RAID-Z et ses différences entre RAID-Z2 et RAID-Z3

Tu trouveras ici :

• ce qu'est RAID-Z

• RAID-Z vs RAID-Z2 vs RAID-Z3

• les meilleurs services de récupération de données RAID

Prêt ? C'est parti !

C'est quoi le RAID-Z ?

C'est un RAID non standard qui utilise le système de fichiers ZFS ; aucun autre système de fichiers ne peut être utilisé pour cette matrice. Notez qu'il n'existe pas de contrôleur matériel unique qui implémente RAID-Z.

Le système de fichiers ZFS utilise un niveau supplémentaire de sommes de contrôle pour rechercher les données corrompues sans afficher les messages appropriés. ZFS utilise des sommes de contrôle avec n'importe quel niveau de redondance, y compris les pools à disque unique. Le mécanisme de distribution est similaire à celui du RAID 5, mais il utilise une bande passante dynamique. Chaque bloc, quelle que soit sa taille, dispose de sa propre bande passante RAID, ce qui signifie que chaque enregistrement RAID-Z est un enregistrement à bande passante complète.

En plus, cette matrice a des performances et une vitesse super élevées, encore meilleures que le RAID 5 à ce niveau-là.

RAID-Z vs RAID-Z2 vs RAID-Z3

RAID-Z

• Tolérance aux pannes : protège contre la défaillance d'un disque.
• Schéma de parité : parité simple (similaire au RAID-5).
• Disposition des données : ZFS organise les blocs sur tous les disques (sauf un dans chaque groupe d'écriture qui est utilisé pour la parité) pour assurer la redondance.
• Surcoût en capacité : la capacité d'un disque est effectivement consommée par la parité. Par exemple, si vous avez 5 disques (de 4 To chacun), vous obtenez environ 16 To de capacité utilisable (4 × 4 To), car la capacité d'un disque est utilisée pour la parité.
• Considérations relatives aux performances : les lectures bénéficient généralement de la lecture parallèle de plusieurs disques. Les écritures peuvent être plus lentes qu'avec un stripe pur (RAID-0) car la parité doit être calculée et écrite. Cependant, la copie à l'écriture et la mise en cache intelligente de ZFS contribuent à réduire la surcharge.
• Cas d'utilisation : les baies plus petites (4 à 8 disques) ou les situations où la perte simultanée de 2 disques est peu probable et où la rentabilité est plus importante que la redondance très élevée.

RAID-Z2

• Tolérance aux pannes : protège contre la défaillance de 2 disques.
• Schéma de parité : double parité (similaire au RAID-6).
• Disposition des données : ZFS écrit deux blocs de parité pour chaque bande, ce qui permet au pool de survivre à deux pannes de disque simultanées, ou à une panne plus un disque supplémentaire présentant des erreurs incorrigibles.
• Surcoût de capacité : la capacité de stockage de deux disques est réservée à la parité. Par exemple, avec 6 disques (de 4 To chacun), la capacité totale utilisable est d'environ 16 To (4 × 4 To), car la capacité de 2 disques est consacrée à la parité.
• Considérations relatives aux performances : la surcharge est légèrement supérieure à celle du RAID-Z dans les calculs de parité, mais les lectures continuent de tirer parti des E/S parallèles.
• Cas d'utilisation : pools ZFS de taille moyenne à grande (souvent plus de 6 disques) ; recommandé pour les scénarios où la fiabilité est essentielle, comme les serveurs de petites entreprises ou les laboratoires domestiques contenant des données précieuses.

RAID-Z3

• Tolérance aux pannes : protège contre la défaillance de 3 disques.
  Schéma de parité : triple parité.
• Disposition des données : trois blocs de parité sont conservés, ce qui permet au pool de survivre à la défaillance simultanée de trois disques.
• Surcoût en termes de capacité : la capacité de trois disques est utilisée pour la parité. Avec 8 disques (de 4 To chacun), la capacité totale utilisable est d'environ 20 To (5 × 4 To).
• Considérations relatives aux performances : surcharge CPU plus importante lors des écritures en raison des calculs de parité supplémentaires, mais les systèmes modernes gèrent souvent cela sans ralentissement notable, surtout s'ils sont équipés d'un CPU correct. Les lectures sont toujours distribuées, donc les performances de lecture restent bonnes.
• Cas d'utilisation : déploiements à grande échelle, environnements d'entreprise ou données extrêmement critiques. Par exemple, les centres de données soumis à des normes de fiabilité strictes ou les bibliothèques d'archives qui ne peuvent pas se permettre plusieurs pannes.

