RAID logiciel : différences avec le RAID matériel et impact sur la sécurité informatique

Les systèmes RAID matériels sont toujours la norme dans l’environnement professionnel pour la sécurité informatique et la protection des données, malgré l’essor des solutions de stockage en nuage. Dans l’environnement privé, en revanche, un système …

RAID logiciel : différences avec le RAID matériel et impact sur la sécurité informatique

Hardware-RAID und Software-RAID
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Les systèmes RAID matériels sont toujours la norme dans l’environnement professionnel pour la sécurité informatique et la protection des données, malgré l’essor des solutions de stockage en nuage. Dans l’environnement privé, en revanche, un système Raid est rarement utilisé, bien que les systèmes d’exploitation modernes apportent déjà des solutions adaptées avec le RAID logiciel, par exemple pour protéger la sécurité des données importantes telles que les photos, vidéos, images ou autres documents contre la perte de données. Dans l’article suivant, nous comparons les avantages mais aussi les inconvénients du RAID logiciel au RAID matériel et répondons à la question de savoir si un RAID logiciel est également adapté aux entreprises pour le stockage redondant des données. Pour les plus curieux, nous expliquons également brièvement comment configurer un RAID logiciel sous Windows 10.

Qu’est-ce qu’un RAID logiciel ?

Un RAID logiciel est la mise à disposition de niveaux RAID tels que le miroir ou le stripping via le logiciel du système d’exploitation plutôt que via des contrôleurs RAID autonomes.

Quels sont les avantages d’un RAID logiciel ?

Un RAID logiciel est inclus gratuitement dans le système d’exploitation et peut être configuré via le matériel existant. Il n’est donc pas lié à des contrôleurs/cartes mères spécifiques. Mais un RAID logiciel présente également de nombreux inconvénients.

Un RAID logiciel est-il également adapté aux entreprises ?

De notre point de vue, le RAID logiciel n’est pas adapté aux entreprises, car la solution logicielle ne fait pas que surcharger le CPU du système, mais manque aussi de nombreuses fonctions d’un RAID matériel indépendant.

1. ce qui se cache derrière le terme RAID

Les systèmes RAID sont souvent associés aux notions de « performance » et de « sauvegarde des données ». En fait, il s’agit d’augmenter le débit de données maximal ou la sécurité contre les pannes des disques durs en utilisant plusieurs disques durs.

RAID est l’abréviation de « Redundant Arrays of Independent Discs » et signifie, en gros, une collection redondante de disques durs indépendants.

2. ces niveaux RAID existent

Le fonctionnement d’un RAID dépend de ce que l’on appelle le niveau RAID, qui détermine le mode de fonctionnement et nécessite également un nombre différent de disques durs.

  • RAID 0 (stripping) regroupe plusieurs disques durs physiques en un grand support de données virtuel. Dans le RAID 0, tous les supports de données sont écrits simultanément, la charge de lecture et d’écriture est ainsi répartie sur les différents disques durs, ce qui augmente globalement la performance générale. Comme l’ensemble du RAID ne fonctionne plus en cas de défaillance d’un disque, nous déconseillons ce mode de fonctionnement.
  • Le mode de fonctionnement RAID 1 (Mirroring) consiste à mettre en miroir un lecteur sur un ou même plusieurs disques durs. Si l’un des disques du RAID 1 tombe en panne, il est toujours possible d’accéder aux données, car les autres disques prennent alors le relais. L’inconvénient du RAID 1 est que seul l’espace de stockage d’un disque dur peut être utilisé efficacement, tandis que les autres disques le reflètent 1:1.
  • RAID 5, RAID 10 et d’autres modes de fonctionnement similaires, avec parfois d’autres désignations, répartissent les données sur plusieurs disques durs et minimisent ainsi le risque de panne. En répartissant les informations de parité sur d’autres disques, ces systèmes RAID sont en mesure de fournir une capacité totale supérieure à celle du RAID 1. Par exemple, si vous construisez un RAID 5 avec 3 disques de 2 To, vous disposez d’une capacité totale de 4 To. Le reste est utilisé pour la parité. Les RAID 5 ou 10 sont souvent utilisés pour les serveurs ou les NAS.

Vous trouverez également de plus amples informations sur les différents modes de fonctionnement dans notre article « Plus de sécurité des données avec les systèmes RAID ».

Le RAID ne remplace pas la sauvegarde

Les utilisateurs peu expérimentés croient souvent à tort qu’un système RAID de niveau 1 ou supérieur remplace une sauvegarde. Or, ce n’est pas le cas. En fait, toutes les données sont mises en miroir afin d’augmenter la sécurité en cas de panne d’un support de données. Un raid ne protège pas contre les risques typiques tels que

  • la suppression accidentelle de fichiers,
  • des fichiers endommagés suite à des tentatives d’écriture interrompues d’un logiciel, par exemple en cas de plantage du programme,
  • l’effacement ou le cryptage intentionnel de fichiers par sabotage ou par ce que l’on appelle des cryptotrojans.

