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Les réseaux SAN comme solution de stockage et de protection des données


par Marlise MBEGANG MIMBE
Ecole Supérieure Multinationale des Télécommunications - Licence Professionelle en Technologies de l'Information et de la Communication 2009
  

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IV-1 LE RAID

La virtualisation du stockage a commencée avec les unités de stockage. La technologie RAID encadrée par l'organisme de normalisation RAB (Raid Advisory Board) a fait l'objet des premières formes de d'espace virtuel. Cette technique consiste à empiler dans une baie de stockage plusieurs disques afin d'obtenir des performances, une fiabilité et un volume plus élevés. Les applications voient ces différentes unités de stockage comme un seul et même espace. Il existe donc une couche d'abstraction logique implémentée soit dans le contrôleur de disque, soit dans les outils logiciels d'exploitation des serveurs.

L'on distingue suivant les configurations, plusieurs niveaux de RAID dont il convient de connaître au moins les principes. Nous allons présenter chacun de ces niveaux avec leurs spécificités :

RAID 0

Le RAID 0, également connu sous le nom « d'entrelacement de disques » est une configuration RAID permettant d'augmenter les performances du système en concaténant n disques durs qui fonctionneront ensemble pour constituer un volume plus large. On répartit les accès sur plusieurs disques, on accélère donc de manière significative les temps d'accès.

Le RAID 0 n'apportant pas de redondance (donc pas de sécurité supplémentaire), tout l'espace disque disponible est utile. Le volume ainsi créé est donc autant moins fiable qu'un seul disque dur: la perte d'un seul disque entraîne la perte de toutes les données.

RAID 1

Le RAID 1 consiste en l'utilisation de plusieurs disques redondants, chaque disque de la grappe contenant à tout moment exactement les mêmes données : on

parle aussi de miroir de disque. La capacité totale est égale à celle du plus petit

élément de la grappe : il est donc conseillé d'utiliser des éléments identiques.

Cette solution offre un excellent niveau de protection des données. Elle accepte une défaillance de n-1 éléments (où n est le nombre de disques) sans perte de données. La contrepartie est le coût très élevé de cette solution.

RAID 1/0 ou RAID 10

Le RAID 10 est le cumul des deux solutions précédentes: il s'agit de constituer un volume agrégé de deux grappes en miroir. Chaque grappe contenant au minimum 2 éléments. Un minimum de 2 grappes étant nécessaire, il faut au minimum 4 unités de stockage pour réaliser une telle configuration.

Sa fiabilité est assez bonne, puisqu'il faut que tous les éléments d'une grappe soient défectueux pour entraîner un défaut global.

La capacité de la solution est de n × c (où n est le nombre de grappe miroir, et c la capacité du plus petit élément de la grappe).

RAID 0+1

Le RAID 0+1 permet aussi de cumuler les 2 premières solutions, en mettant en miroir 2 grappes RAID 0. De même que pour le RAID 10, il faut au minimum 4 unités de stockage pour créer un volume RAID 0+1.

La fiabilité n'est pas optimale car un disque défectueux entraîne le défaut de toute sa grappe. L'intérêt principal réside ici dans la possibilité de réaliser une sauvegarde instantanée du système avec le retrait volontaire d'une grappe entière. Nous noterons qu'il faut un miroir à 3 grappes ou plus, si on ne souhaite pas perdre la redondance.

RAID 5

Le RAID 5 combine la méthode du volume agrégé et de la parité. Il s'agit donc d'un compromis permettant d'allier performance et sécurité.

La lecture se faisant sur chacun des disques le temps d'accès en lecture est réduit. Il faut noter que le temps d'écriture est légèrement pénalisé par l'écriture de la parité car incluse pour chaque écriture, elle se retrouve répartie circulairement sur les

différents disques. Ainsi, en cas de défaillance de l'un des disques de la grappe, pour chaque bande il manquera soit un bloc de données soit le bloc de parité. Quelque soit la nature du bloc manquant celui-ci pourra aisément être retrouvé. L'intégrité des données de chaque bande est donc préservée.

La capacité de stockage utile réelle, pour un système de n disques dont le plus petit à une capacité c est de (n - 1) × c.

Ce système nécessite impérativement un minimum de trois disques durs. Toutefois on considère généralement que les meilleures performances sont obtenues pour 5, 9 et 14 disques de même taille de préférence.

Ce système garantit donc pour un coût modéré, la sécurité (grâce à la parité) et une bonne disponibiité (grâce à la répartition de la parité), même en cas de défaillance d'un des périphériques de stockage. C'est la raison pour laquelle c'est celui qui est généralement mis en place dans les baies SAN.

IV-2 LE SAN in a BOX

Cette approche de virtualisation repose sur un équipement de type Appliance. Le produit embarque tous les composants d'un réseau de stockage SAN. Il s'agit notamment du système de commutation, du système de disque, des outils d'administration et de gestion de l'espace virtuel ainsi que des fonctions de supervisions.

Figure 17: Prototype d'un SAN in a Box Cette solution présente de multiples avantages :

Il est non intrusif pour le réseau déployé.

Il s'insère dans les environnements hétérogènes.

Il est facile à implémenter, et bien souvent plus performant qu'une solution distribuée. De plus il est économiquement plus intéressant.

Cependant, il peut présenter de faibles performances lors de la montée en puissance des flux de données du réseau. Dans ce cas, il convient de positionner plusieurs Appliances en parallèle et de les consolider.

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