RAID 6 : la matrice de disques durs avec une grande ré­si­lience aux pannes

Depuis des dizaines d’années, il est courant de combiner plusieurs disques durs en un seul lecteur logique. Au fil du temps, plusieurs con­fi­gu­ra­tions se sont avérées par­ti­cu­liè­re­ment efficaces. Elles ont donc été stan­dar­di­sées en niveaux RAID (Redundant Arrays of In­de­pen­dent Disks). L’approche RAID 6 est rarement utilisée, bien qu’elle soit tout à fait per­ti­nente du fait de sa grande ré­si­lience. Découvrez avec nous ce qui rend cette approche RAID si spéciale, ses forces, ses fai­blesses et les scénarios auxquels elle convient.

Le niveau RAID 6 est une approche de stockage con­sis­tant à combiner au moins quatre disques durs pour former un seul lecteur logique. Par rapport aux supports de données in­di­vi­duels, les matrices de ce niveau offrent une plus grande ré­si­lience et amé­lio­rent également la vitesse de lecture. Ces ca­rac­té­ris­tiques reposent sur une com­bi­nai­son de « striping » et de parité, également utilisée dans le cadre du niveau RAID 5, considéré comme la base. Ce n’est d’ailleurs pas un hasard si le niveau RAID 6 est vu comme une extension du niveau RAID 5.

Les systèmes RAID 6 utilisent le « striping » (de l’anglais « stripes », qui signifie « bandes ») de manière classique : toutes les données sont divisées en blocs, puis réparties de manière uniforme sur les disques durs concernés. Les uti­li­sa­teurs peuvent ainsi accéder à plusieurs disques en même temps et lire les sous-blocs d’une bande de données en parallèle.

Pour la parité, le niveau RAID 6 trace sa propre voie : le système en­re­gistre toujours deux ensembles d’in­for­ma­tions de parité. Ceux-ci peuvent permettre de restaurer les données qui y sont liées si un ou deux disques tombent en panne. Pour ce faire, un système RAID 6 peut éven­tuel­le­ment compter sur la logique XOR, voire l’associer à une méthode de cor­rec­tion des erreurs multibit par code de Reed-Solomon. Ce mécanisme de cor­rec­tion est également requis, par exemple, pour la trans­mis­sion de signaux de té­lé­vi­sion selon la norme DVB, car il améliore le taux d’erreur sur les bits du signal reçu.

La capacité de stockage totale d’un système RAID 6 est con­si­dé­ra­ble­ment réduite par rapport à un disque in­di­vi­duel. Il est facile de calculer l’espace dis­po­nible pour les données uti­li­sa­teur à l’aide de la formule suivante :

Avec quatre disques durs offrant chacun une capacité de stockage de 1 gigabyte, seulement 50 % de cette mémoire po­ten­tielle serait dis­po­nible pour les données uti­li­sa­teur. Toutefois, plus le nombre de disques augmente, plus le rapport entre la capacité dis­po­nible pour les données uti­li­sa­teur et la parité s’améliore.

Le dé­ve­lop­pe­ment de l’approche RAID 6 étendue apporte une mo­di­fi­ca­tion décisive par rapport au niveau RAID 5 : les in­for­ma­tions de parité sont en­re­gis­trées en double, ce qui permet de restaurer ul­té­rieu­re­ment les données perdues. C’est cette dif­fé­rence qui fait la force de ce concept de stockage, car les données de parité stockées en double per­met­tent de créer ef­fi­ca­ce­ment de la re­don­dance tout en offrant également un très haut niveau de ré­si­lience. Un système RAID 6 peut gérer la panne si­mul­ta­née de deux disques durs sans que cela ne com­pro­mette son fonc­tion­ne­ment.

De même, d’autres avantages du niveau RAID 6 sont étroi­te­ment liés aux forces du niveau RAID 5 : il est par exemple possible d’accéder aux données en parallèle, ce qui garantit un meilleur débit lors de leur lecture. En raison de la double parité, cet avantage est toutefois moindre comparé aux systèmes de niveau RAID 5.

Le rapport entre la capacité réservée aux données uti­li­sa­teur et la perte de l’espace de stockage dédié la parité est également plus faible qu’avec un système RAID 5. Les systèmes RAID 6 per­met­tent cependant de mieux utiliser les res­sources présentes sur jusqu’à cinq disques durs (uti­li­sa­tion qui s’améliore également avec chaque disque sup­plé­men­taire) que les autres systèmes RAID reposant sur la mise en miroir complète des données.

La réduction de l’espace de stockage potentiel par rapport aux disques uniques re­pré­sente un véritable in­con­vé­nient, tout par­ti­cu­liè­re­ment important pour les con­fi­gu­ra­tions minimales avec quatre disques (seule la moitié de la capacité de stockage est dis­po­nible). Les per­for­mances en écriture sont également pro­blé­ma­tiques sur les matrices RAID 6 : la sau­ve­garde de données sur des disques durs reliés entre eux nécessite de calculer et de répartir la double parité à chaque fois. La réduction du taux d’écriture qui en résulte se remarque surtout en cas de res­truc­tu­ra­tion du système, lors du rem­pla­ce­ment des exem­plaires dé­fec­tueux par de nouveaux équi­pe­ments.

Grâce à sa mémoire tampon sup­por­tant jusqu’à deux pannes, le niveau RAID 6 permet de stocker d’im­por­tants volumes de données à long terme et de manière ré­si­liente. Les systèmes serveur servant à archiver des données re­pré­sen­tent donc une ap­pli­ca­tion idéale. Les serveurs de bases de données ou de tran­sac­tions, qui sont des scénarios re­pré­sen­ta­tifs du niveau RAID 5, peuvent également exploiter une structure de stockage RAID 6 si la sécurité de leurs données est es­sen­tielle et la réduction de la vitesse d’écriture reste com­pa­tible avec les exigences propres aux ap­pli­ca­tions con­cer­nées.

Le niveau RAID 6 peut être considéré comme une al­ter­na­tive plus ré­si­liente au niveau RAID 5, quant à lui plus répandu. La création de re­don­dance à l’aide de la parité n’est toutefois pas forcément la méthode la plus utilisée : d’autres normes telles que les niveaux RAID 1 et RAID 10 stockent les données en miroir, c’est-à-dire toujours en deux exem­plaires. L’approche RAID 10 combine deux niveaux RAID : elle exploite la tech­no­lo­gie de mise en miroir du niveau RAID 1 tout en ré­par­tis­sant les données sur tous les disques durs concernés comme le fait le niveau RAID 0.

Pour en savoir plus sur les res­sem­blances et les dif­fé­rences entre ces concepts, consultez notre document de com­pa­rai­son des niveaux RAID.