Dans nos articles Stratégies de protection contre les chevaux de Troie comme Locky : la bonne sauvegarde ! Ainsi que Sauvegarde des données : Les meilleures stratégies de sauvegarde pour les PC Windows, vous trouverez d’autres conseils et astuces sur le thème de la sauvegarde.

3. les différences entre RAID matériel et RAID logiciel

Un RAID peut être réalisé aussi bien en tant que RAID matériel qu’en tant que RAID logiciel.

3.1 RAID matériel pour les systèmes de serveurs dans les entreprises

typischer Hardware-RAID-Controller
Contrôleur RAID matériel typique

Dans le cas d’un RAID matériel, un contrôleur RAID spécial est utilisé comme carte enfichable à laquelle les disques durs sont connectés. Le contrôleur s’occupe de manière autonome de l’état du RA ID et met le RAID à disposition dès le démarrage, il n’est pas dépendant d’autres logiciels pour le fonctionnement, même si de nombreux fabricants mettent à disposition des programmes de gestion et de diagnostic qui peuvent également être surveillés et contrôlés à distance par les administrateurs dans les entreprises. En cas de panne d’un disque, un RAID matériel continue de fonctionner normalement jusqu’au remplacement du disque défectueux et rétablit la redondance de manière autonome après le remplacement.

Storage Area Network SAN
On trouve souvent un Storage Area Network dans les grandes entreprises
.

Le RAID matériel se caractérise également par le fait que le contrôleur dispose de son propre contrôleur et de son propre cache, ce qui permet de décharger l’unité centrale du système pendant le fonctionnement. Pour cela, le contrôleur a besoin de sa propre CPU et de sa propre mémoire cache, ce qui explique aussi des coûts d’acquisition plus élevés.

Au lieu des contrôleurs RAID sous forme de carte enfichable, il existe également des contrôleurs RAID dans un boîtier rack, surtout pour les salles de serveurs, qui mettent à disposition la capacité de stockage dans un Storage Area Network (SAN) sous forme de matrice de disques.

  • La fonctionnalité RAID est disponible indépendamment du système d’exploitation et peut être surveillée et gérée à distance par un administrateur via un logiciel de gestion spécial.
  • Décharge de la CPU du système grâce à la propre CPU et au cache sur le contrôleur RAID.
  • Le système d’exploitation peut être installé directement sur un système RAID.
  • Coûts d’acquisition du contrôleur RAID
  • En cas de défaut du contrôleur, un modèle compatible est nécessaire pour pouvoir réutiliser le RAID.

« Faux RAID » : Dans le segment de prix inférieur, on trouve également des contrôleurs RAID, souvent implémentés sur des cartes mères, qui offrent le RAID 0, le RAID 1 ou d’autres modes de fonctionnement. Il s’agit ici de ce que l’on appelle des contrôleurs RAID hôtes. Sans logiciel supplémentaire, par exemple le pilote Intel Rapid Storage Technology RAID, leur utilisation est toutefois limitée et ils surchargent le système tout comme un RAID purement logiciel. Si un changement de carte s’avère nécessaire, les données sur le RAID ne sont parfois même plus lisibles, car les différentes techniques ne sont pas forcément compatibles entre elles. En revanche, un contrôleur RAID matériel pourrait également être installé sur une autre carte mère.

3.2 RAID logiciel en tant que complément gratuit du système d’exploitation

Un RAID logiciel ne nécessite aucun autre matériel. La fonctionnalité RAID est ici réalisée de manière purement logicielle et utilise les connexions de disque dur existantes sur la carte mère.

Les systèmes d’exploitation modernes comme de nombreuses distributions Linux ou Windows 10 à partir de l’édition Pro ou Windows Server offrent déjà la fonctionnalité RAID. Depuis de nombreuses versions, Windows peut créer un miroir pour les supports de données via la gestion des disques et, depuis Windows 8, configurer d’autres niveaux RAID avec des emplacements de mémoire, par exemple un niveau 5 (parité).

Disques dynamiques

Windows propose comme structure de gestion alternative pour les disques durs les disques dynamiques, qui n’utilisent pas de partitions mais des volumes. Grâce aux disques dynamiques, Windows peut réaliser des fonctions telles que la mise en miroir. De nombreux programmes d’image ou logiciels de récupération ne sont toutefois pas compatibles avec ce système.

Un RAID logiciel présente l’avantage de pouvoir continuer à accéder aux données en cas de changement de matériel. La technologie RAID se trouve ici dans le système d’exploitation.

Mais un RAID logiciel présente également de nombreux inconvénients. D’une part, le RAID logiciel utilise exclusivement la puissance du CPU et ne peut pas, comme un RAID matériel, décharger le système par son propre CPU. D’autre part, Windows utilise pour la mise en miroir des supports de données dynamiques, que tous les autres systèmes d’exploitation ne peuvent à leur tour pas lire sans problème. Un autre inconvénient est le fait qu’au moins Windows ne peut pas être installé sur un RAID logiciel. Il est certes possible d’installer ultérieurement un RAID et donc de mettre en miroir le lecteur système, mais la fonctionnalité d’un RAID matériel n’est de loin pas la même. Si, par exemple, un disque tombe en panne pendant le fonctionnement, le système d’exploitation peut se bloquer. Windows ne démarre pas non plus automatiquement en cas de défaillance du disque primaire. L’utilisateur doit alors s’occuper lui-même du redémarrage de Windows, de la suppression de la mise en miroir et de la réinstallation. Pour une utilisation productive en entreprise, cette perte de temps et le rétablissement coûteux de la fonctionnalité RAID ne constituent pas une véritable option par rapport à un RAID matériel.

