Tout sur le RAID, ses avantages, ses inconvénients et la récupération de données

En raison du nombre de configurations RAID différentes et partant du nombre et de la variété des problèmes qui peuvent survenir, nous consacrons plusieurs articles au RAID, à commencer par les RAID 0, 1, 01 et 10.

Qu'est-ce que le RAID ?

RAID est l’abréviation de “Redundant Array of Independent Disks”, c’est-à-dire “regroupement redondant de disques indépendants”. Il s'agit d'une technologie de virtualisation du stockage qui combine plusieurs unités logiques pour améliorer les performances et la redondance des données. Le mot insidieux « redondance » en informatique signifie une plus grande tolérance aux pannes. Ce résultat est obtenu en RAID de diverses manières selon la configuration RAID sélectionnée. Du point de vue de l'utilisateur (ou du système d'exploitation), le RAID ressemble alors à un seul disque (ou à plusieurs lecteurs logiques). Sous forme abrégée, on parle d'une matrice de disques ou d'une matrice.

Un peu d'histoire

La technologie RAID a été développée par un groupe de scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley en 1987. Ils ont examiné les possibilités que le système reconnaisse deux ou plusieurs disques durs comme une seule entité. Le résultat en a été un système de stockage qui fonctionnait bien mieux que les systèmes à disque dur unique, mais avec une très faible fiabilité. Les chercheurs ont alors proposé une architecture redondante pour une plus grande fiabilité. Ils ont ainsi augmenté la tolérance aux pannes de ces stockages de données.
L'industrie informatique s’est empressée d’emboîter le pas et conçu cinq niveaux ou modes différents, chacun avec ses propres avantages et inconvénients par rapport à la technologie SLED.

RAID contre SLED

L'histoire du SLED (Single Large Expensive Disk) remonte à environ 25 ans avant le RAID. La technologie SLED est basée sur l'utilisation d'un seul disque dur de grande capacité et de grande puissance, ce qui est coûteux principalement en raison de la nécessité de stocker de grandes quantités de données tout en assurant une marge d’erreur nulle et une grande disponibilité sans utilisation de la redondance.

L'architecture RAID s'oppose ainsi à l'architecture SLED. Par rapport au SLED, le RAID a permis une fiabilité et une vitesse plus élevées lors de l'utilisation de disques durs bon marché. À l'origine, l'abréviation RAID signifiait Redundant Array of Inexpensive Disks, soit regroupement redondant de disques bon marché. Cette désignation n'est plus utilisée aujourd'hui et l'abréviation SLED est tombée dans les oubliettes de l’histoire.

 RAID 0, RAID 1, RAID 01 et RAID 10

Ces configurations RAID offrent une résistance partielle à la défaillance du disque en mettant les données en miroir. Dans le cas du RAID 0, il n'y a pas de résistance à la défaillance du disque. Ce sont des configurations qui peuvent parfois apparaître comme quelque peu déroutantes, et le RAID 5 ou 6 est dans bien des cas plus pratique. Cependant, contrairement aux configurations qui utilisent la parité, l’absence de celle-ci augmente la vitesse, ce qui peut être crucial dans de nombreuses applications.

RAID 0 - fiabilité faible mais performances supérieures

RAID 0 - ou volume agrégé, est une combinaison de deux ou plusieurs disques durs. Ces disques sont combinés pour de meilleures performances et une capacité en volume plus élevée. L'entrelacement signifie que les données sont divisées en blocs et réparties sur les disques.
La faiblesse du RAID 0 tient à sa fiabilité. Si un disque tombe en panne, les données de l'ensemble de la baie seront perdues. Il convient donc pour un déploiement où la vitesse et la capacité sont essentielles et où les données sont secondaires.

Le RAID 0 existe également dans une conception linéaire. Lorsque l'on compare les performances d'une configuration RAID 0 linéaire et entrelacée, la configuration en blocs entrelacés est clairement la gagnante.

RAID 1 - fiabilité supérieure, vitesse inférieure

RAID 1 - les données sont répliquées d'un disque à un autre. Cette architecture est connue sous le nom de "miroir". La capacité de stockage est égale à la capacité maximale du plus petit disque de la matrice. Pour le RAID 1, il est recommandé d'utiliser des disques durs identiques. Il est possible d'utiliser différents disques, mais les données seront alors répliquées entre des disques au comportement différent (micrologiciel différent, temps d'accès différent, etc.) et les performances de la matrice risquent alors de diminuer, ou encore, une telle combinaison peut causer d'autres problèmes. Le RAID 1 offre une plus grande fiabilité, mais la vitesse se situe au niveau d'un disque dur ordinaire. Il convient donc aux applications moins exigeantes.

RAID 01 (0 + 1) - RAID 0 en miroir

Les données sont entrelacées dans deux RAID 0 identiques qui se répliquent (se mettent en miroir).

RAID 10 (1 + 0) - RAID 1 entrelacé

Les données sont mises en miroir dans deux ou plusieurs RAID 1 et ceux-ci s’associent pour former mutuellement le RAID 0.

La principale différence entre les RAID 01 et 10 est la tolérance aux pannes de disque. Celle-ci dépend évidemment des spécificités de la configuration. Dans les exemples ci-dessus, en RAID 01, 3 disques peuvent être défaillants, mais tous feront partie d'un seul groupe de disques. Par contre, si les disques 1 et 4 tombent en panne, l’ensemble du RAID 01 le sera.
Le RAID 10 est plus tolérant aux pannes. Dans cet exemple, un disque dans chaque groupe de disques (3 au total) peut tomber en panne et le RAID 10 demeurera fonctionnel.

