RAID 5 vs RAID 10

UNE RAID (matrice redondante de disques indépendants) combine plusieurs disques physiques en un seul périphérique de stockage virtuel offrant plus de stockage et, dans la plupart des cas, une tolérance de panne permettant de récupérer les données même en cas de défaillance de l'un des disques physiques.

Les configurations RAID sont organisées en niveaux tels que RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 et RAID 10. Les niveaux RAID de 0 à 6 sont appelés niveaux standard. Les configurations RAID les plus courantes sont RAID 0 (répartition, où les données sont divisées en blocs stockés sur différents disques physiques), RAID 1 (mise en miroir, où plusieurs copies de données sont stockées sur des disques distincts pour la redondance), RAID 5 (parité distribuée, qui comprend la répartition en bandes ainsi que le stockage des informations de parité pour la récupération sur erreur) et RAID 6 (double parité).

Cette comparaison examine RAID 5 et RAID 10 en détail.

Tableau de comparaison

Tableau comparatif RAID 10 versus RAID 5

RAID 10	RAID 5
Caractéristique clé	Bande de miroirs: combine la mise en bande et la mise en miroir pour la tolérance aux pannes et les performances.	Striping avec parité
Striping	Oui; les données sont réparties (ou divisées) uniformément sur des groupes de disques. Chaque groupe a 2 disques qui sont configurés comme des images miroir de l’autre. Donc, RAID 10 combine les fonctionnalités de RAID 0 et RAID 1.	Oui; les données sont réparties (ou divisées) uniformément sur tous les disques de la configuration RAID 5. En plus des données, les informations de parité sont également stockées (une fois) afin que les données puissent être récupérées si l'un des lecteurs tombe en panne..
Mise en miroir, redondance et tolérance aux pannes	Oui. La mise en miroir des données rend le système RAID 10 tolérant aux pannes. Si l’un des disques tombe en panne, il est possible de reconstruire rapidement les données en les copiant simplement à partir d’autres disques..	Pas de mise en miroir ou de redondance; la tolérance aux pannes est obtenue en calculant et en stockant les informations de parité. Peut tolérer la défaillance d'un disque physique.
Performance	Les lectures sont rapides à cause des bandes. Les écritures sont également rapides car, même si chaque bloc de données doit être écrit deux fois (mise en miroir), les écritures ont lieu sur deux lecteurs différents afin qu'elles puissent se dérouler en parallèle. Les informations de parité n'ont pas besoin d'être calculées.	Lectures rapides en raison de la répartition (données réparties sur de nombreux disques physiques). Les écritures sont un peu plus lentes car les informations de parité doivent être calculées. Mais puisque la parité est distribuée, 1 disque ne devient pas un goulot d'étranglement (comme dans RAID 4).
Applications	Lorsque les performances sont importantes pour les lectures et les écritures et lorsqu'il est important de remédier rapidement aux défaillances.	Bon équilibre entre stockage efficace, performances décentes, résistance aux pannes et bonne sécurité. RAID 5 est idéal pour les serveurs de fichiers et d’applications disposant d’un nombre limité de lecteurs de données..
Nombre minimum de disques physiques requis	4	3
Disque de parité?	Non; la parité / la somme de contrôle ne sont pas calculées dans une configuration RAID 10.	Les informations de parité sont distribuées sur tous les disques physiques du RAID. Si l'un des disques tombe en panne, les informations de parité sont utilisées pour récupérer les données stockées sur ce lecteur..
Avantages	Récupération rapide des données en cas de défaillance du disque.	Lectures rapides; redondance et tolérance aux pannes peu coûteuses; les données peuvent être consultées (à un rythme plus lent) même pendant la reconstruction d'un disque en panne.
Désavantages	L’utilisation des disques n’étant que de 50%, RAID 10 est un moyen coûteux d’obtenir la redondance du stockage par rapport au stockage des informations de parité..	La récupération après une panne est lente en raison des calculs de parité impliqués dans la restauration des données et la reconstruction du disque de remplacement. Il est possible de lire à partir du RAID en cours, mais les opérations de lecture au cours de cette période seront assez lentes..