  • Pas de frais pour le contrôleur RAID, car il fait partie du système d’exploitation.
  • Le RAID peut également être réutilisé sur une autre installation du système d’exploitation.
  • Les fonctions telles que la restauration automatique de la redondance ou le démarrage autonome en cas de défaillance d’un disque dur ne sont pas disponibles.
  • Charge CPU plus élevée
  • Windows ne peut pas être installé directement sur un RAID logiciel.

4. comment configurer un RAID logiciel de niveau 1 sous Windows 10

Sous Windows 10 à partir de l’édition Pro ou Windows Server, vous pouvez configurer un miroir (RAID 1) via la gestion des disques en connectant un deuxième disque dur et en ajoutant un miroir pour le disque 1 via le menu contextuel. Vous accédez au Gestionnaire de disques via « Gestion » comme terme de recherche dans le menu de démarrage de Windows 10.

Vous pouvez également mettre en miroir des partitions individuelles. Pour ce faire, sélectionnez une partition et appelez la fonction « Ajouter un miroir » via le menu contextuel.

Software RAID über die Datenträgerverwaltung von Windows
Logiciel RAID via le Gestionnaire de disques de Windows

Windows demande alors sur quel 2e disque le miroir doit être placé.

Auswahl des Datenträgers für Spiegelung
Sélectionner le disque pour la mise en miroir
.

Windows doit ensuite convertir les disques en disques dynamiques, qui ne peuvent être lus que par Windows. Les autres systèmes d’exploitation ne peuvent pas gérer les disques dynamiques.

Konvertierung in dynamische Datenträger
Conversion en disques dynamiques

En dernier lieu, il faut synchroniser les données sur les deux supports de données, ce qui prend un certain temps.

Synchronisationsstatus für den Software-RAID
État de la synchronisation pour le RAID logiciel

Dans la mesure où vous avez mis en miroir la partition système, une deuxième entrée, appelée plex secondaire, apparaît dans le gestionnaire de démarrage de Windows après un redémarrage.

Booten Windows 10 vom Software RAID
Démarrer Windows 10 à partir du RAID logiciel

Vous pourriez maintenant démarrer le système d’exploitation aussi bien à partir du disque dur primaire que du disque en miroir. Mais si le disque dur primaire tombe en panne, le gestionnaire de démarrage n’est plus trouvé et la sélection du système miroir n’est plus possible.

Dans ce cas, il faut utiliser le disque d’installation ou de réparation de Windows pour démarrer le système, lancer les options de réparation de l’ordinateur et sélectionner« Autre système d’exploitation » dans les options de dépannage pour démarrer le plex secondaire.

Anderes System starten
Démarrer un autre système dans le dépannage du disque de secours de Windows

Ce n’est qu’alors qu’un Windows en miroir démarre à partir du deuxième disque dur. Dans la dernière étape, vous devez supprimer le miroir via la gestion des disques et le réinstaller si vous vous êtes procuré un disque dur de remplacement pour le disque défectueux.

Ne pas mettre en miroir Windows lui-même

Pour les raisons décrites ci-dessus, nous déconseillons la mise en miroir du disque système, car la restauration est liée à de nombreux problèmes et efforts. Pour sauvegarder le système d’exploitation, il est donc préférable d’utiliser une sauvegarde d’image avec des programmes d’image gratuits.

5. notre recommandation

Un RAID logiciel est toujours un mauvais compromis par rapport à un RAID matériel. C’est justement lorsque les performances de l’unité centrale du serveur jouent un rôle important que vous devriez miser sur un RAID matériel. Dans les environnements professionnels, la sécurité informatique et la sécurité des données peuvent être mises en place et administrées de manière plus sûre en cas de panne via des solutions RAID matérielles spéciales.

Pour les utilisateurs à domicile, un RAID logiciel offre la possibilité avantageuse de se protéger contre la perte de données en cas de panne d’un disque dur contenant des données, grâce à un RAID 1 ou un RAID 5. Les coûts supplémentaires liés à un espace disque supplémentaire sont toutefois éventuellement mieux investis dans des disques durs externes et un concept de sauvegarde concluant.

NAS-Server als Alternative zum Software-RAID
Serveur NAS comme alternative au RAID logiciel

Si les données doivent également être mises à disposition de manière centralisée dans le réseau domestique, une alternative consiste à utiliser un NAS qui offre non seulement la fonctionnalité RAID, mais aussi d’autres services tels que la sauvegarde, la sauvegarde dans le nuage et la mise à disposition de médias de toutes sortes dans le réseau. La configuration de tels systèmes est facile à mettre en place, même pour les utilisateurs peu expérimentés, grâce à des systèmes d’exploitation tels que Synology Disk Manager.

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