Choisir son RAID

Comme je l'indiquais dans les objectifs, il existe plusieurs niveaux de RAID. Si vous voulez creusez la question, jetez un œil sur :

• Wikipédia , c'est l'article le plus complet
  
• Comment ca marche est aussi un site plein de ressources !

1 - Choix du niveau de RAID

Si vous avez lu les articles ci-dessus, les différents RAID n'ont plus de secret pour vous, et vous avez déjà certainement une idée du RAID que vous allez retenir. Pour ma part :

• le RAID 0 et son amélioration des performances en écriture comme en lecture pourrait être tentant pour installer le système d'exploitation, mais compte tenu de son absence totale de sécurité (et même de la dégradation) nous l'éviterons pour ce qui est des données.

• le RAID 1 et ses bonnes performances en lecture, et sa (très) bonne sécurité est une option intéressante. Mais il coûte cher (2x au minimum la capacité de stockage effective).

• le RAID 5 semble être la solution qui offre un optimum entre performance, sécurité et coût. C'est donc celui-ci que je retiendrai pour le stockage de données.

2 - Choix du type de RAID

Pour construire notre RAID, nous avons les possibilités suivantes :

• un RAID matériel (carte spécifique)
• un RAID pseudo matériel (utilisation du contrôleur RAID de la carte mère)
• un RAID logiciel (gestion du RAID par le système d'exploitation)

Il y a une 4ième solution que j'ai explorée, celle de dédier la gestion du RAID à un matériel spécifique distinct de son ordinateur comme par exemple un NAS (Network Attached Storage ou en français stockage en réseau). Notez que ce n'est pas la seule solution d'externaliser son stockage, mais à ma connaissance c'est la plus accessible au particulier.

Avant de reprendre les 3 premières possibilités de stockage interne à notre ordinateur, attardons nous sur cette dernière possibilité de stockage externe qu'offre ...

2.1 - Le NAS.

Vous trouverez un bonne définition d'un NAS sur Wikipédia et à sa lecture vous voyez de suite que cela pourrait-être une bonne solution car un NAS permet le RAID et le partage de fichiers et comme c'est un système dédié on s'attend à des performances correctes. De plus les prix ont fortement baissé. Et par ailleurs en virtualisation le NAS est la meilleure solution pour un stockage en RAID.

Après quelques recherches sur le net j'ai trouvé le NAS que j'achèterai si je devais en acheter un : le Thecus N4100 Pro. Loin de moi, l'idée d'une quelconque publicité, mais un exemple précis permet de fixer les idées. Ce NAS permet d'accueillir 4 disques durs SATA II, permet le RAID 5 et accepte pas mal de protocole d'échanges (CIFS, FTP, ...). Pour plus de détail je vous renvoie aux 3 pages de présentation du constructeur. De plus il accepte les disques durs que j'avais déjà achetés (point important à vérifier si vous vous lancez dans ce type d'achat, vous trouvez ces informations sur le site du constructeur). Un autre commentaire que j'ai glané est celui-ci : "Les produits Thecus sont connus et reconnus pour leurs performances. Pour le N4100PRO, Thecus a relevé le défi en réussissant à faire plus que doubler les taux de transferts comparativement à son prédécesseur, pour atteindre la vitesse de 35 Mo/seconde !" Enfin les prix relevés en janvier 2010 se situe entre 360€ et 580€ sans les disques durs. Cela reste cher, non ? pourtant dans sa catégorie c'est le moins cher que j'ai trouvé (enfin presque puisque vous pouvez trouver le Netgear ReadyNAS NV+ RND4000 au même prix - mais il ne supportait pas mes disques durs !)

2.2 - La carte spécifique

Les 3 principaux fournisseurs de cartes contrôleur RAID sont :

• RocketRaid avec ses cartes HighPoint
• Promise, le leader du marché avec par ex sa carte TX4310
• AMCC, produit des cartes offrant les meilleurs performances mais réputées plus dures à configurer

Une recherche sur le Net plus tard, montre que s'y retrouver est loin d'être simple. Une fois que l'on a supprimé les cartes qui ne permettent que le RAID 0 ou 1, celles qui mixtent la connectique interne et externe, celles qui n'acceptent pas le SATA II, il reste quand même des cartes dans un très large éventail de prix : cela va par exemple (car je n'ai pris que les moins chères) de la "simple" carte PCI 32bits à 96€, à la carte PCI-Express HighPoint RocketRaid 2300 à 221€, en passant par la carte multiplicateur de port SATA 1 à 5 à 131€. Et les différences ne sont pas faciles à percevoir. Certes, pour les 3 citées, les bus utilisés ne sont pas les mêmes : PCI 32 bits, PCI Express et SATA, leurs listes des systèmes supportés sont aussi différentes, mais j'avoue qu'il y a de quoi être perplexe. Et acheter une carte (pas donnée qui plus est !) avec le risque qu'elle ne réponde pas à ce que l'on recherche est angoissant. Parmi celles citées j'aurai un faible pour la carte multiplicateur de port SATA, car elle n'est pas "trop" chère, et je suis sûr que le RAID 5 configurable par jumper sur la carte sera vu par mon système comme un disque dur classique.

