Le principe de RAID consiste à combiner plusieurs lecteurs
de disque de petite taille et bon marché en un
réseau permettant des performances supérieures
à celles d'un lecteur de grande taille et coûteux.
L'ordinateur "voit" ce réseau de lecteurs comme
une unité de stockage logique ou un lecteur unique.
RAID est une méthode en vertu de laquelle les informations
sont réparties sur plusieurs disques, à l'aide de
techniques telles que l'agrégat par
bandes (RAID 0) et la mise en
miroir (RAID 1) afin d'obtenir une redondance, une
moindre latence et/ou une bande passante plus importante pour la
lecture et l'écriture sur les disques, et de maximiser la
faculté de récupération après des
pannes de disque dur.
Le concept sous-jacent de la technologie RAID est que des
données peuvent être réparties sur les
différents lecteurs du réseau de façon
cohérente. A cette fin, les données doivent
préalablement être fractionnées en
"morceaux" de taille constante (souvent de 32 ou 64 Ko,
même si des tailles différentes peuvent être
utilisées). Chaque "morceau" est ensuite
écrit, successivement, sur chaque disque. Lorsque les
données doivent être lues, le processus est
inversé, ce qui donne l'illusion que les multiples petits
lecteurs n'en constituent en réalité qu'un seul de
grande taille.
La technologie RAID permet d'avoir sous la main de grandes
quantités de données (ce dont peuvent avoir besoin
les administrateurs). Parmi les principales raisons justifiant
l'utilisation de RAID figurent :
vitesse accrue
capacité de stockage accrue
efficacité accrue pour la récupération
après une défaillance de disque dur
Le système matériel gère le
sous-système RAID en toute indépendance par
rapport à l'hôte et ne présente à
l'hôte qu'un seul disque par réseau RAID.
Un périphérique RAID matériel peut
être, par exemple, celui qui, connecté à
une carte SCSI, présente le réseau RAID comme
une seule unité SCSI. Un système RAID externe
déplace toute l'"intelligence" de traitement
du réseau RAID vers un contrôleur situé
dans le sous-système de disques externe. Le
sous-système tout entier est connecté à
l'hôte via une carte SCSI normale, de sorte qu'il
apparaît à l'hôte comme un disque unique.
Les contrôleurs RAID sont souvent fournis sous la forme
de cartes qui se comportent comme une
carte SCSI pour le système d'exploitation, mais
traitent en réalité toutes les communications de
l'unité. Dans ce cas, vous connectez les lecteurs au
contrôleur RAID, tout comme vous le feriez avec une
carte SCSI. Mais ensuite, vous les ajoutez à la
configuration du contrôleur RAID et le système
d'exploitation ne détecte pas la différence.
Le RAID logiciel implémente les divers niveaux de RAID
dans le code du disque du noyau (périphérique
bloc). Il constitue également la solution la plus
économique qui soit : des cartes contrôleur
de disque onéreuses ou un châssis
remplaçable à chaud[1]
ne sont plus nécessaires, et le RAID logiciel fonctionne
avec des disques IDE moins chers, de même qu'avec des
disques SCSI. Avec les processeurs rapides disponibles
aujourd'hui, les performances d'un RAID logiciel peuvent
s'avérer excellentes par rapport à celles d'un
RAID matériel.
Le pilote MD dans le noyau Linux est un exemple de solution
RAID totalement indépendante du matériel. Les
performances d'un réseau logiciel dépendent des
performances et de la charge du processeur du serveur.
La technologie RAID offre également les niveaux 0, 1,
4, 5 et un support linéaire. Ces types de RAID agissent
comme suit :
Niveau 0 -- le RAID de niveau 0,
souvent appelé "agrégat par
bandes", est une technique de mappage de
données axée sur les performances. Cela
signifie que les données écrites sur le
réseau sont fractionnées en bandes et
écrites sur les disques composant le réseau.
