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La
technologie RAID - Le RAID logiciel
SOUS
Windows Server 2003
Sommaire
IV-2) Utilisation de la
console de gestion des disques.
IV-3) Mettre en place un volume agrégé
par bandes (RAID 0)
IV-4) Mettre en place un
volume en miroir (RAID 1)
IV-5) Mettre en place un volume RAID 5
IV-6) Dépannage d’un ensemble
RAID
Depuis, la sortie de
Windows NT 4.0, la technologie RAID est implémentée dans tous les systèmes
d’exploitation de Microsoft destinés au monde professionnel. Ainsi, il est
possible de créer des ensembles de disques utilisant la technologie RAID de
manière 100% logicielle.
Cependant, il existe une
disparité entre les versions serveurs et les versions clientes de Windows. En
effet, les versions clientes (NT 4.0 workstation/2000pro/XP) ne supportent que
les niveaux JBOD et RAID 0 alors que les versions serveurs (NT 4.0/2000/2003)
supportent les niveaux JBOD et RAID 0 ainsi que les niveaux RAID 1 et RAID 5
qui apportent la tolérance de pannes.
Les deux utilisations
les plus répandues du RAID logiciel sont :
- La création d’ensemble RAID bas prix
- La mise en place d’une combinaison entre RAID
Nous allons expliquer
comment créer et dépanner un ensemble RAID sous Windows Server 2003
IV-2) Utilisation de
la console de gestion des disques
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Toutes les
manipulations qu’il faut réaliser pour mettre en place du RAID sous Windows
Server 2003 sont réalisées à l’aide de la console de gestion des disques (ou
Disk Management). Pour lancer cette console, il suffit de taper la commande «
diskmgmt.msc » dans la boite de dialogue exécuter (menu démarrer/exécuter). |
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On peut aussi accéder à
cette console par d’autres chemins :
- Démarrer/paramètres/panneau de
configuration/outils d’administration/gestion de l’ordinateur/stockage/gestion
des disques
- Clic droit sur l’icône du poste de
travail/gérer/stockage/gestion des disques
La console de gestion
des disques permet de réaliser beaucoup d’actions sur les disques durs :
- activer/réactiver des disques : On doit activer
un disque lorsque l’on vient de le rajouter dans l’ordinateur.
- formater une partition ou un volume avec un
système de fichier donné (FAT, FAT32 ou bien NTFS)
- modifier la lettre de lecteur d’un disque (ex. :
D:\ ) ou son chemin d’accès (dans le cas d’un point de montage).
- créer et supprimer des partitions
- créer et supprimer des volumes
Avec Windows Server
2003, on peut mettre en place la technologie RAID en créant des volumes. Pour
être en mesure de créer des volumes, il faut commencer par convertir les
disques dits « de base » en disque « dynamiques ». Lors de l’installation de
Windows, le disque système est toujours un disque de base.
Voici une capture
d’écran de la console de Gestion des disques où l’on observe un disque de base
avec une partition de 4Go contenant le système d’exploitation. On remarque
aussi un disque dynamique sur lequel on n’a pas encore défini de volumes.
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Pour créer un volume,
il suffit de faire un clic droit sur un disque dynamique contenant de
l’espace disque non alloué. |
Voici les différents
types de volumes proposés sous Windows Server 2003 :
- volume simple et volume fractionné : ils
correspondent au RAID JBOD. En effet, un volume simple est une partition
qui peut ensuite être étendue grâce à de l’espace disque contenu sur
plusieurs disques et/ou partitions. Un volume fractionné est une partition
qui additionne l’espace disque de plusieurs disques et/ou partitions.
- volume agrégé par bandes : ce type de volume
correspond au RAID 0.
- volume en miroir : correspond au RAID 1 «
mirroring ».
- volume RAID 5
IV-3) Mettre en place un volume agrégé par
bandes (RAID 0)
Comme
nous l’avons vu précédemment, il suffit de faire un clic droit sur un disque
dynamique, puis de cliquer sur « nouveau nom » pour créer un volume.
Une
fois dans l’assistant de création d’un nouveau volume, il suffit de cliquer sur
le bouton suivant.
