Calculateur RAID

Ce calculateur traduit une configuration de grappe en chiffres utiles au moment de commander ou de monter un serveur : quelle part du stockage que vous payez est réellement utilisable, quelle part part en redondance, et combien de disques peuvent tomber avant la perte de données. Choisissez le RAID 0, 1, 5, 6 ou 10, réglez le nombre de disques et leur taille, et il calcule la capacité brute et utile, l’efficacité, le surcoût et la tolérance aux pannes.

Les résultats sont affichés en téraoctets (TB, les unités décimales de l’étiquette du disque) et en tébioctets (TiB, les unités binaires qu’affichent la plupart des systèmes d’exploitation), pour que le disque de 4 TB qui apparaît à 3.64 dans votre système cesse d’être une surprise.

Comment se calcule la capacité RAID

Chaque niveau RAID est un simple multiplicateur sur l’espace que vous achetez. Avec n disques de taille s, le RAID 0 répartit sur tous et vous donne la totalité, soit n × s ; rien ne part en redondance. Le RAID 1 met en miroir, donc quel que soit le nombre de disques de l’ensemble, la capacité utile vaut un disque : 1 × s. Le RAID 5 consacre l’équivalent d’un disque à la parité et laisse (n − 1) × s ; le RAID 6 en consacre deux à la double parité et laisse (n − 2) × s. Le RAID 10 met des paires en miroir et répartit dessus, la moitié des disques contient donc des copies et il vous reste (n ÷ 2) × s.

C’est tout le calcul. En RAID 5 et 6, la parité est répartie sur tous les membres plutôt que parquée sur un seul disque, mais la comptabilité revient exactement à un ou deux disques. L’efficacité est simplement l’utile divisé par le brut : un RAID 5 de 4 disques tourne à 75%, un RAID 5 de 8 disques à 87.5%, tandis que le RAID 10 reste à 50% quel que soit le nombre de paires ajoutées, et le RAID 1 descend d’autant plus que vous gardez de copies.

• RAID 0 : utile = n × s. Toute la capacité, aucune redondance.
• RAID 1 : utile = 1 × s. Chaque disque est une copie complète.
• RAID 5 : utile = (n − 1) × s. L’équivalent d’un disque de parité répartie.
• RAID 6 : utile = (n − 2) × s. L’équivalent de deux disques de parité répartie.
• RAID 10 : utile = (n ÷ 2) × s. La moitié des disques contient les copies miroir.

Pourquoi 4 TB apparaissent comme 3.64 TiB

Les fabricants de disques comptent en décimal : les 4 TB de l’étiquette valent 4 × 10¹² octets, exactement ce qu’annonce le préfixe SI. Les systèmes d’exploitation comptent surtout en binaire : ce que Windows et de nombreux outils Linux affichent comme un "TB" est en réalité un tébioctet (TiB), soit 2⁴⁰ octets, une unité légèrement plus grande. Diviser l’un par l’autre donne le facteur de conversion : 1 TB ≈ 0.9095 TiB. Rien ne manque et personne ne vous vole ; les mêmes octets sont mesurés avec deux règles différentes.

C’est pourquoi un disque de 4 TB apparaît à environ 3.64 TiB, un disque de 8 TB à environ 7.28 TiB, et un RAID 5 de douze disques de 4 TB (44 TB utiles sur le papier) à environ 40.02 TiB une fois affiché par le système, le tout avant même que le système de fichiers ne prenne sa petite part. Le calculateur affiche les deux unités côte à côte pour que la capacité prévue et la capacité annoncée par le serveur concordent.

RAID 0 contre 1 contre 5 contre 6 contre 10

Le RAID 0 répartit sans redondance : capacité totale et débit cumulé de tous les disques, mais une seule panne emporte l’ensemble du volume. Il ne convient qu’à des données que vous pouvez perdre instantanément : espace de travail temporaire, caches, artefacts de build reproductibles. Le RAID 1 est son opposé : chaque disque est une copie complète, la capacité vaut un disque, et le scénario de panne est aussi simple que le stockage puisse l’être ; un seul disque survivant est une copie lisible de tout.

Le RAID 5 conserve (n − 1) disques de capacité et survit à une panne, ce qui ressemble à la meilleure affaire du tableau. Les petites lignes concernent la reconstruction : remplacer un disque défaillant impose de lire chaque octet de chaque disque survivant, et sur de grands disques cette fenêtre peut s’étirer, sans aucune redondance et sous charge soutenue maximale pendant tout ce temps. Une seconde panne ou un secteur illisible en pleine reconstruction met fin à la grappe. Ce risque croît avec la taille des disques, raison pour laquelle la parité simple a mal vieilli à mesure que les disques grossissaient, et raison d’être du RAID 6 : la double parité coûte un second disque de capacité mais protège la grappe pendant exactement cette fenêtre de reconstruction.

Le RAID 10 paie la taxe de 50% de capacité du miroir et achète le profil d’exploitation le plus tranquille du groupe : un bon comportement en écriture aléatoire sans calcul de parité, et une reconstruction qui est une simple copie d’un miroir plutôt qu’une reconstitution de toute la grappe. Il survit toujours à une panne et peut en supporter jusqu’à la moitié des disques si chaque panne tombe dans une paire différente, mais deux pannes dans la même paire sont fatales, ce qui fait d’un disque garanti le chiffre honnête sur lequel planifier.

Le RAID est une question de disponibilité, pas de sauvegarde

Le RAID répond à une seule question : le serveur continue-t-il de fonctionner quand un disque meurt ? Tous les autres modes de perte de données passent au travers : suppressions accidentelles, bugs applicatifs, rançongiciels et corruption du système de fichiers sont répliqués sur chaque disque de la grappe en quelques millisecondes, et une panne de contrôleur ou la mort d’un second disque peut encore emporter tout le volume. Quel que soit le niveau retenu ici, il complète les sauvegardes ; il ne les remplace jamais.

Quant au niveau à choisir : les bases de données, les hôtes de machines virtuelles et tout ce qui écrit beaucoup en aléatoire veulent en général du RAID 10. Le stockage de masse surtout lu (médiathèques, archives, cibles de sauvegarde) est là où le RAID 5 et le RAID 6 justifient leur avantage de capacité, le RAID 6 étant le choix le plus sûr sur de grands disques. Les serveurs à deux disques prennent le RAID 1 presque par défaut, et le RAID 0 est réservé aux données dont la perte coûte une réexécution plutôt qu’un incident.