Si nous comparons les performances et la capacité, les valeurs des deux exemples seront pareilles. Entre ces deux variantes, le RAID 10 semble être un meilleur choix, et d’ailleurs, dans nos cas pratiques, nous rencontrons plus fréquemment le RAID 10 dans nos activités de récupération de données à partir de RAID.

Sauvegarde et RAID

Quel que soit le RAID que vous utilisez, vous devez songer à sauvegarder vos données régulièrement. Les pannes de volume multidisque sont plus courantes que vous ne le croyez. Enfin et surtout, il faut penser à l'erreur humaine. La sauvegarde est donc la meilleure prévention, même dans le cas de stockages de données apparemment robustes.

Quels problèmes peuvent survenir avec le RAID ? Après tout, la résilience d'un ou plusieurs disques devrait être suffisante.

Le RAID a tendance à rendre les utilisateurs confiants. Cette confiance excessive dans la technologie, bien que généralement très robuste et fiable en principe, peut être source de problèmes. Multiplier le nombre de disques multiplie le risque de défaillance de l’un ou de plusieurs d'entre eux. De plus, les disques utilisés en RAID sont souvent du même type et du même âge, et auront donc une durée de vie similaire. C’est pourquoi il peut être judicieux d'utiliser des disques du même modèle mais pas de la même série.

Nous rencontrons également des cas où l'utilisateur achète un NAS de qualité, mais économise d’autre part sur des disques et utilise un modèle qui n'est pas destiné au NAS. Les disques conçus par le fabricant pour être utilisés dans des baies de disques (par exemple, Western Digital RED, Seagate IronWolf ou Toshiba N300) ont une résistance plus élevée aux vibrations, sont conçus pour fonctionner 24h/24 et 7j/7, ils ont une construction généralement plus robuste, etc. Les disques de bureau courants ne conviennent pas au RAID. C'est un peu différent si, par exemple, vous souhaitez créer un RAID 1 (miroir) sur votre ordinateur et qu'il continuera d’être utilisé comme un disque ordinaire sur ce même ordinateur.

Un autre scénario de défaillance RAID se présente lorsque l'utilisateur ignore les signaux d'avertissement du coffre de stockage. Le stockage de données (le NAS le plus couramment utilisé dans SOHO) possède des fonctionnalités intégrées qui peuvent souvent détecter un disque défaillant avant qu'il ne tombe en panne et alerter l'utilisateur. La LED orange sur l'appareil clignote, il peut aussi avertir avec un signal sonore, il envoie un email d'avertissement, mais les données sont toujours accessibles. L'utilisateur reporte la solution jusqu'à ce que le stockage soit totalement défaillant. Quand c’est le cas, il ne reste plus bien souvent qu'à se tourner vers des experts en récupération de données RAID.

Le matériel (contrôleur, carte mère...) du stockage lui-même peut également tomber en panne. Bien que cela ne soit pas en soi un désastre pour les données, la plupart des utilisateurs ne pourront pas y accéder sans l'aide d'experts en récupération de données RAID. Le simple fait d'insérer les disques d'origine dans un autre périphérique de stockage peut entraîner une perte de données.

Enfin, le facteur humain peut jouer un rôle: suppression, écrasement ou endommagement des fichiers.

Il faut également garder à l'esprit que l'utilisation du RAID n'offre aucune protection contre :

• Les nombreuses erreurs logicielles, les défaillances du système d'exploitation de l'entreposage de données, etc.
• la destruction des données suite à un problème logiciel du poste utilisateur, les virus, la corruption intentionnelle des données,
• les événements naturels: incendie, inondation, foudre, surtension externe, surtension interne, etc.
• le vol de l'ensemble du matériel.

Une confiance absolue dans tout système de stockage de données n'est donc pas de mise. Des sauvegardes régulières peuvent être effectuées manuellement, mais la plupart d'entre nous ne sont pas en mesure de se forcer à le faire à intervalles réguliers. La solution peut consister à répliquer l'intégralité du stockage vers un autre stockage distant. Les fabricants de NAS ont intégré cette fonctionnalité directement dans le logiciel utilitaire de leurs appareils. Toutefois, dans ce cas également, il est conseillé de vérifier la sauvegarde de temps à autre pour s’assurer que tout se passe comme prévu.

Récupération de données RAID

Le RAID est largement utilisé, du stockage domestique de faible dimension au stockage d'entreprise dans les grandes sociétés. Nous solutionnons un grand nombre de demandes de récupération de données à partir de RAID. Le plus souvent, il s'agit de sauvegarder des données depuis des NAS (QNAP, Synology, Western Digital, Lacie...), mais aussi fréquemment depuis des systèmes plus robustes que l'on ne trouve généralement pas dans les petites entreprises et les ménages.

Que vous ayez besoin d'aide pour récupérer des données RAID sur votre NAS, serveur, ordinateur personnel ou autre, n'hésitez pas à nous contacter. Nous proposons gratuitement la consultation, la collecte et le diagnostic de votre appareil.

Dans la plupart des cas, la récupération de données RAID est une réussite. Cependant, une partie de la solution dépend aussi de l’état d’esprit de l'utilisateur. Si vous avez besoin de conseils, contactez-nous !

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RAID 0, 1, 01 a 10