Ceci permet d'obtenir des performances d'E/S
élevées à faible coût mais
n'offre aucune redondance. La capacité de stockage
du réseau est égale à la
capacité totale des disques qui le composent.
Niveau 1 -- le RAID de niveau 1, ou
"mise en miroir de disque" a été
utilisé plus longtemps que n'importe quelle forme
de RAID. Le niveau 1 offre la redondance en
écrivant des données sur chaque disque
membre du RAID, en laissant une copie "en
miroir" sur chaque disque. L'exploitation en miroir
reste très utilisée en raison de sa
simplicité et du haut niveau de
disponibilité des données. Le niveau 1
opère avec deux disques ou plus, pouvant utiliser
un accès parallèle pour atteindre des
vitesses de transfert de données
élevées en lecture, mais fonctionne, le plus
souvent, de façon indépendante afin de
permettre des vitesses d'E/S élevées. Le
niveau 1 offre une excellente fiabilité pour les
données et améliore les performances des
applications impliquant une activité de lecture
intense, mais à un coût relativement
élevé[2].
La capacité du réseau est égale
à celle d'un de ses disques.
Niveau 4 -- Le niveau 4 concentre les
données de parité.[3]
sur un seul lecteur de disque pour protéger des
données. Il est plus adapté aux E/S
transactionnelles qu'aux transferts de fichiers
volumineux. Du fait que le disque de parité
dédié entraîne, par
définition, un étranglement, le niveau 4
est rarement utilisé sans technologies
complémentaires telles que
l'antémémoire de réécriture.
Bien que le RAID de niveau 4 soit une option dans
certains systèmes de partitionnement RAID, elle
n'est pas autorisée dans les installations RAID de
Red Hat Linux.
[4].
La capacité du réseau est égale
à celle des disques qui le composent, moins un.
Niveau 5 -- Type de RAID le plus
répandu. En répartissant la parité
sur certains lecteurs de disque d'un réseau, le
RAID de niveau 5 élimine les étranglements
en écriture propres au niveau 4. Le seul
étranglement provient du processus de calcul de la
parité. Grâce aux processeurs modernes et au
RAID logiciel, cet étranglement n'est pas
très conséquent. Comme pour le niveau 4, les
résultats obtenus étant asymétriques,
les performances en lecture sont sensiblement
supérieures aux performances en écriture. Le
niveau 5 est souvent utilisé en association avec
l'antémémoire de réécriture
afin de réduire l'asymétrie. La
capacité du réseau est égale à
celle des disques qui le composent, moins un.
RAID linéaire -- Le RAID
linéaire est un simple regroupement de lecteurs
visant à créer un lecteur virtuel de plus
grande taille. Dans le RAID linéaire, les morceaux
sont attribués de façon séquentielle,
à partir de l'un des lecteurs, ne passant au
lecteur suivant qu'une fois le premier totalement
saturé. Ce regroupement n'offre aucun avantage en
matière de performances, étant donné
qu'il est improbable que des opérations d'E/S
soient fractionnées entre les lecteurs. Le RAID
linéaire n'offre pas non plus de redondance et, en
réalité, réduit la fiabilité
(en cas de défaillance de l'un des lecteurs, tout
le réseau devient inutilisable). La capacité
équivaut à la capacité totale de tous
les disques.
RAID est disponible dans les modes d'installation graphique et
Kickstart. Vous pouvez utiliser fdisk
ou Disk Druid pour créer votre
configuration RAID ; toutefois, ces instructions se
concentreront principalement sur l'utilisation de
Disk Druid pour l'exécution de
cette tâche.
Avant de créer un périphérique RAID,
commencez par créer des partitions RAID en suivant les
instructions pas-à-pas suivantes.
Conseil : si vous utilisez fdisk
Si vous utilisez fdisk pour
créer une partition RAID, songez qu'au lieu de
créer une partition du type 83,
Linux Native, vous devez la créer comme étant du
type fd (RAID Linux).
