Types de RAID (Redundant Array of Independent Disks)

mars 25, 2025

RAID (Redundant Array of Independent Disks) est une technologie qui permet de combiner plusieurs disques durs pour améliorer la performance, la capacité de stockage et la sécurité des données, selon le niveau choisi (RAID 0, RAID 1, etc.). Il permet également de protéger contre les pannes de disque en dupliquant ou répartissant les données.

RAID 0 (Striping)

  • Fonction: Répartit les données sur plusieurs disques
  • Avantage: Performance améliorée (vitesse de lecture/écriture)
  • Inconvénient: Aucune redondance – si un disque tombe en panne, toutes les données sont perdues
  • Utilisation: Applications nécessitant des performances élevées mais où les données ne sont pas critiques
RAID 0 (Striping) Fichier de données Disque 1 Disque 2 Bloc A1 Bloc A2 Bloc A4 Bloc A3 Bloc A5 Bloc A6 Bloc A8 Bloc A7 Les données sont réparties entre les disques pour augmenter les performances

RAID 1 (Mirroring)

  • Fonction: Copie identique des données sur deux disques
  • Avantage: Excellente redondance – si un disque tombe en panne, l’autre contient toutes les données
  • Inconvénient: Coût élevé (50% de la capacité utilisée pour la redondance)
  • Utilisation: Systèmes où la sécurité des données est prioritaire
RAID 1 (Mirroring) Fichier de données Disque 1 Disque 2 Bloc A Bloc A Bloc B Bloc B Bloc C Bloc C Bloc D Bloc D Les données sont dupliquées à l’identique sur les deux disques pour la redondance

RAID 5

  • Fonction: Répartition des données avec parité distribuée
  • Avantage: Bon équilibre entre performance et redondance
  • Inconvénient: Performance d’écriture réduite; peut supporter la perte d’un seul disque
  • Utilisation: Serveurs de fichiers, bases de données
RAID 5 (Striping avec parité distribuée) Fichier de données Disque 1 Disque 2 Disque 3 Données A Données B Parité AB Données C Parité CD Données D Parité EF Données E Données F Données G Données H Parité GH Données normales Blocs de parité La parité est distribuée sur tous les disques pour permettre la reconstruction des données en cas de défaillance d’un disque

RAID 6

  • Fonction: Similaire au RAID 5 mais avec double parité
  • Avantage: Peut supporter la perte de deux disques simultanément
  • Inconvénient: Performance d’écriture encore plus réduite
  • Utilisation: Stockage de données critiques avec grands volumes
RAID 6 (Striping avec double parité) Fichier de données Disque 1 Disque 2 Disque 3 Disque 4 Disque 5 Data A Data B Data C Parité 1 Parité 2 Données Blocs de parité Le RAID 6 utilise deux blocs de parité différents par ensemble de données, permettant de survivre à la défaillance simultanée de deux disques. La double parité permet de résister à la panne de deux disques

RAID 10 (ou 1+0)

  • Fonction: Combinaison de RAID 1 et RAID 0
  • Avantage: Haute performance et redondance
  • Inconvénient: Coût élevé (50% de la capacité utilisée pour la redondance)
  • Utilisation: Applications critiques nécessitant à la fois performance et sécurité
RAID 10 (RAID 1+0) Combinaison de miroir (RAID 1) et de striping (RAID 0) Fichier de données RAID 0 (Striping) Division des données en bandes réparties sur les ensembles RAID 1 Bloc A Bloc B Bloc C RAID 1 Mise en miroir des données RAID 1 Mise en miroir des données RAID 1 Mise en miroir des données A A’ B B’ C C’ RAID 10: Les données sont d’abord divisées (striping), puis chaque segment est dupliqué (mirroring).

RAID 50 (ou 5+0)

  • Fonction: Combinaison de RAID 5 et RAID 0
  • Avantage: Performance et redondance améliorées par rapport au RAID 5 simple
  • Utilisation: Grand volume de stockage nécessitant performance et redondance
RAID 50 (RAID 5+0) Combinaison de parité répartie (RAID 5) et de striping (RAID 0) Fichier de données RAID 0 (Striping) Division des données en bandes réparties sur les ensembles RAID 5 Données A Données B Données C RAID 5 – Groupe 1 Distribution avec parité sur 3 disques RAID 5 – Groupe 2 Distribution avec parité sur 3 disques … Autres groupes D1 D2 D3 D4 D5 D6 Données A Données B Blocs de parité RAID 50: Combine la tolérance aux pannes du RAID 5 avec les performances du RAID 0

D’autres configurations moins communes incluent RAID 2, 3, 4, et des configurations hybrides personnalisées.

RAID 2 (Code de Hamming)

RAID 2 Avec code de Hamming pour la correction d’erreur Fichier de données Contrôleur RAID 2 Division bit par bit + Code de Hamming D0 D1 D2 D3 H0 H1 H2 H3 Bit Bit Bit Bit ECC ECC ECC ECC Bits de données Bits de code correcteur (Hamming) RAID 2: Les données sont divisées bit par bit avec un code correcteur de Hamming permettant non seulement de détecter mais aussi de corriger les erreurs.