On
sélectionne le bouton radio nommé : « agrégé par bandes ».
On
doit ensuite sélectionner le nombre de disque qui vont composer le volume
agrégé par bandes, puis la taille qui sera utilisée sur ces disques.
Dans notre exemple, on a réservé un espace de 100 Mo sur 3 disques
d’une capacité totale de 4Go. On va donc créer un volume d’une taille de 300
Mo. L’espace restant sur chacun des disques peut être utilisé pour créer
d’autres volumes.
A
l’étape suivante, on peut choisir la lettre de lecteur qui sera attribuée au
volume ou bien choisir de créer un point de montage sur un dossier.
On
doit ensuite formater le volume avec un système de fichiers particulier. Dans
le cas d’un volume, Windows Server 2003 propose uniquement le système de
fichiers NTFS. (par contre, on peut formater des partitions crées sur des «
disques de bases » avec le système de fichiers FAT, FAT32 ou NTFS).
On doit ensuite choisir la taille des unités d’allocation (ou
clusters). Cette option influera fortement sur les performances de votre serveur.
En
effet, dans le cas d’un volume agrégé par bandes, la taille des unités
d’allocation représente la taille occupée au minimum par un fichier, mais aussi
la taille des segments qui seront répartis entre les disques de du volume. La
taille des unités d’allocation est un multiple de la taille d’un secteur de
disque dur (soit 512 octets). Elle est comprise entre 512 octets (1 secteur) et
65536 octets (soit 128 secteurs de 512 octets chacun). Pour le système de
fichier NTFS la taille par défaut des unités d’allocation est de 4096 octets.
Ainsi, si le volume reçoit un grand nombre de requêtes pour des
fichiers de petites tailles (si il héberge un serveur HTTP par exemple), il
sera utile de choisir une petite taille pour les unités d’allocation (512 octets,
1024 octets ou 2048 octets). En revanche, dans le cas d’un serveur de fichiers
qui contient par exemple des images de CDs ou des images RIS, une grande taille
pour les unités d’allocation est recommandée (ex. : 16, 32 ou 64 Ko).
Les autres options que l’on peut sélectionner sur cette fenêtre
sont l’activation de la compression des fichiers et des dossiers et la
sélection du formatage rapide. On peut aussi donner un nom au volume. On peut
noter que la compression des fichiers et des dossiers n’est possible que sur
des volumes avec des unités d’allocation dont la taille est inférieure ou égale
à 4096 octets.
Une
dernière fenêtre récapitule les choix effectués. Si les paramètres semblent
bons, il suffit de cliquer sur terminer pour lancer la création du volume et
son formatage le cas échéant.
On
peut ensuite visualiser le volume que l’on vient de créer dans la console de
gestion des disques.
IV-4) Mettre en
place un volume en miroir (RAID 1)
Pour rappel, lorsque
l’on met en place un volume miroir, les informations sont dupliquées entre tous
les disques du volume miroir. Le programme utilisé par Windows pour écrire
simultanément les informations sur différents disques physiques est «
ftdisk.sys ».
Lorsque l’on met en
place un volume miroir sur une partition contenant le système d’exploitation,
Microsoft recommande de suivre la procédure suivante :
- créer le volume miroir
- modifier le fichier boot.ini pour qu’il pointe
vers le deuxième disque physique
- créer une disquette d’amorçage contenant le fichier
boot.ini modifié
Cette procédure permet
de démarrer sur le deuxième disque via la disquette d’amorçage en cas de panne
de l’un des disques.
Nous ne développerons
pas inutilement la configuration du volume en miroir car elle très proche dans
son approche que celle de l’agrégat par bandes. Il faut tout d’abord créer un
nouveau volume, puis passer la page de présentation de l’assistant en cliquant
sur le bouton « suivant ». Ensuite, on sélectionne volume en miroir et la
fenêtre suivante s’affiche :
A l’instar du volume
agrégé par bandes, on doit sélectionner le nombre de disques. Cependant, pour
le RAID 1 (ou volume en miroir), Windows Server 2003 limite le nombre de
disques à 2. Il faut donc choisir deux disques et la taille qu’occupera le
volume sur chacun des disques. Dans cet exemple, on crée un volume de 50Mo ce
qui signifie que 50 Mo seront utilisés sur chacun des disques pour créer le
miroir.
