Mise en place d’un système RAID logiciel

samedi 23 juillet 2005
par  Damien

La tolérance aux pannes se définit comme la capacité d’un système à trouver une compensation en cas de défaillance matérielle (dans notre cas, celle d’un disque dur). Le standard en matière de tolérance aux pannes est connu sous le nom de RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks). RAID dispose de plusieurs niveaux de protection.

Avec Windows 2000 Server, il est possible de mettre en œuvre les niveaux logiciels 1 (miroring/duplexing) et 5 (agrégat par bandes avec parité).

Avec l’agrégat par bandes avec parité, Windows 2000 Server écrit les données sur une série de disques dynamiques (de 3 à 32). Les données ne sont pas dupliquées sur le disque, mais Windows 2000 Server enregistre des informations de parité (qu’il répartie équitablement sur les disques) qu’il peut ensuite utiliser pour régénérer les données manquantes si un disque tombe en panne.

Si l’on utilise la mise en miroir, Windows 2000 Server écrira les mêmes données sur deux disques. Si l’un des deux tombe en panne, les données sont toujours disponibles sur l’autre.

L’intérêt du RAID niveau 5 réside dans la disponibilité de plus d’espace disque. En effet, l’utilisation d’un miroir nécessite 50% de l’espace total (pour répliquer les données) alors que le RAID niveau 5 n’occupe que 20%. En terme de performances, le RAID 5 est plus rapide en lecture car il peut lire les données à partir de plusieurs disques simultanément. Par contre en écriture, il se révèle moins performant que le RAID 1, car il est nécessaire de réaliser des calculs de parité pour écrire les données sur les disques.

Pour mettre en place la tolérance de panne, on utilise le snap-in Gestion de disque. On fait alors un clic droit sur une zone non allouée d’un disque dynamique, on choisit créer un volume. Un assistant apparaît alors, permettant de configurer entre autres la tolérance aux pannes.

Mise en place d’un système RAID 1 logiciel

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Afin d’utiliser les fonctionnalités RAID sous Windows 2000, il est impératif de rendre les disques utilisés pour le RAID dynamiques. Pour ce faire, il faut aller dans l’outil de gestion des disques (clic droit sur le poste de travail puis Gérer). Ensuite, il faut faire un clic droit sur l’un des disques (par exemple ici sur "Disque 0 De base"), puis sélectionner Mettre à niveau en tant que disque dynamique...

Il faudra ensuite refaire cette manipulation pour le second disque entrant dans le RAID 1. (un redémarrage va être nécessaire si l’on décide de transformer la partition principale).

Notez toutefois que la procédure de mise à niveau peut se faire en même temps que la signature des disques (un assistant se lance automatiquement à la première exécution du gestionnaire de disques).

Remarque : on utilise généralement le RAID 1 sur les volumes systèmes car le RAID 5 ne peut y être implémenté. Ensuite (et après avoir éventuellement redémarré), il faut, toujours dans la console de gestion de disques, faire un clic droit sur un volume que l’on désire mettre en miroir (le volume C par exemple) puis sélectionner Ajouter un disque miroir... Une fenêtre s’affiche indiquant les disques pouvant être utilisés pour la mise en miroir. Sélectionnez le disque approprié (le deuxième que vous avez passé en dynamique) et commencez la mise en miroir.

Remarque : la mise en miroir peut également se faire lors de la création d’un volume.

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Une phase de régénération du miroir débute alors : il s’agite de la réplication des données du premier disque vers le miroir. Pendant cette régénération, l’accès aux données contenues sur le disque est toujours possible. On constate aussi que le volume mis en miroir apparaît désormais en rouge.

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Mise à jour du fichier boot.ini

Le miroir étant créé, une boite de dialogue vous invite à mettre à jour votre fichier boot.ini. Il est vivement conseillé de créer une disquette d’amorçage contenant le fichier boot.ini pointant vers le deuxième disque du miroir (s’il s’agit du volume d’amorçage), afin qu’en cas de défaillance du premier disque, l’on puisse démarrer sur le deuxième disque via la disquette.