Hormis le prix de ces cartes, il y a une autre caractéristique qui est à mon sens un inconvénient : la dépendance du RAID au matériel (il ne sera pas possible de changer "simplement" la carte contrôleur par une autre différente - en cas de plantage ou de upgrade par exemple)

Bon, si je peux faire autrement ...

2.3 Le contrôleur RAID de la carte mère

Ma carte mère comprend le "chipset" Intel ICH10R. Or ces "chipstet" depuis l'ICH7R (si j'ai bien compris la documentation d'Intel) permettent de faire du RAID 5. Alors pourquoi s'en priver ?

Certes vous avez lu comme moi dans les liens fournis précédemment que ce RAID s'apparentait plus à du RAID logiciel qu'à du RAID matériel. Mais j'ai essayé ! (L'installation fera l'objet d'un autre article.)
Afin d'évaluer les performances, j'ai fait quelques tests de copie (en fait une commande scp = copie SSH ce qui permet d'avoir l'affichage du débit et de la durée de la copie) de lecture et d'écriture.
- lecture du RAID en lançant une copie d'un fichier iso de 4,4Go du RAID vers le disque dur supportant le système : Transfert en 1'39" soit 45MB/s et ce de manière assez constante; avec 2 fichiers on obtient 2'43" pour un taux de transfert qui démarre vers 47MB/s puis qui chute vers 25MB/s.
- écriture sur RAID en faisant la copie inverse du point précédant : Transfert en 1'52" soit 39MB/s avec un baisse du taux au fur à mesure de l'avancement de la copie; avec 2 fichiers on obtient 7'31" et 7'40" pour un taux de transfert qui chute en moyenne à 9,6MB/s !.
Ce n'est pas extraordinaire, mais cela pouvait me convenir.
- test de reconstruction du RAID, pour cela "j'enlève" un disque du RAID (en fait je le fais via le gestionnaire RAID du BIOS), et je redémarre le système : c'est bon. Je le remets, et là j'obtiens un "fsck.ext3 No suc file or directory while trying open /dev/VolGroup01/LogVol00" (oui il y a du LVM - Logical Volume Management - que j'expliquerai par la suite). Bref cela n'a pas marché, et je n'ai pas trop cherché pourquoi, car je voulais voir ce que donne le RAID logiciel. A noter également que ce type de RAID ne permet pas la gestion d'un disque de secours ('spare') qui permet de prendre la relève dès qu'un disque lâche.

2.4 - Le RAID logiciel

Sur le papier cela est prometteur en terme d'administration, nous avons tous les outils de gestion (le paquet mdadm) et une visibilité précise sur l'état du RAID. J'ai effectué les mêmes tests que précédemment et cela donne :
- lecture du RAID en lançant une copie d'un fichier iso de 4,4Go du RAID vers le disque dur supportant le système : Transfert en 1'36" (moy) soit 45,8MB/s !; avec 2 fichiers on obtient 2'30" pour un taux de transfert qui reste proche de 29,4MB/s.
- écriture sur RAID en faisant la copie inverse du point précédant : Transfert en 1'56" soit 37,8MB/s; je n'ai pas testé avec 2 fichiers.
Ce n'est pas extraordinaire, mais cela pouvait me convenir.
- test de reconstruction du RAID, pour cela "j'enlève" un disque du RAID (en fait je le fais avec la commande mdadm), et je redémarre le système : c'est bon. Je le remets, et là avec la commande qui permet de surveiller l'état du RAID (watch cat /proc/mdstat) je vois le RAID se reconstruire. Attention cela met un temps certain qui dépend de la taille des disques de votre RAID et des caractéristiques de votre machine (pour donner un ordre d'idée mon RAID 5 de test est constitué de 3 DD de 150Go, la reconstruction prend 40', donc cela peut vite durer quelques heures)

2.5 - Alors, le choix ?

Vous aurez remarqué que les performances du RAID logiciel sont identiques voir supérieures à celle du RAID de la carte mère, ainsi qu'à celles du NAS. De plus la gestion du RAID logiciel est standard, c.a.d si vous changez votre système d'exploitation Linux par un autre Linux (d'une Mandriva à une Debian par exemple) vous n'aurez pas besoin de toucher à votre RAID (et donc aux données qui sont dessus).
La gestion avancée du RAID logiciel, liée au coût nul de cette solution (en fait il y en a un, l'utilisation d'une partie : de la puissance de calcul du processeur et de la bande passante du bus de données) finissent de me convaincre.

Je mettrai en place une solution de RAID 5 logiciel