Les dernières étapes de
la configuration sont identiques à celle du RAID 0 (nom du volume, taille des
clusters, choix de la lettre de lecteur, …). A moment où l’on termine
l’assistant une synchronisation a lieu entre les deux disques, puis le
formatage s’effectue (si l’on a choisi de formater le disque bien entendu).
Une fois le formatage
terminé, le volume en miroir est directement opérationnel. En cas de panne de
l’un des disques, le système d’exploitation utilise le disque restant
IV-5) Mettre en place un volume RAID 5
Pour
mettre en place un volume RAID 5, il faut lancer l’assistant « création d’un
nouveau volume » et sélectionner volume « RAID-5 ». On doit ensuite choisir les
disques qui vont former le volume (3 disques au minimum) :
Dans
notre exemple, on réserve un espace de 200 Mo sur chacun cinq disques afin de
créer le volume RAID 5. On obtiendra donc un volume d’une taille de 4 * 200 Mo
= 800 Mo. En effet, le stockage des informations de parité utilise l’espace
d’un disque entier soit 200Mo.
Bien entendu si l’un des disques contient de l’espace non alloué,
on peut l’utiliser pour créer un autre volume. Cela fonctionne très bien, mais
ça n’est par recommandé au niveau des performances.
Le reste des options de paramétrages est strictement identiques
aux autres volumes. Nous ne les détaillons donc pas.
IV-6) Dépannage d’un
ensemble RAID
Si un disque dur connaît
une défaillance alors le statut du volume auquel il appartient est soit «
manquant » soit « en erreurs ».
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Ci-contre, l’un des
disque dur d’un volume agrégé par bande est mal branché (suite à une
manipulation à l’intérieur du boîtier par exemple), il porte l’attribut : «
manquant ». |
La première chose à
faire lorsqu’un des volumes porte l’attribut « manquant » ou en erreur est de
tenter de réactiver le disque. Si cela ne fonctionne pas, vérifiez que les
disques dur composant le volume défaillant sont bien branchés, puis re-tentez
de réactivez le disque.
Enfin si l’un des
disques durs se révèle physiquement endommagé, il faut suivre une procédure
différente selon les cas :
- dans le cas d’un volume fractionné ou d’un volume
agrégé par bande, il faut supprimer le volume existant, rajouter un
nouveau disque, signer le nouveau disque, convertir le nouveau disque en
disque dynamique, re-créer le volume, restaurer les données présentes sur
l’ancien volume à partir d’une sauvegarde.
- Dans le cas d’un volume miroir, il faut supprimer
le disque miroir marqué portant l’indication manquant, rajouter un nouveau
disque, signer le nouveau disque, convertir le nouveau disque en disque
dynamique et enfin ajouter le nouveau disque en tant que disque miroir
pour le premier disque. Le système va automatiquement régénérer le miroir.
- Dans le cas d’un volume RAID 5, il faut rajouter
un disque neuf, signer le nouveau disque, convertir le nouveau disque en
disque dynamique et réparer le volume RAID 5. On peut ensuite supprimer le
disque dur marqué comme défaillant.
IV-7) Conclusion
La
console Gestion des disques permet de créer facilement des ensembles utilisant
la technologie RAID. C’est aussi un outil de monitoring intéressant (état des
disques, pourcentage d’espace disque restant, …). Un autre avantage du RAID
logiciel est que sa mise en place est indépendante de la technologie utilisée.
On peut par exemple mettre en place un volume RAID 5 avec un disque dur IDE
branché sur le contrôleur intégré à la carte mère, un disque dur SCSI branché
sur une carte d’extension et un disque dur externe branché sur un port IEEE1394
(ou firewire) ce qui est impossible avec du RAID matériel.
Le
RAID logiciel est souvent utilisé pour créer des combinaisons entre différents
niveaux de RAID (exemple RAID 10). Cependant le RAID logiciel est moins
performant que le RAID matériel ce qui limite son utilisation aux entreprises
n’ayant pas les moyens d’investir dans une solution matérielle.
Super.adnane@hotmail.fr