Comprendre et utiliser les modes RAID dans les disques durs

Les modes RAID dans les disques durs font référencement à une technologie qui permet d’optimiser des disques durs à la fois pour le traitement des données et leur sécurisation. Créé par David Patterson, Garth A. Gibson et Randy Katz en 1987, le mode RAID, signifiant Redundant Array of Inexpensive Disks (ou encore Redundant Array of Independant Disks, voulait résoudre un problème de l’époque. Les disques durs de grande capacité étaient chers et vulnérables aux défauts.

Le RAID, plutôt que d’utiliser un seul gros disque, permet d’utiliser plusieurs disques de petite capacité et donc, moins chers, pour avoir des résultats plus rapides et plus résilients. Au fil du temps, de nombreux modes RAID dans les disques durs sont apparus, mais le mode RAID 1, 0 et 5 sont les plus fréquents. Le mode RAID 5 étant le plus recommandé.

Quelles sont les différences entre les différents modes RAID ?

Les principales différences entre les modes RAID dans les disques durs est si vous voulez répartir les données, les dupliquer ou même faire les données, mais la configuration des disques dans ce dernier cas est plus complexe.

RAID 0

Dans un système en RAID 0, les données sont répartis (striping) dans des blocs, qui sont écrits dans tous les disques durs en tableau. En utilisant plusieurs disques durs, au minimum 2, cela offre une performance supérieure dans l’écriture et la lecture. Vous pouvez même augmenter la vitesse en utilisant un controleur différent par disque. Ce RAID dans les disques durs privilégie la vitesse avant tout.

Les pour du RAID 0

• Le RAID 0 offre une très grande vitesse, qui n’est pas ralentie par la vérification des fichiers.
• La totalité des disques durs sera utilisé.
• Facile à configurer.

Les contre du RAID 0

• Ne vous protège pas contre les disques durs défectueux. Si un des disques en RAID 0 rend l’âme, toutes les données sont perdues.
• Ne doit pas être utilisé dans les systèmes critiques.

Quand est-ce que vous devez utiliser le RAID 0 ?

Un mode RAID 0 est idéal quand vous voulez écrire et lire des données non critiques en très peu de données. Par exemple, pour gérer de grandes quantités de vidéo et photos. Avec l’avènement de Youtube et de Twitch, un RAID 0 pourrait être pratique, même s’il faut pouvoir sauvegarder les données.

A l’époque de la popularité du RAID dans les disques durs, on ne pouvait pas combiner deux disques en un seul volume. Aujourd’hui, c’est possible de le faire sous Windows, Linux et Mac. Attention, sous ces systèmes, la terminologie utilisée est celle du RAID (Striping par exemple), mais ce n’est pas du RAID. La combinaison de deux disques durs en un seul volume est intéressant, car si un disque dur tombe en panne, cela n’a pas d’impact sur les données du second disque.

RAID 1

Dans un RAID 1, les données sont dupliqués sur les deux ou plusieurs disques durs. A chaque fois que vous écrivez une donnée sur le disque 1, c’est dupliqué instantanément sur le disque 2. Si l’un des disques durs tombe en panne, alors le contrôleur en RAID 1 va basculer sur le disque qui est sain et le système continuera de fonctionner comme si de rien n’était. Pour un RAID 1, deux disques durs au minimum sont nécessaires. Ce système de RAID dans les disques durs est idéal pour la redondance.

Les pour du RAID 1

• Malgré le fait que les données sont dupliqués, vous bénéficiez d’une vitesse de lecture/écriture similaire à comme si vous utilisez un seul disque dur (c’est à dire sans aucun RAID).
• Si un disque tombe en panne, vous n’avez pas besoin de reconstruire les données. Vous achetez un nouveau disque et vous y copiez les données du disque sain et vous pouvez repartir pour un tour.
• C’est une technique simple à mettre en place et cela garantit une première sauvegarde en amont. Même si le RAID n’est pas une technique de sauvegarde. Et même si vous utilisez un RAID très complexe et performant, cela n’évite pas la sauvegarde !

Les contre du RAID 1

• Le principal inconvénient du RAID est que vous sacrifiez la moitié de votre disque dur parce que toutes les données sont écrites deux fois. Si vous avez deux disques durs de 1 To chacun, alors vous avez seulement 1 To d’espace disque plutôt que de deux. A l’époque, les disques durs étaient chers et de petites capacités. Aujourd’hui, vous pouvez trouver un disque de 2 To à partir de 70 euros. Ce qui fait que le sacrifice de l’espace reste acceptable et vous aurez déjà une première redondance.