RAID 3 (Bit-level striping with dedicated parity)

RAID 3 Fractionnement au niveau des bits avec disque de parité dédié Fichier de données Contrôleur RAID 3 Division bit par bit + Parité dédiée Bit 0 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Parité 0 1 0 1 XOR 1 0 1 0 XOR 1 1 0 0 XOR Bits de données Bits de parité (XOR)

RAID 4 (Block-level striping with dedicated parity)

RAID 4 Fractionnement au niveau des blocs avec disque de parité dédié Fichier de données Contrôleur RAID 4 Division en blocs + Calcul de parité Disque 1 Disque 2 Disque 3 Disque 4 Disque P A1 B1 C1 D1 P1 E2 F2 G2 H2 P2 I3 J3 K3 L3 P3 M4 N4 O4 P4 P4 Légende: Blocs de données – Stripe 1 Blocs de données – Stripe 2 Blocs de données – Stripe 3 Blocs de données – Stripe 4 Blocs de parité A1 ⊕ B1 ⊕ C1 ⊕ D1 = P1 E2 ⊕ F2 ⊕ G2 ⊕ H2 = P2 ⊕ = opération XOR

RAID 60 (ou 6+0) sans chevauchement

RAID 60 (RAID 6+0) Double parité distribuée et striping entre groupes Fichier de données Contrôleur RAID 60 Striping + Double parité distribuée RAID 6 – Groupe 1 RAID 6 – Groupe 2 Disque 1 Disque 2 Disque 3 Disque 4 Parité P Disque 5 Parité Q Disque 6 Disque 7 Disque 8 Disque 9 Parité P Disque 10 Parité Q A1 A2 A3 Ap Aq C1 C2 C3 Cp Cq E1 E2 E3 Ep Eq G1 G2 G3 Gp Gq B1 B2 B3 Bp Bq D1 D2 D3 Dp Dq F1 F2 F3 Fp Fq H1 H2 H3 Hp Hq Légende: Données Stripe 1 (A) Données Stripe 2 (B) Parité P Parité Q RAID 60 = RAID 0 sur plusieurs groupes RAID 6 Tolère jusqu’à 2 pannes de disque par groupe RAID 6

JBOD (Just a Bunch Of Disks) sans chevauchement

Le JBOD est souvent considéré comme le niveau RAID 0 sans striping – les données sont simplement placées sur les disques disponibles sans traitement particulier, offrant la capacité totale des disques mais sans aucun mécanisme de protection.

JBOD (Just a Bunch Of Disks) Concaténation simple de disques sans redondance Fichier A Fichier B Fichier C Fichier D Fichier E Contrôleur JBOD Simple concaténation des espaces de stockage Disque 1 500 Go Disque 2 750 Go Disque 3 1 To Disque 4 2 To Fichier A 450 Go Espace libre 50 Go Fichier B 300 Go Fichier E 400 Go Espace libre: 50 Go Fichier C 900 Go Espace libre: 100 Go Fichier D 1.1 To Espace libre 900 Go Caractéristiques JBOD: • Capacité totale = somme de toutes les capacités des disques (4.25 To) • Aucune redondance – la panne d’un disque entraîne la perte des données sur ce disque • Les fichiers sont placés séquentiellement, remplissant un disque avant de passer au suivant
Type de RAID Nombre min. de disques Capacité utilisable Performance en lecture Performance en écriture Tolérance aux pannes Avantages Inconvénients Utilisations recommandées
RAID 0 (Striping) 2 100% (N × taille du plus petit disque) Excellente Excellente Aucune Performances maximales en lecture/écriture Si un disque tombe en panne, toutes les données sont perdues Applications nécessitant des performances élevées sans besoin de sécurité (rendu vidéo, édition)
RAID 1 (Mirroring) 2 50% (taille du plus petit disque) Bonne Moyenne Bonne (survit à N-1 pannes) Redondance complète des données Utilisation inefficace de l’espace disque Systèmes d’exploitation, données critiques
RAID 5 (Striping avec parité) 3 (N-1) × taille du plus petit disque Bonne Moyenne Survit à une panne de disque Bon équilibre entre performance, capacité et redondance Performance d’écriture réduite, risque lors de la reconstruction Serveurs de fichiers, bases de données de taille moyenne
RAID 6 (Striping avec double parité) 4 (N-2) × taille du plus petit disque Bonne Moyenne à faible Survit à deux pannes de disque Meilleure protection contre les pannes que RAID 5 Performance d’écriture plus faible, plus coûteux Stockage de grandes quantités de données critiques
RAID 10 (RAID 1+0) 4 50% (N/2 × taille du plus petit disque) Excellente Excellente Très bonne Combinaison optimale de performance et de redondance Coût élevé, utilisation inefficace de l’espace Serveurs critiques, bases de données à forte charge
RAID 50 (RAID 5+0) 6 Variable (selon configuration) Très bonne Bonne Bonne Équilibre entre capacité, performance et redondance Complexité accrue, coût élevé Grands serveurs d’entreprise, stockage de données volumineuses
RAID 60 (RAID 6+0) 8 Variable (selon configuration) Très bonne Moyenne Excellente Haute sécurité pour les données critiques Très coûteux, complexe à mettre en œuvre Infrastructure critique, stockage de très grandes quantités de données
JBOD (Just a Bunch Of Disks) 1 100% (somme de tous les disques) Standard Standard Aucune Utilisation de 100% de l’espace disque disponible Aucune redondance ou amélioration des performances Stockage non critique, archivage

Note : N représente le nombre total de disques dans la configuration. Les performances réelles peuvent varier en fonction du matériel, des contrôleurs et des charges de travail spécifiques.

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