Créez une partition. Dans Disk
Druid, sélectionnez
Ajouter pour créer une
nouvelle partition (voir la
Figure E-1).
Figure E-1. Création d'une
nouvelle partition RAID
Vous ne serez pas en mesure d'entrer un point de montage
(vous ne pourrez le faire qu'après avoir
créé votre périphérique RAID).
Entrez la taille que vous voulez attribuer à la partition.
Sélectionnez Utiliser tout l'espace disque
libre si vous voulez que la partition grandisse
de manière à occuper tout l'espace disponible
sur le disque dur. Dans ce cas, la taille de la partition
augmente et diminue à mesure que d'autres partitions
sont modifiées. Si vous rendez plusieurs partitions
extensibles, elles se feront concurrence pour occuper
l'espace libre disponible sur le disque.
Entrez le type de partition RAID.
Enfin, pour Disques disponibles,
sélectionnez le lecteur sur lequel le RAID sera
créé. Si vous disposez de plusieurs lecteurs,
tous seront sélectionnés ici et vous devrez
désélectionner ceux qui ne feront
pas partie du réseau RAID.
Suivez ces étapes afin de créer les partitions
nécessaires pour votre configuration RAID.
Figure E-2. Partitions RAID
Une fois toutes vos partitions créées comme
partitions RAID, sélectionnez le bouton
Créer le périphérique
RAID dans l'écran de partitionnement
principal de Disk Druid (voir la
Figure E-2).
Ensuite, la Figure E-3 s'affiche, qui
vous permet de créer un périphérique RAID.
Figure E-3. Création d'un périphérique RAID
Commencez par entrer un point de montage.
Ensuite, assurez-vous que le type de partition est
défini comme Linux Native (qui
sera le type par défaut).
Sélectionnez votre périphérique RAID.
Vous devriez sélectionner md0
comme premier périphérique,
md1 comme second
périphérique, etc., à moins que vous
n'ayez une bonne raison de procéder autrement. Les
périphériques RAID vont de md0 à md7 et
chacun ne peut être utilisé qu'une seule fois.
Sélectionnez votre type de RAID. Vous avez le choix
entre RAID 0, RAID
1 et RAID 5.
Remarque
Si vous créez une partition RAID de
/boot, vous devez sélectionner
RAID 1. Si vous ne créez pas de partition RAID de
/boot, mais une partition RAID de
/, ce doit être RAID 1.
Enfin, sélectionnez les partitions qui feront partie
de ce réseau RAID (comme à la
Figure E-4), puis cliquez sur
Suivant.
Figure E-4. Création d'un réseau RAID
A partir d'ici, vous pouvez poursuivre le processus
d'installation. Reportez-vous au
Guide officiel d'installation Red Hat Linux pour obtenir plus
d'instructions.
Le RAID de niveau 1 implique un coût
élevé car vous écrivez les
mêmes informations sur tous les disques de la
matrice, ce qui implique un gaspillage de l'espace
disque. Par exemple, un RAID de niveau 1 peut
être configuré de telle sorte que votre
partition "/" (root) s'étende sur
deux lecteurs de 4 Go. Vous disposez donc, au total,
de 8 Go, mais ne pouvez accéder qu'à 4
de ces 8 Go. Les 4 Go restants sont utilisés
comme un miroir des 4 premiers.
Les informations de parité sont
calculées sur la base du contenu des autres
disques du réseau. Ces informations peuvent
être utilisées pour reconstituer les
données en cas de défaillance d'un
disque du réseau. Les données
reconstituées peuvent ensuite être
utilisées pour satisfaire aux demandes d'E/S
adressées aux disques défaillants et
pour reconstituer leur contenu après qu'ils
aient été réparés ou
remplacés.
Le RAID de niveau 4 occupe la même
quantité d'espace qu'un RAID de niveau 5, mais
le niveau 5 offrant de nombreux avantages sur le
niveau 4, ce dernier n'est pas pris en charge.
