Types de RAID pour un NAS : lequel offre une meilleure sécurité et vitesse

A quoi sert un RAID sur mon serveur NAS ?

Les serveurs NAS ont généralement 2 baies pour héberger des disques durs ou plus, logiquement ils sont également compatibles avec SSD lecteurs, mais en substance, c'est la même chose, les disques de stockage. La configuration la plus simple que nous puissions faire dans notre NAS est de ne configurer aucun type de RAID, c'est-à-dire que nous pouvons configurer les disques comme "Simple" afin qu'ils agissent de manière totalement indépendante, cependant, vous manquez tous les avantages d'avoir un RAID .

Si nous configurons le stockage de notre NAS avec différents types de RAID que nous allons maintenant vous expliquer, nous pourrons avoir une plus grande intégrité des données , pour éviter la perte de données en cas de panne d'un ou plusieurs disques durs ou SSD. Nous aurons également tolérance aux pannes , bien qu'un disque dur tombe en panne il n'y a pas de problème car le système peut continuer à fonctionner correctement, même si logiquement il est conseillé de changer ce disque ou SSD cassé par un nouveau dès que possible, pour régénérer les informations et que le système d'exploitation ne pas vérifier que le RAID est dégradé. Si vous passez beaucoup de temps avec un disque cassé, il est possible qu'un autre disque se casse, alors nous pourrions avoir une perte de données, il est donc très important de changer le disque dur cassé dès que possible. Les RAID nous offrent également un taux de transfert plus élevé , soit en lecture de données, soit en écriture de données, soit en lecture et écriture, selon le type de RAID utilisé nous aurons certaines caractéristiques ou d'autres. Enfin, un RAID nous donne un une plus grande capacité , on peut « joindre » plusieurs disques comme s'il n'y en avait qu'un, et disposer de tout le stockage tout en améliorant les performances globales.

Un aspect très important qui nous permet de faire le système d'exploitation avec des RAID, est de réserver un disque dur qui est en « veille » pour l'activer juste lorsqu'un disque dur qui appartient au RAID tombe en panne, ce disque de réserve est conçu pour être utilisé immédiatement après une panne, afin de réduire la surface d'exposition à une autre panne catastrophique d'un disque dur supplémentaire, et aussi pour retourner dès que possible pour avoir le RAID en parfait état.

Lorsque nous configurons plusieurs disques dans un RAID, le système d'exploitation verra une seule unité logique, dans les serveurs NAS comme QNAP, cela s'appelle un pool de stockage, et au sein d'un pool de stockage (du RAID), nous pouvons créer les volumes ou l'ensemble de données, en fonction que nous utilisions le système de fichiers EXT4 ou ZFS. Dans les RAID, on utilise généralement des disques durs ou SSD de même capacité, si on n'utilise pas la même capacité, il est possible que l'on gaspille de la capacité. Dans tous les exemples que nous vous donnerons plus tard, nous supposons que tous les disques ont exactement la même capacité.

Les RAID sont très courants lors du montage d'un serveur dans une entreprise ou un NAS domestique, et il existe différents types de différents RAID, chacun avec ses propres caractéristiques selon l'usage que nous recherchons et le nombre de disques que nous allons utiliser.

Types de RAID les plus courants

Actuellement, nous avons de nombreux types de RAID que nous pouvons configurer sur les serveurs. Selon le type de RAID, nous aurons besoin d'un nombre minimum de disques durs pour fonctionner et d'un nombre maximum de disques durs, de plus, nous aurons également des caractéristiques différentes concernant le nombre de disques durs qui permet de les casser sans perte de données , vitesse de lecture et d'écriture, et bien plus encore. Pour les exemples de capacité théorique et réelle, nous utiliserons des exemples avec des disques durs d'une capacité de 4 To chacun.

JBOD

JBOD (juste un tas de disques) n'est pas un type de RAID en tant que tel, c'est généralement l'une des configurations qui apparaît lors de la configuration des disques durs sur un serveur ou sur un NAS. Ce type de "RAID" configure les disques pour que chacun fonctionne indépendamment comme s'il s'agissait de disques durs connectés individuellement à l'ordinateur, la principale caractéristique est qu'il apparaîtra dans le système d'exploitation comme s'il s'agissait d'un seul disque, par conséquent, si nous avons deux disques de 4 To en JBOD, nous verrons que nous avons un disque d'une capacité de 8 To.

