Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Les systèmes RAID (Redundant Array of Independent Drives) combinent plusieurs disques en une seule unité logique pour améliorer les performances et la fiabilité du stockage des données. Cependant, comme tout autre équipement électronique, les systèmes RAID peuvent être sujets à des pannes, des erreurs ou des dégradations. Les systèmes RAID doivent donc être correctement entretenus et optimisés pour garantir un fonctionnement fiable. Cela inclut le remplacement et la mise à niveau des disques durs (HDD) si nécessaire.
Mais les disques durs sont désormais disponibles en deux types de taille de bloc différents : natif et émulés. Cela soulève la question de savoir si ces différents types peuvent être mélangés au sein du même système RAID et quel effet cela pourrait avoir sur les performances et la fiabilité du système.
Le Toshiba HDD Laboratory a récemment évalué la flexibilité des remplacements 512n et 512e dans les systèmes RAID. Le régime de tests cherchait à répondre à plusieurs questions :
Les tailles des bloc 512n et 512e sont-elles entièrement interchangeables dans les systèmes RAID ?
Lorsqu’aucun remplacement de la capacité initiale n’est disponible ou à portée de main, un disque de plus grande capacité fera-t-il tout aussi bien l’affaire ?
Que se passe-t-il si un disque de remplacement ou le fabricant d’origine n’est pas disponible ? Un disque similaire d’un autre fabricant de disque dur fonctionnera-t-il comme disque de remplacement ?
Les tests ont d’abord pris en compte les disques durs natifs et émulés dans les NAS et le stockage d’entreprise. Le Toshiba NAS HDD N300 a été utilisé comme version représentative de 4 To avec une taille de bloc de 512n, et le modèle Enterprise de la série MG MG08ADA400E comme taille de bloc de 512e. Ce sont les disques de 4 To les plus courants et cette capacité est souvent utilisée dans des ensembles RAID plus petits comprenant généralement 2 ou 4 baies.
Un disque défaillant a été simulé en le débranchant simplement à pleine puissance et en fonctionnement (retrait à chaud), et en attendant 10 minutes tout en vérifiant les performances et le fonctionnement de la matrice RAID dans ce mode de disque défaillant. Les disques de remplacement ont ensuite été insérés, également à pleine puissance, en laissant le temps nécessaire à la reconstruction RAID sans aucun cycle d’alimentation.
Les évaluations étaient basées sur les performances des disques durs de deux modèles courants de NAS de bureau à 4 baies (le NAS de bureau à 4 baies QNAP TS-464-4G et le NAS de bureau Synology à 4 baies DS-420+) et plusieurs contrôleurs RAID populaires, avec le Disques durs installés dans la baie avant du châssis du serveur (le Microchip Adaptec® SmartRAID 3204, le Microchip Adaptec® SmartRAID 3154, le Broadcom MegaRAID SAS 9460 et son successeur le Broadcom : MegaRAID SAS 9560).
La technologie RAID est également utilisée pour le stockage à connexion directe (DAS), qui connecte un boîtier de stockage basé sur RAID à l’hôte via des connexions USB ou Firewire dédiées. Des tests ont donc également été menés pour confirmer la flexibilité de remplacement dans un RAID à 4 baies d’ICY- Box et un SafeTANK GR5640-SBA31+ de RAIDON.
Les utilisateurs finaux, des centres de données aux grandes entreprises, en passant par les petites et moyennes entreprises et les utilisateurs privés, peuvent également utiliser des systèmes existants plus anciens, même au-delà de la garantie et des délais d’assistance du fabricant d’origine. En ce qui concerne les contrôleurs RAID en particulier, il existe encore une base d’installation importante de modèles 3ware historiques. Cette évaluation a donc également pris en compte le remplacement des disques défaillants sur les anciens ensembles RAID de disques 512n par des disques de remplacement 512e, ainsi que dans un système RAID avec un contrôleur 3ware 9750-4i vieux de plus de 10 ans.
Les résultats ont révélé que, pour toutes les configurations, les disques 512n défaillants peuvent effectivement être remplacés par des modèles 512e sans restriction. L’inverse est également vrai : le remplacement d’un disque défaillant dans un RAID 512e par un disque 512n fonctionne dans tous les cas. Ainsi, mélanger 512n et 512e est possible pour toutes les configurations RAID, bien que les stratégies de reconstruction diffèrent selon les moteurs RAID testés.
De plus, un disque défectueux peut être remplacé par un modèle de capacité supérieure, mais la capacité supplémentaire des disques de remplacement reste inutilisée. Ces tests ont également indiqué que des disques durs de même interface (SATA), de même taille de bloc (512 octets, qu’ils soient émulés ou natifs) et de capacité identique ou supérieure peuvent également être mélangés, quel que soit le fabricant. Cependant, les évaluations précédentes de Toshiba1 ont montré qu’il y avait des limites au mixage. Les disques d’une taille de bloc de 512 octets et de 4 Ko ne peuvent pas être mélangés ou utilisés comme disques de remplacement, pas plus que les disques dotés d’une technologie d’interface différente (SATA et SAS).