Prenons par exemple le cas de deux disques IDE sur le même canal. Nous avons notre volume d’amorçage sur le premier disque que nous mettons en miroir. Pour pouvoir pointer directement sur la partition d’amorçage située sur le deuxième disque (copie conforme de celle du premier disque puisque nous avons un miroir), il nous faudra créer un fichier boot.ini avec la ligne suivante :

multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(1)\WINNT="Microsoft Windows 2000 server" /fastdetect

alors qu’initialement, nous avons un fichier boot.ini avec la valeur rdisk(0)

Mise en place d’un système RAID 5 logiciel

La mise en place d’un système RAID 5 requiert aussi des disques dynamiques. Il en faut au minimum trois. Rappelons aussi que ce type de tolérance aux pannes est recommandé pour les partitions de données et qu’il ne peut être utilisé sur une partition système. Pour mettre en place un volume RAID 5, il faut sélectionner l’espace non alloué d’un disque, faire un clic droit dessus, et sélectionner Créer un volume...

Remarque : contrairement au RAID1, il n’est pas possible de passer d’un volume simple a un volume RAID 5. Il ne peut être défini qu’a la création d’un volume.

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L’assistant création de volume s’exécute alors. Il faut sélectionner un volume RAID 5, puis dans la fenêtre suivante, sélectionner les disques qui seront utilisés dans le volume RAID 5 (au minimum 3)

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Au niveau de la fenêtre Sélectionner les disques, il faudra faire attention aux points suivants :

Dans la section Taille, la valeur Pour tous les disques fait référence a la quantité d’espace disque qui sera utilisé sur chacun des disques. Dans notre cas, 1Go sera utilisé sur chaque disque. Pour la valeur Taille du volume, nous constatons qu’elle est égale aux deux tiers de l’espace total. En règle générale, l’espace équivalent a la totalité d’un disque est utilisé pour les informations de parité. (si l’on a 10 disque, l’espace correspondant à 9 disques sera disponible ; les informations de parité seront réparties équitablement sur les 10 disques).

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Ensuite, il faudra attribuer une lettre de lecteur, choisir le système de fichiers à utiliser (FAT, FAT32 ou NTFS), puis la mise en place du RAID 5 débute. Les volumes RAID 5 se reconnaissent à leur couleur cyan.

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Résolutions de problèmes liés à la perte d’un disque (volume) RAID

La première chose a tenter est de réactiver le disque défaillant (clic droit sur le disque puis Réactiver le disque). Ensuite, il faudra vérifier que le disque dur n’est pas simplement débranché ou non alimenté. Si c’est le cas, suffit de rebrancher et de réactiver le disque. Si le remplacement d’un disque est nécessaire, il faudra écrire la signature sur le disque et le rendre dynamique avant de pouvoir s’en servir pour remplacer un disque RAID défaillant.

Dans le cas de volumes miroir, il faut remplacer le disque dur défaillant, puis dans le gestionnaire de disques, sélectionner le disque marqué comme manquant puis supprimer le disque miroir. Ensuite, il faut supprimez le disque manquant et ajoutez le nouveau disque en tant que miroir. Le système va automatiquement régénérer le miroir.

Dans le cas de volume en RAID-5, il faudra remplacer le disque défaillant, puis réparer le volume RAID-5, et enfin, supprimer le disque manquant.

Conclusion

Même si la tolérance aux pannes logicielle incluse dans Windows 2000 peut se révéler coûteuse en termes d’utilisation processeur et de performances disque, elle demeure néanmoins la meilleure protection à moindre coût. On y préférera évidemment les implémentations matérielles du système RAID, gérées de façon transparente par les cartes RAID, mais cela a un coût qui est loin d’être négligeable.

Source :Laboratoire-microsoft.org


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