Contenu: RAID 5 vs RAID 10

• 1 configuration
  • 1.1 Configuration RAID 0, RAID 1 et RAID 10
  • 1.2 Configuration RAID 5
• 2 Redondance et tolérance aux pannes
  • 2.1 RAID 5
  • 2.2 RAID 10
• 3 performances
• 4 avantages et inconvénients
• 5 applications
• 6 références

Configuration

Configuration RAID 0, RAID 1 et RAID 10

RAID 10 est également appelé RAID 1 + 0 ou RAID 1 & 0. Il s'agit d'un niveau RAID imbriqué, ce qui signifie qu'il combine deux niveaux RAID standard: RAID 0 et RAID 1. Examinons les configurations de ces niveaux RAID standard afin de comprendre la structure du RAID 10..

Stockage de données dans une configuration RAID 0 Stockage de données dans une configuration RAID 1

Comme indiqué ci-dessus, RAID 0 utilise la segmentation, c'est-à-dire que les données sont divisées en blocs qui sont stockés sur plusieurs disques. Cela augmente considérablement les performances de lecture et d'écriture, car les données peuvent être lues et écrites en parallèle sur tous les disques. L’inconvénient de RAID 0 est qu’il n’ya ni redondance ni tolérance aux pannes. Si l'un des disques physiques tombe en panne, toutes les données sont perdues.

Le RAID 1 résout les problèmes de redondance. Ainsi, en cas de panne d’un des disques, il est facile de le remplacer en copiant les données des disques en cours de fonctionnement. Cependant, l’inconvénient du RAID 1 est la rapidité, car il ne peut tirer parti du parallélisme offert par le RAID 0..

Maintenant que nous comprenons le fonctionnement de RAID 0 et RAID 1, examinons la configuration de RAID 10..

La configuration RAID 10 est une bande de miroirs.

RAID 10, a.k.a. RAID 1 + 0 est une combinaison de RAID 1 et RAID 0. Il est configuré comme une bande de miroirs. Les disques sont divisés en groupes (généralement deux); Les disques de chaque groupe sont des images miroir les uns des autres, tandis que les données sont réparties sur tous les groupes. Puisque vous avez besoin d'au moins deux groupes et que chaque groupe a besoin d'au moins deux disques, le nombre minimum de disques physiques nécessaires pour une configuration RAID 10 est de 4..

Configuration RAID 5

Voyons maintenant la configuration de RAID 5.

La configuration RAID 5 utilise la segmentation avec parité pour assurer la tolérance aux pannes. Les blocs de parité sont répartis sur tous les disques. Dans l'image, les blocs sont regroupés par couleur afin que vous puissiez voir quel bloc de parité est associé à quels blocs de données.

RAID 5 utilise les informations de parité, contrairement aux niveaux RAID 0, 1 et 10. Pour chaque combinaison de blocs (tous stockés sur des disques différents), un bloc de parité est calculé et stocké. Chaque bloc de parité réside sur un seul disque; Cependant, les blocs de parité sont stockés tour à tour sur tous les disques. c'est-à-dire qu'il n'y a pas de lecteur physique dédié uniquement pour les blocs de parité (c'est ce qui se passe dans RAID 4).

Étant donné que les blocs de données sont répartis sur au moins deux disques et que le bloc de parité est écrit sur un disque séparé, nous pouvons constater qu'une configuration RAID 5 nécessite au moins 3 disques physiques..

Redondance et tolérance aux pannes

Les systèmes RAID 5 et RAID 10 sont tous deux tolérants aux pannes, c’est-à-dire que les données ne sont pas perdues même en cas de défaillance d’un ou, dans le cas du RAID 10, de plus d’un disque physique. De plus, RAID 5 et RAID 10 peuvent être utilisés lors du remplacement du disque défaillant. Ceci est appelé hot-swapping.

RAID 5

RAID 5 peut tolérer la défaillance d'un disque. Les informations de données et de parité stockées sur le disque défaillant peuvent être recalculées à l'aide des données stockées sur les disques restants..