Il est intéressant de noter que le temps de reconstruction RAID du contrôleur existant était dans la même fourchette que celui des autres systèmes RAID. Cela indique que les performances de reconstruction RAID dépendent de la vitesse du disque plutôt que des performances du contrôleur RAID.
La possibilité de mélanger des disques durs natifs et émulés dans pratiquement n’importe quelle configuration RAID est une bonne nouvelle pour les utilisateurs et les opérateurs du système, mais il existe d’autres aspects importants à prendre en compte qui faciliteront l’optimisation du système et éviteront les problèmes lors du remplacement des disques.
Tout d’abord, il faut rappeler que la technologie RAID n’est pas une sauvegarde, elle vous aide simplement à continuer à travailler en cas de panne du support de stockage. Si le contrôleur/boîtier RAID tombe en panne ou si d’autres bugs de stockage surviennent, toutes vos données seront perdues. La sauvegarde des données de votre RAID/NAS sur un composant portable (le disque dur externe Toshiba Canvio 2,5 pouces connecté par USB, par exemple) pour le stockage dans un emplacement externe séparé permettra d’atténuer la perte de données.
Une panne de disque dur ne peut pas être identifiée par la simple observation de la fonction et des performances RAID. Il est donc important de vérifier régulièrement les LED d’indication sur les boîtiers RAID et les systèmes NAS. Grâce à leur courte connectivité point à point, les boîtiers RAID sont généralement placés à proximité de l’ordinateur hôte et sont facilement observables. Grâce à leur connectivité réseau, les boîtiers NAS peuvent être situés n’importe où ; souvent dans les armoires, les étagères ou les caves, où un indicateur LED rouge clignotant est facilement négligé. Connectez-vous régulièrement au tableau de bord de contrôle de votre système et vérifiez l’état, ou configurez le système pour qu’un message d’erreur soit envoyé en cas de panne.
Un disque de remplacement doit être acquis avant tout événement de panne. Idéalement, il devrait s’agir du même modèle que l’ensemble RAID d’origine, mais, comme le démontrent nos derniers tests, il offre une grande flexibilité. Assurez-vous simplement qu’il s’agit d’un modèle SATA, qu’il a une capacité identique ou supérieure à celle de l’original et qu’il ne s’agit pas d’une taille de bloc native de 4 kn.
Une fois le disque de remplacement disponible, remplacez le disque défaillant et vérifiez le système pour voir si la reconstruction automatique a démarré. Sinon, démarrez-le manuellement dans les menus respectifs. Même si vous pouvez continuer à travailler avec les données, il est préférable de laisser le système RAID inactif car cela réduira le temps de reconstruction. Il est important de maintenir les temps de reconstruction aussi courts que possible car vos données sont plutôt vulnérables lors de la reconstruction car il n’y a pas de redondance. Une autre panne de disque lors de la reconstruction tuera donc vos données.
Les disques défectueux ne doivent jamais être réinsérés dans le système RAID. Si un disque tombe en panne une fois, il échouera à nouveau. Même s’il peut sembler que tout se passe bien après la réinsertion, de nombreux systèmes RAID sont confus s’ils reconnaissent un disque qui a déjà fait partie d’une configuration RAID en trouvant des métadonnées connues sur le disque. Ils peuvent essayer de le réinsérer dans l’ensemble RAID ou supposer qu’il fait partie d’un RAID différent. Les résultats peuvent être catastrophiques.
Et enfin, s’il faut utiliser les quatre disques en configuration RAID5 (parité unique) ou RAID10 (entrelacé et miroir), ou s’il faut acheter seulement deux disques de double capacité et les exécuter en RAID1 (simple miroir), cela dépend principalement des exigences de capacité et de vitesse. Assurez-vous de vérifier vos besoins avant de faire le choix final du système RAID.
L’évaluation indique qu’il existe une bonne compatibilité ascendante et descendante entre les disques durs natifs et évalués de taille de bloc équivalente, même dans les anciens systèmes RAID existants. De plus, il n’y a aucun effet perceptible sur les performances du système RAID en mélangeant des HDDS natifs et évalués au sein d’un seul système. Cela offre aux propriétaires et opérateurs de systèmes une plus grande flexibilité dans l’approvisionnement en disques de remplacement. En suivant les meilleures pratiques lors du remplacement et de la reconstruction du disque, l’intégrité des données système peut être garantie et les performances du système optimisées, quel que soit le choix du disque dur.