De même, quand on utilisait les contrôleurs IDE pour nos disques durs, on ne pouvait pas les brancher et débrancher à chaud. Avec le SATA, c’est possible. Oui, parce que certaines personnes l’ignorent, mais le SATA est totalement Plug and Play. C’est même une pratique courante quand on installe Windows et quand on a plusieurs disques durs (pour éviter d’installer l’OS sur le mauvais disque dur).

De ce fait, imaginons que vous avez deux disques durs de 500 Go pour votre RAID 1. Vous êtes là tranquillement à papoter sur Youtube et l’un des disques durs vous dit adieu à sa manière. Vous ouvrez la facade de votre boitier, vous débranchez le cable du disque défectueux et vous le branchez sur le second disque. Et vous voilà reparti. Parfois, il faudra configurer l’ordre du démarrage, car sous Windows, la gestion des disques durs est toujours bordélique. Mais en théorie, cela devrait marcher.

Quand est-ce que vous devez utiliser le RAID 1 ?

On recommande d’utiliser le RAID 1 pour les données critiques. Certains l’utilisent pour dupliquer le disque qui contient le système d’exploitation. Comme ça, ils ont toujours un disque de remplacement s’il y a un souci. Mais dès que des données sont critiques, le RAID 1 peut venir à la rescousse.

RAID 5

RAID 5 est le mode le plus utilisé et le plus recommandé si vous voulez sécuriser vos données au maximum. Pour qu’il fonctionne, vous avez besoin au moins de 3 disques durs, mais il peut en gérer jusqu’à 16. Les données sont répartis à travers les disques et un disque va créer des contrôle de parité (parity checksum). Notons que cela signifie que pour 3 disques, les données sont répartis dans le disque 1 et disque 2 et que le disque 3 aura le contrôle de parité. Non, ces contrôles sont répartis sur tous les disques, mais il y a un disque qui va servir de référence.

La grande force du RAID 5 est que les contrôles de parité permettent au système de reconstruire les données… même si ces dernières ne sont plus disponibles. Prenons l’exemple que vous utilisiez un RAID 5 avec 3 disques. Et que pendant que vous travaillez, un des disques tombe en panne. Le RAID 5 va reconstruire automatiquement les données à partir des autres disques restants et du contrôle de parité. Et le système continuera à fonctionner comme si de rien n’était et sans que vous ayez à faire quoi que ce soit. Ce mode est ce qui a fait la popularité du RAID dans les disques durs, notamment au niveau professionnel.

Le must de la redondance

En plus de vous permettre de reconstruire automatiquement les données, le changement de disque dur est aussi transparent. Car comme les contrôles de parité reconstruiront vos données, vous pouvez remplacer le disque dur défectueux par un neuf. Et le RAID 5 va reconstruire les données sur ce nouveau disque.

Parce que vous pourriez dire que le RAID 1 fait la même chose. Le RAID 1 ne fait que dupliquer les données, mais vous devrez débrancher et rebrancher les disques. Avec le RAID 5, le système bascule automatiquement sur le bon disque si le premier ou le second tombe en panne. Dans cet article, on ne va pas détailler la configuration du RAID, car cela dépend spécifiquement de votre carte mère. Mais pour le RAID 5, vous pouvez également le faire au niveau du Hardware avec des contrôleurs physiques (même si c’est de moins en moins utilisé, car les cartes mères ont tout ce qu’il faut de nos jours).

Les pour du RAID 5

• La lecture des données est très rapide sur un RAID 5 tandis que l’écriture est lente (à cause du calcul du contrôle de parité). Pour nous, le fait qu’on peut toujours accéder aux données sans changer quoi que ce soit, est un excellent atout.

Les contre du RAID 5

• En RAID 5, un disque dur défecteux aura de l’impact sur la vitesse. Même si avec la vitesse des SSD actuels, cela reste acceptable.
• Le RAID est complexe et une catastrophe peut se produire. Même quand vous configurez le RAID en amont dans le BIOS, vous remarquerez que cette technologie est très lente. Si vous avez un disque dur de 2 To en RAID 5 qu’il faut remplacer, la reconstruction de données peut prendre plus de 24 heures. Oui, le RAID a toujours été très lent, mais la redondance est à ce prix.
• Et si les disques restants ont un problème pendant la reconstruction des données, alors là, vous êtes foutus, car les données sont irrémédiablement perdues.