Dans JBOD, 100% du disque de chaque unité est disponible, et si l'un des disques durs tombe en panne, on perd les informations qui y sont stockées, mais pas celles des autres disques durs. Dans ce type de RAID, nous n'avons ni la redondance des données ni les améliorations de vitesse que nous offrent les autres types de RAID. Ensuite, vous avez un résumé de la capacité, des performances de lecture et d'écriture maximales et de l'intégrité des données contre la défaillance d'un ou plusieurs disques.

• Capacités : si nous avons deux disques durs de 4 To chacun, la capacité d'un JBOD sera de 8 To au total.
• Lire les performances : la vitesse est celle d'un simple disque, la vitesse de lecture n'est pas améliorée.
• Performances d'écriture : la vitesse est celle d'un simple disque, la vitesse d'écriture n'est pas améliorée.
• Intégrité des données : un crash disque entraîne la perte d'informations contenues uniquement sur ce disque, et non sur l'ensemble du JBOD.

Comme vous l'avez vu, dans certaines circonstances vous pouvez être intéressé par la configuration d'un JBOD, mais ce n'est pas la chose la plus normale d'avoir le RAID 0 ou le RAID 1 que nous verrons bientôt.

RAID 0

RAID 0 ou également connu sous le nom de « data stripping » est l'un des types de RAID les plus élémentaires, à tel point que de nombreux utilisateurs ne le considèrent même pas comme un type en tant que tel. Dans cette configuration, tous les disques durs fonctionnent comme un seul volume, et leur espace total est la somme de l'espace de tous les disques durs, ce qui est fait c'est que toutes les données sont réparties de manière égale sur les deux disques durs membres de la descente. , il n'y a aucune information de parité d'aucune sorte.

Contrairement à JBOD, cette configuration offre une amélioration de la vitesse puisqu'elle écrit les données simultanément sur les deux disques (en particulier, deux fois la vitesse de lecture et d'écriture) mais n'offre aucune tolérance aux pannes ; Si un disque dur tombe en panne, nous perdons toutes les informations sur tous les disques.

Ensuite, vous avez un résumé de la capacité, des performances de lecture et d'écriture maximales et de l'intégrité des données contre la défaillance d'un ou plusieurs disques.

• Capacités : si nous avons deux disques durs de 4 To chacun, la capacité d'un RAID 0 sera de 8 To au total.
• Lire les performances : la vitesse de lecture est le double de celle d'un simple disque, améliore x2.
• Performances d'écriture : la vitesse d'écriture est le double de celle d'un simple disque, améliore x2.
• Intégrité des données : Un crash disque entraîne la perte de toutes les informations dans l'ensemble du RAID.

Dans le cas de l'utilisation du système de fichiers ZFS, le type équivalent de RAID s'appelle STRIPE, dans ce type de RAID, nous avons exactement les mêmes caractéristiques que RAID 0, mais nous pouvons configurer plus de 2 disques durs dans STRIPE, augmentant à la fois la capacité et la vitesse de lecture et d'écriture, dans ce cas, la panne d'un disque entraîne la perte de toutes les informations.

Comme vous l'avez vu, dans certaines circonstances, vous pouvez être intéressé par la configuration d'un RAID 0 ou d'un STRIPE, surtout si vous voulez avoir les meilleures performances possibles.

RAID 1

RAID 1 ou « data mirroring » est l'un des types de RAID les plus utilisés pour ceux qui recherchent la duplication de données pour être sûr que les données ne sont jamais perdues. Dans ce type de RAID, les données sont dupliquées sur les disques durs comme s'il s'agissait d'un miroir. De cette façon, bien que nous n'ayons pas d'amélioration des performances dans les vitesses d'écriture, la vitesse de lecture est double, puisque les données sont lues en même temps à partir des deux unités. De plus, nous avons une sécurité absolue pour que, si l'un des disques durs tombe en panne, les données restent intactes dans le second et, en remplaçant celui endommagé, les données seront à nouveau dupliquées.