Considérations clés

1. 1. Nombre de disques :

• RAID-Z nécessite au moins 3 disques.
• RAID-Z2 a besoin d'au moins 4 disques (même si ZFS te permet de créer un RAID-Z2 avec 3 disques, c'est pas pratique car la charge serait trop importante).
• RAID-Z3 commence généralement à être intéressant à partir de 5 ou 6 disques.

1. 2. Tolérance au risque et importance des données :

• RAID-Z (parité simple) est souvent utilisé pour les systèmes personnels, les laboratoires domestiques ou les petites installations.
• Le RAID-Z2 (double parité) est destiné aux utilisateurs ou aux organisations ayant des exigences de fiabilité modérées à élevées.
• Le RAID-Z3 (triple parité) est généralement utilisé pour les déploiements de niveau entreprise ou très importants, ou pour ceux qui ont une tolérance extrêmement faible aux temps d'arrêt ou à la perte de données.

1. 3. Performances :

• Les performances de lecture dans toutes les variantes RAID-Z bénéficient de la répartition des données sur plusieurs disques.
• Les performances en écriture peuvent être affectées par l'augmentation des calculs de parité à chaque bloc de parité supplémentaire. Cependant, la conception « copy-on-write » (copie à l'écriture) de ZFS, la mise en cache intelligente (ARC, L2ARC) et, en option, les périphériques ZIL (ZFS Intent Log) peuvent aider à atténuer les goulots d'étranglement en matière de performances.

1. 4. Surcoût de stockage :

• RAID-Z réserve l'espace d'un disque pour la parité (total de N-1 disques utilisables).
• RAID-Z2 réserve l'espace équivalent à deux disques pour la parité (N-2 disques utilisables).
• RAID-Z3 réserve l'espace équivalent à trois disques (N-3 disques utilisables).

1. 5. Intégration des fonctionnalités ZFS :

• La somme de contrôle garantit l'intégrité des données (chaque bloc de données est soumis à une somme de contrôle, ce qui permet de détecter et de réparer les corruptions silencieuses).
• Les instantanés, la réplication et les pools de stockage hybrides (qui utilisent des périphériques SSD rapides pour la mise en cache) font partie des fonctionnalités avancées de ZFS qui se combinent bien avec RAID-Z.

Récupération des données à partir de RAID-Z

Une panne de disque peut se produire de plusieurs façons :

Dans le premier cas, RAID-Z peut, lorsqu'il sait quel bloc ou secteur est endommagé, reconstruire les données de manière indépendante.

Quand un disque est complètement cassé, cette matrice se comporte comme une matrice traditionnelle. Autrement dit, il est clair que tous les secteurs sont abîmés et doivent être restaurés.

En cas de corruption silencieuse des données, RAID-Z peut vous aider à les récupérer grâce à la somme de contrôle supplémentaire fournie par ZFS.

Si la récupération automatique des données n'a pas eu lieu ou n'est tout simplement pas possible, tu devrais envisager une application spéciale de récupération RAID. Les utilisateurs de l'application DiskInternals RAID Recovery disent tous que c'est une super solution logicielle, car les résultats de la récupération sont impressionnants !

L'utilitaire prend en charge la détermination manuelle et entièrement automatique des principaux paramètres de la matrice (type de matrice, type de contrôleur RAID, taille des bandes et ordre des disques, etc. ). Il restaure ensuite automatiquement les données. Tout ça, c'est possible grâce à l'assistant de récupération, qui t'accompagne à chaque étape du processus. En plus, l'aperçu des résultats va plaire à tout le monde, car il est gratuit et c'est seulement après l'avoir obtenu que tu dois décider d'acheter ou non une licence. En savoir plus sur RAID 2 vs RAID 3.

Bonne chance !