèrent de celles présentes sur les disques RAID 1 su­bor­don­nés : chaque matrice gère des in­for­ma­tions dis­tinctes, même si les ap­pli­ca­tions qui y accèdent ne le voient pas.

Dans une matrice RAID 10, la panne d’un disque dur peut être compensée par un sous-réseau (c’est-à-dire par une matrice RAID 1), car un exem­plaire contenant exac­te­ment les mêmes données mises en miroir reste dis­po­nible à tout moment. Toutefois, cela sous-entend également que seule la moitié de la capacité de stockage des lecteurs uniques reste en per­ma­nence à dis­po­si­tion pour les données uti­li­sa­teur. Grâce à la ré­par­ti­tion uniforme des données, les uti­li­sa­teurs peuvent profiter d’une meilleure vitesse de lecture lorsqu’ils accèdent à celles-ci.

Les données d’une matrice RAID 10 sont stockées en double. Tant qu’un disque sur une paire de mise en miroir fonc­tionne, les in­for­ma­tions stockées sont sé­cu­ri­sées même si un support tombe en panne. Vos données peuvent être perdues si tous les supports d’une matrice RAID 1 su­bor­don­née s’arrêtent à cause d’une panne ou d’un autre problème. La solution RAID 1+0 est donc plus avan­ta­geuse que son al­ter­na­tive RAID 0+1, où il est im­pos­sible d’attribuer tout dommage à un disque spé­ci­fique d’une sous-unité RAID 0. Il est donc beaucoup plus simple et rapide de restaurer les données d’un système RAID 10.

Le niveau RAID 10 brille également par le débit de sortie offert par ses systèmes de stockage : grâce au « striping » des données, les sous-blocs in­di­vi­duels sont dis­po­nibles en parallèle. Si une ap­pli­ca­tion accède à votre système, elle peut lire au moins deux disques de manière si­mul­ta­née. Ainsi, elle obtient toujours plusieurs données à partir d’une même bande. En toute logique, les disques durs concernés en tant que disques uniques ne proposent pas cette option ; la vitesse de lecture est donc optimisée dans presque tous les scénarios RAID 10.

Cette com­bi­nai­son re­la­ti­ve­ment coûteuse du « striping » et de la mise en miroir n’offre pas que des avantages, avec deux prin­ci­paux in­con­vé­nients : elle restreint con­si­dé­ra­ble­ment la capacité de stockage maximale (pour chaque gigaoctet de données uti­li­sa­teur, un gigaoctet sup­plé­men­taire est né­ces­saire à leur copie). Vous risquez aussi de perdre di­rec­te­ment vos données avec une matrice RAID 10 si les deux supports d’une paire de mise en miroir tombent en panne si­mul­ta­né­ment. Dans ce cas, le « striping » ne peut compenser la panne des deux disques durs (alors qu’il gère celle de deux disques issus de sous-réseaux dif­fé­rents).

La sécurité et la vitesse sont les deux grandes forces des disques durs de niveau RAID 10. En raison du coût re­la­ti­ve­ment élevé de ces systèmes, leur uti­li­sa­tion doit être mûrement réfléchie. Si votre budget vous le permet, une matrice RAID 10 s’avère toujours ju­di­cieuse pour sau­ve­gar­der des données :

• con­sul­tées ré­gu­liè­re­ment ;
• pouvant être lues aussi ra­pi­de­ment que possible ;
• devant bé­né­fi­cier du plus haut niveau de sécurité qui soit.

Ha­bi­tuel­le­ment, le niveau RAID 10 est donc appliqué aux serveurs de bases de données et d’ap­pli­ca­tions, qui né­ces­si­tent une forte ré­si­lience et un bon débit de sortie.

Utilisés seuls, les niveaux RAID 0 (« striping ») et RAID 1 (mise en miroir) n’offrent qu’une seule des pro­prié­tés ca­rac­té­ris­tiques du niveau RAID 10, à savoir une op­ti­mi­sa­tion des per­for­mances ou une amé­lio­ra­tion de la ré­si­lience par rapport aux disques durs uniques sous-jacents. Les niveaux RAID 5 et RAID 6 per­met­tent toutefois la création de concepts RAID qui ne con­sis­tent pas en une com­bi­nai­son de plusieurs niveaux, mais qui proposent tout de même de la re­don­dance et de meil­leures per­for­mances. Retrouvez des in­for­ma­tions dé­tail­lées sur ces dif­fé­rentes méthodes en con­sul­tant notre grande com­pa­rai­son des niveaux RAID.