Contrairement au RAID 0, cette configuration offre une amélioration de l'intégrité des données, car si un disque se casse, les informations resteront en sécurité sur l'autre disque. De plus, nous avons deux fois la vitesse de lecture, mais pas deux fois la vitesse d'écriture, il offre une tolérance aux pannes.

Ensuite, vous avez un résumé de la capacité, des performances de lecture et d'écriture maximales et de l'intégrité des données contre la défaillance d'un ou plusieurs disques.

• Capacités : si nous avons deux disques durs de 4 To chacun, la capacité d'un RAID 1 sera de 4 To au total.
• Lire les performances : la vitesse de lecture est le double de celle d'un simple disque, améliore x2.
• Performances d'écriture : la vitesse d'écriture est comme s'il s'agissait d'un simple disque.
• Intégrité des données – Le plantage d'un disque n'entraîne pas la perte d'informations de l'ensemble du RAID.

Dans le cas de l'utilisation du système de fichiers ZFS, le type équivalent de RAID s'appelle MIRROR, dans ce type de RAID nous avons exactement les mêmes caractéristiques que RAID 1, mais nous pouvons configurer plus de 2 disques durs en MIRROR. La capacité sera celle d'un disque dur, mais nous augmenterons la possibilité qu'un ou plusieurs disques durs tombent en panne. Imaginons que nous ayons 5 disques durs d'une capacité de 4 To en MIROIR, la capacité est de 4 To, mais jusqu'à 4 des 5 disques pourraient être cassés pour que les informations restent intactes sur le disque restant.

RAID 1 ou MIRROR nous permet de protéger les données, bien que si vous avez plus de deux disques, vous pourriez être intéressé par la configuration d'un RAID 5 ou RAID 6 que nous allons voir maintenant.

RAID 5

In RAID 5 , les informations sont réparties sur tous les disques durs, bien que cet espace (la taille de l'un des disques) soit réservé à la parité. Cette parité est également répartie entre tous les disques durs. Ce type de RAID est déjà plus utilisé dans les environnements professionnels que dans les environnements domestiques, bien que si nous avons un NAS avec 3 disques durs ou plus, nous pouvons le choisir pour avoir un grand gain de vitesse de lecture, en plus, grâce à la parité de les données, pour pouvoir récupérer toutes les informations si l'un des disques durs tombe en panne. Si deux échouent, nous perdons absolument toutes les informations dans l'ensemble du RAID.

L'espace total d'un RAID 5 est l'espace de tous les disques durs sauf 1, c'est-à-dire que si nous allons utiliser 4 disques durs de 4 To, l'espace total sera de 12 To. L'amélioration de la vitesse de lecture est également X-1 fois le nombre de disques utilisés. Dans l'exemple ci-dessus, par exemple, ce serait 3 fois plus.

Ensuite, vous avez un résumé de la capacité, des performances de lecture et d'écriture maximales et de l'intégrité des données contre la défaillance d'un ou plusieurs disques.

• Capacités : si nous avons quatre disques durs de 4 To chacun, la capacité d'un RAID 5 sera de 12 To au total. La capacité est de X-1 nombre de disques, si l'on tient compte du fait que tous les disques sont identiques.
• Lire les performances : la vitesse de lecture est X-1 fois le nombre de disques utilisés.
• Performances d'écriture : la vitesse d'écriture est comme s'il s'agissait d'un simple disque.
• Intégrité des données : la panne d'un disque n'entraîne pas la perte d'informations de l'ensemble du RAID, si plus d'un disque tombe en panne alors nous perdons toutes les informations.

Dans le cas de l'utilisation du système de fichiers ZFS, le type de RAID équivalent est appelé RAID-Z1, dans ce type de RAID nous avons exactement les mêmes caractéristiques que RAID 5.

RAID 5 ou RAID-Z1 si vous utilisez ZFS, nous permet de protéger les données avec parité pour pallier la panne d'un disque, de plus, nous augmenterons la vitesse de lecture en fonction du nombre de disques utilisés, mais nous n'avons aucun gain en l'écriture.