En fait, les données sont accessibles et les lectures sont possibles à partir d'un RAID 5, même si l'un des disques est en panne et en cours de reconstruction. Toutefois, ces lectures seront lentes car une partie des données (la partie qui se trouvait sur le lecteur défaillant) est calculée à partir du bloc de parité plutôt que simplement lue à partir du disque. La récupération des données et la reconstruction du disque de remplacement sont également lentes en raison de la surcharge de calcul de la parité..

RAID 10

RAID 10 offre une excellente tolérance aux pannes - bien meilleure que RAID 5 - en raison de la redondance à 100% intégrée à sa conception. Dans l'exemple ci-dessus, les disques 1 et 2 peuvent échouer et les données peuvent toujours être récupérées. Tous les disques d'un groupe RAID 1 d'une configuration RAID 10 doivent échouer pour qu'il y ait perte de données. La probabilité que deux disques du même groupe échouent est bien inférieure à la probabilité que deux disques du système RAID tombent en panne. C’est pourquoi le RAID 10 offre une plus grande fiabilité par rapport au RAID 5..

La récupération après une panne est également beaucoup plus rapide et facile pour RAID 10, car les données doivent simplement être copiées à partir des autres disques du RAID. Les données sont accessibles pendant la récupération.

Performance

RAID 10 offre des performances fantastiques pour les lectures et écritures aléatoires, car toutes les opérations ont lieu en parallèle sur des disques physiques distincts..

RAID 5 offre également d'excellentes performances de lecture grâce à la segmentation. Cependant, les écritures sont plus lentes à cause des frais généraux liés au calcul de la parité.

Avantages et inconvénients

RAID 5 et RAID 10 sont tous deux remplaçables à chaud, c'est-à-dire qu'ils offrent la possibilité de continuer à lire à partir de la matrice même lorsqu'un disque défaillant est en cours de remplacement. Toutefois, dans le cas de RAID 5, de telles lectures sont lentes en raison du temps système nécessaire au calcul de la parité. Mais pour RAID 10, de telles lectures sont aussi rapides qu’elles le sont en fonctionnement normal.

Les autres avantages de RAID 10 sont les suivants:

• Très rapide lit et écrit
• Récupération très rapide d'un échec
• Plus tolérant aux pannes que RAID 5 car RAID 10 peut tolérer les pannes de plusieurs disques en même temps.

Les inconvénients de RAID 10 sont les suivants:

• Cher en raison d'un stockage inefficace (50%, en raison de la mise en miroir)

Les avantages de RAID 5 comprennent:

• Excellent équilibre entre tolérance aux pannes, prix (efficacité de stockage) et performance
• Lectures rapides

Les inconvénients de RAID 5 sont les suivants:

• Reprise lente après un échec
• Ne peut tolérer la défaillance de 1 disque dans le tableau

Applications

Considérant les avantages et les inconvénients, RAID 10 est utile dans les applications où les performances sont importantes, non seulement pour les lectures, mais également pour les écritures. RAID 10 est également mieux adapté que RAID 5 dans les applications où il est essentiel de maintenir les performances pendant la récupération après erreur en cas de défaillance d'un des disques..

RAID 5 offre un équilibre sain entre stockage efficace, performances décentes, résistance aux pannes et bonne sécurité. Il s'agit de la configuration RAID la plus répandue pour les périphériques d'entreprise et les serveurs d'entreprise. RAID 5 est idéal pour les serveurs de fichiers et d’applications disposant d’un nombre limité de lecteurs de données. Si le nombre de disques physiques dans le RAID est très grand, la probabilité qu'au moins l'un d'entre eux tombe en panne est plus élevée. Donc, un RAID 6 peut être une meilleure option car il utilise deux disques pour stocker la parité.

Références

• Compromis entre les configurations de stockage RAID 5 et RAID 10 - Dell
• Niveaux RAID standard - Wikipédia
• Niveaux RAID imbriqués - Wikipédia
• Parité en informatique - Wikipédia
• Format de données de disque RAID commun (DDF) - Association de l'industrie du stockage en réseau
• Résoudre les pertes de données dans les systèmes de stockage massifs - Association de l'industrie du stockage en réseau