[RAID 5] Données perdues !!!

RAID 5 : volume agrégé par bandes à parité répartie

Le RAID 5 combine la méthode du volume agrégé par bandes (striping) à une parité répartie. La parité, qui est incluse avec chaque écriture se retrouve répartie circulairement sur les différents disques. Ainsi, en cas de défaillance de l'un des disques de la grappe, non seulement la grappe est toujours en état de fonctionner, mais il est de plus possible de reconstruire le disque une fois échangé à partir des données et des informations de parités contenues sur les autres disques.

    Exemple pratique : Considérons trois disques durs A, B et C, de taille identique. Le système va enregistrer le premier bloc en le répartissant sur les disques A et B comme en mode RAID 0 (striping) et, sur le disque C, le résultat de l'opération OU exclusif entre A et B (A xor B). Ensuite il va enregistrer le deuxième bloc en le répartissant sur les disques B et C, puis la parité (B xor C) sur le disque A, et ainsi de suite en faisant permuter circulairement les disques, à chaque bloc. La parité se trouve alors répartie sur tous les disques. En cas de défaillance d'un disque, les données qui s'y trouvaient peuvent être reconstituées par l'opération xor.

    En effet, l'opération XOR (\oplus) a la propriété suivante : si on considère N blocs de taille identique A1,A2...AN et si \scriptstyle A_1 \oplus A_2 \oplus ... A_N = X alors \scriptstyle X \oplus A_2 \oplus ... A_N = A_1 , et de façon générale, \scriptstyle A_1 \oplus ... A_{k-1} \oplus X \oplus A_{k+1} \oplus ... A_N = A_k.
    C'est-à-dire que n'importe quel bloc de données Ak perdu à cause d'un disque défaillant sur un RAID5 de N+1 disques peut-être récupéré grâce au bloc X de données de contrôle.

Ce système nécessite impérativement un minimum de trois disques durs. Ceux-ci doivent généralement être de même taille, mais un grand nombre de cartes RAID modernes autorisent des disques de tailles différentes.

La capacité de stockage utile réelle, pour un système de n disques de capacité c identiques est de (n − 1).c. En cas d'utilisation de disques de capacités différentes, on utilisera dans la formule précédente la capacité minimum.

Ainsi, trois disques de 100 Go en RAID 5 offrent 200 Go utiles ; dix disques, 900 Go utiles.

Ce système allie sécurité (grâce à la parité) et bonne disponibilité (grâce à la répartition de la parité), même en cas de défaillance d'un des périphériques de stockage.

Il existe une variante : le « RAID 5 orthogonal » où chaque disque a son propre contrôleur. Toutes les autres fonctionnalités sont identiques.

On a trop souvent tendance à croire qu'un système RAID 5 est totalement fiable. Il est en effet généralement admis que la probabilité de défaillance de plusieurs disques est extrêmement faible. (On parle évidemment d'une défaillance entraînant la perte de données définitive sur plusieurs disques et non d'une simple indisponibilité de plusieurs disques). Cela est vrai pour une défaillance générale d'une unité de disque. Cependant, cela est totalement faux si l'on considère comme "défaillance" un secteur illisible.

En effet, dans la pratique, il est très rare que toutes les données d'un volume soient lues régulièrement. Et quand bien même ce serait le cas, la cohérence de la parité n'est que très rarement vérifiée pour des raisons de performances. Il est donc très probable que des défauts tels que les secteurs illisibles ne soient pas détectés pendant une très longue période. Lorsque l'un des disques devient réellement défectueux, la reconstruction nécessite de parcourir l'intégralité des disques restants. On peut alors tomber sur des défauts qui étaient restés invisibles jusque là.

Tout ceci pourrait ne pas être bien grave et occasionner la perte d'une quantité de données minime. Cependant, l'extrême majorité des contrôleurs raid est incapable de gérer les défaillances partielles. Ils considèrent généralement qu'un disque contenant un secteur illisible est totalement défaillant. A ce moment là, 2 disques sont considérés défaillants simultanément et le volume RAID 5 devient inutilisable. Il est alors extrêmement difficile de récupérer les données.

Un système RAID 5 doit donc absolument être vérifié et sauvegardé très périodiquement pour s'assurer que l'on ne risque pas de tomber sur ce genre de cas.

    * Avantages :

        performances en lecture aussi élevées qu'en Raid 0, sécurité accrue
        surcoût minimal (capacité totale de n-1 disques sur un total de n disques)

    * Inconvénients :

        pénalité en écriture du fait du calcul de la parité
        minimum de 3 disques