RAID 6

Pratiquement le même que le RAID 5, mais ajoute un deuxième niveau de parité, ce qui nous permet de faire échouer jusqu'à deux disques durs dans le RAID et de pouvoir les remplacer. Ce type de RAID est utilisé si nous voulons une plus grande protection des données, pour faire que même si la moitié des disques durs du RAID tombent en panne, nous n'avons pas de problèmes lors de la récupération des informations. Si 3 échouent, alors toutes les informations RAID sont perdues, cela doit être pris en compte lors de la création d'un RAID de ce type.

En échange de cette double parité incluse dans RAID 6 , l'espace total de deux des quatre disques durs est perdu. Par exemple, dans une configuration de 4 disques durs de 4 To, l'espace total que nous aurions est de 8 To, avec deux fois la vitesse de lecture. L'espace total d'un RAID 6 est l'espace de tous les disques durs sauf 2. L'amélioration de la vitesse de lecture est également X-1 fois le nombre de disques utilisés. Dans l'exemple ci-dessus, par exemple, ce serait 3 fois plus.

Ensuite, vous avez un résumé de la capacité, des performances de lecture et d'écriture maximales et de l'intégrité des données contre la défaillance d'un ou plusieurs disques.

• Capacités : si nous avons quatre disques durs de 4 To chacun, la capacité d'un RAID 6 sera de 8 To au total. La capacité est de X-2 nombre de disques, si l'on tient compte du fait que tous les disques sont identiques.
• Lire les performances : la vitesse de lecture est X-2 fois le nombre de disques utilisés.
• Performances d'écriture : la vitesse d'écriture est comme s'il s'agissait d'un simple disque.
• Intégrité des données : la panne de deux disques n'entraîne pas la perte d'informations de l'ensemble du RAID, si plus de deux disques sont cassés alors nous perdons toutes les informations.

Dans le cas de l'utilisation du système de fichiers ZFS, le type de RAID équivalent est appelé RAID-Z2, dans ce type de RAID nous avons exactement les mêmes caractéristiques que RAID 6.

RAID 6 ou RAID-Z2 si vous utilisez ZFS, nous permet de protéger les données avec une double parité pour pallier la panne de deux disques, de plus, nous augmenterons la vitesse de lecture (dans une moindre mesure que RAID 5), mais nous allons perdre également plus d'espace utile.

RAID 10 ou RAID 1 + 0

Ce type de RAID n'a pas besoin de faire le calcul de parité comme c'est le cas avec RAID 5 et RAID 6, par conséquent, nous obtiendrons des vitesses de lecture et d'écriture plus élevées, de plus, nous consommerons moins de ressources processeur car il n'a pas à calculer parité de toutes les données à écrire sur le disque. Ce type de RAID nous permet de créer un RAID 0 de deux RAID 1, il est nécessaire d'avoir au moins quatre disques durs pour pouvoir configurer ce type de RAID.

Dans ce cas de RAID 10, un maximum de 2 disques durs peut être cassé, mais il est très important que ce soit un disque dur de chaque groupe de RAID 1. Si les deux disques durs d'un RAID 1 cassent, nous perdrons automatiquement toutes les informations de l'ensemble du RAID. Par conséquent, lorsqu'un disque dur du même groupe tombe en panne, nous devons être très prudents et surveiller l'état de l'autre disque dur, car s'il tombe également en panne, nous perdrons toutes les informations.

Ensuite, vous avez un résumé de la capacité, des performances de lecture et d'écriture maximales et de l'intégrité des données contre la défaillance d'un ou plusieurs disques.

• Capacités : si nous avons quatre disques durs de 4 To chacun, la capacité d'un RAID 10 sera de 8 To au total. La capacité est de X-2 nombre de disques, si l'on tient compte du fait que tous les disques sont identiques.
• Lire les performances : la vitesse de lecture est X fois le nombre de disques utilisés.
• Performances d'écriture : la vitesse d'écriture est X-2 fois le nombre de disques.
• Intégrité des données : la panne d'un disque de chaque RAID 1 n'entraîne pas de perte de données, si deux disques d'un RAID 1 sont cassés alors toutes les informations sont perdues.

Dans le cas de l'utilisation du système de fichiers ZFS, le type RAID équivalent n'est pas direct, vous pouvez faire un STRIPE de deux MIRROR qui seraient équivalents.