Quand est-ce que vous devez utiliser le RAID 5 ?

Pour être honnête, dans un PC à utilisation domestique, on ne recommande l’utilisation du RAID 5. C’est assez complexe à mettre en place et il faut pas mal de disques durs pour qu’il puisse s’exprimer. En revanche, si vous êtes une PME ou un petit hébergeur web, alors le RAID 5 peut être une solution idéale pour avoir de la redondance à faible cout.

RAID 6

Le RAID 6 ressemble au RAID 5, mais vous avez un double contrôle de parité sur deux disques. Cela signifie que vous aurez besoin de 4 disques durs au minimum. C’est dans le cas où deux disques durs tombent en panne en même temps. Même si c’est très rare, on ne sait jamais. Le RAID 6 a été conçu pour rajouter une sécurité pendant la reconstruction des données.

En effet, on a mentionné que cette reconstruction pouvait prendre des jours avec le RAID dans les disques durs. Et que si un disque tombait en panne à ce moment, les carottes sont cuites. Avec le RAID 6, la reconstruction pourra continuer, car il est résistant à deux disques durs défectueux. Après, si un troisième disque tombe en panne dans le processus, alors c’est que le Dieu de la poisse des disques durs vous a particulièrement chouchouté.

Les pour du RAID 6

• La résilience du RAID 6 permet de faire face à deux pannes de disques durs en même temps.
• La lecture des données est très rapide.

Les contre du RAID 6

• L’écriture des données est encore plus lente que sur le RAID 5 à cause du double contrôle de parité.
• La reconstruction des données mettra des plombes.

Quand est-ce que vous devez utiliser le RAID 6 ?

Le RAID 6 n’est pas du tout conseillé pour les usages domestiques à cause de sa complexité. Il est recommandé quand on travaille sur des serveurs, qui doivent gérer de grandes quantités de données. Et que le RAID 5 n’est pas suffisant pour les sécuriser.

RAID 10

Si vous aimez le RAID 0 et le RAID 1, vous pouvez avoir les deux avec le RAID 10. On dit que c’est un RAID hybride. C’est un mode qui va dupliquer les données sur les autres disques tout en les répartissant également sur les autres. D’une part, cela vous donne la sécurité et la vitesse de transfert des données.

Ces dernières années, de nombreuses personnes ont adopté ce RAID dans les disques durs. Car le prix des disques durs est de plus en plus abordable.

Les pour du RAID 10

• Dans un RAID 10, la reconstruction des données est très rapide puisqu’il suffit de recopier les données sur les autres disques. 1 heure suffise pour reconstruire 2 To.

Les contre du RAID 10

• Cela revient cher, car il faut au minimum 4 disques durs pour le RAID 10. Une carte mère d’entrée de gamme aura 4 ports SATA, donc tous seront occupés par cette configuration RAID. Mais il y a des cartes mères qui en possèdent jusqu’à 6.

Quand est-ce que vous devez utiliser le RAID 10 ?

Le RAID 10 est assez rare en utilisation domestique. On le voit chez les serveurs qui doivent gérer des informations critiques comme des bases de donnée tout en ayant besoin d’être résistant contre les pannes de disque et de la vitesse pour la reconstruction si c’est nécessaire.

Les modes RAID ne remplacent pas les sauvegardes !

Ce n’est pas pour rien que les trois premières règles de l’administration sont la sauvegarde, la sauvegarde et la sauvegarde. Donc, même si elle offre une protection contre les pannes, le RAID dans les disques durs ne remplacera jamais la sauvegarde. Pour la simple raison que la principale cause des pertes de donnée est une erreur d’utilisateur. Le RAID ne stocke pas des données dans un endroit distant. Donc, il peut se passer des jours avant qu’on aperçoive que quelqu’un a fait une connerie.

Les sauvegardes doivent être régulières et elles doivent être stockés dans des endroits différents. Cela permet de récupérer des données en cas de vol de sa machine ou d’une catastrophe naturelle. Même si le RAID 6 peut faire face à 2 pannes de disque simultanés, la foudre qui frappe dans le voisinage et tous les disques vont cramer instantanément, RAID ou pas RAID (plutôt raide morts).

Toutefois, on peut vraiment s’amuser avec les modes RAID et avec l’avènement des serveurs NAS, des bidouilleurs peuvent vraiment créer des configurations très complexes.