Autres types de RAID

Actuellement, il existe d'autres types de RAID qui ne sont généralement pas utilisés car il existe de meilleures alternatives, en fait, les serveurs NAS commerciaux ne donnent même pas la possibilité de configurer leurs serveurs avec ces types de RAID car ils n'ont pas beaucoup de sens. A la fin vous trouverez quelques types de RAID qui sont utilisés mais quand on a beaucoup de disques durs sur le serveur.

RAID3/4

Ce type de RAID est très similaire à un RAID 5, bien qu'inférieur à bien des égards. Ils nous offrent des vitesses de lecture bien plus élevées que les autres, mais le système de parité n'est pas distribué, mais tout est stocké sur l'un des disques durs. Ces configurations ne sont pas largement utilisées car la fiabilité, par rapport à celle du RAID 5 avec parité distribuée ou l'une des suivantes combinées, n'est pas trop élevée.

En pratique, ce type de RAID est rarement utilisé.

RAID01 (0 + 1)

RAID 01 est un RAID 1 créé à partir de deux configurations RAID 0. Pour cette configuration RAID, deux ensembles RAID 0 sont créés (c'est-à-dire deux RAID égaux à la somme de l'espace disque dur), puis un RAID 1 qui duplique ce RAID 0 dans un autre RAID 0. Ce n'est pas un type de RAID largement utilisé. comme la tolérance aux pannes est très élevée et si l'un des disques tombe en panne, un seul des RAID 0 reste comme point de basculement. Si quelque chose ne va pas avec cela, toutes les données sont désespérément perdues.

Ce RAID est similaire au RAID 10, mais bien pire en terme de fiabilité, il est donc conseillé d'aller directement configurer un RAID 10.

RAID30/50/100

Ces types de RAID sont conçus pour les serveurs qui ont un grand nombre de disques durs, selon ce qui nous intéresse, nous aurons une plus grande capacité, une plus grande vitesse de lecture et d'écriture ou une plus grande intégrité des données car il est plus tolérant aux pannes. Par exemple, un RAID 50 serait un total de trois RAID 5 dans un RAID 0, permettant qu'un disque de chaque groupe RAID 5 puisse tomber en panne et ne pas avoir de problème, oui, si deux disques du même groupe RAID 5 échouent toutes les informations sera perdu.

Comme vous l'avez vu, nous avons un grand nombre de types de RAID pour nos serveurs, en fonction de nos besoins de capacité, de tolérance aux pannes et aussi de performances, nous devons choisir un type de RAID ou un autre.

Quel type de RAID dois-je choisir pour mon NAS domestique

Les serveurs NAS domestiques ont généralement entre 2 baies pour héberger des disques durs et 6 baies pour héberger des disques durs, selon le nombre de disques durs que nous achetons et nos besoins, nous pouvons choisir entre certains types de RAID ou d'autres que nous avons expliqués. Cependant, si nous souhaitons améliorer la vitesse, vous devez choisir un RAID tel que RAID 0 ou RAID 10. Si vous souhaitez une meilleure intégrité des données, vous devez choisir RAID 1 ou RAID 5/6, comme nous l'avons expliqué précédemment. La meilleure chose à faire pour calculer la capacité effective, la vitesse de lecture et d'écriture, ainsi que la tolérance aux pannes, est de revoir ce que nous avons expliqué sur chaque type de RAID, ou d'utiliser les calculateurs RAID dont disposent les principaux fabricants comme QNAP, Synology et même d'autres sites Web indépendants.

Ensuite, nous allons indiquer quels types de RAID nous allons pouvoir configurer en fonction du nombre de disques durs que nous pouvons introduire dans notre serveur NAS.

• 2 disques : JBOD, RAID 0 et RAID 1.
• 3 disques : JBOD (deux disques), RAID 0 (deux disques), RAID 1 (deux disques) et RAID 5 (minimum 3 disques).
• 4 disques : JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 (minimum 4 disques), RAID 10 (minimum 4 disques).
• 5 disques : JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10.
• 6 disques : JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 (minimum 6 disques)

Comme vous l'avez vu, en fonction du nombre de baies, de la capacité que l'on souhaite avoir, et de la tolérance aux pannes, nous devrons choisir un type de RAID ou un autre.