Raid logiciel et système de fichiers


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Quelle est la relation entre un logiciel RAID et un système de fichiers?

Sont-ils liés?

Devrais-je utiliser un système de fichiers lorsque j'utilise un logiciel RAID ou que je peux accéder à un disque raid pour une lecture et une écriture RAW?

Réponses:


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Le logiciel RAID est un type de contrôleur RAID qui fonctionne uniquement dans un logiciel, avec du matériel uniquement pour les interconnexions de périphériques de stockage physiques, utilisant la propre puissance de traitement de l'ordinateur (CPU, RAM, etc.) pour tout ce qui concerne le RAID. Cela contraste avec un contrôleur RAID matériel, qui possède sa propre mémoire cache, éventuellement une batterie de secours, un processeur, etc., dans le but d'effectuer le travail lié au RAID. Etant donné que le logiciel RAID utilise le processeur, la RAM, etc. de l'ordinateur pour effectuer son travail, le logiciel RAID ajoute une charge supplémentaire à l'ordinateur qui n'est pas présente avec les solutions RAID matérielles.

RAID , à son tour,

est une technologie de virtualisation du stockage de données qui combine plusieurs composants de lecteur de disque physique en une seule unité logique à des fins de redondance des données, d'amélioration des performances ou des deux.

En d'autres termes, il s'agit d'une technologie qui vous permet de combiner plusieurs périphériques de stockage physiques en un seul périphérique de stockage logique, pour une fiabilité, une capacité (et curieusement non mentionnées dans le résumé de Wikipedia) et / ou des performances améliorées. La "matrice" combinée, comme on l'appelle, est ensuite exposée au système d'exploitation de la même manière qu'un disque dur ordinaire et peut être partitionnée, formatée et utilisée de la même manière qu'un disque normal.

Un système de fichiers est un moyen pour l’ordinateur de savoir où se trouvent les données d’un disque. Les systèmes de fichiers présentent un certain nombre d'aspects importants, mais ce qui est le plus visible pour l'utilisateur, c'est qu'ils vous permettent d'utiliser des noms et des structures de répertoire mémorables au lieu de devoir mémoriser vous-même les numéros de secteur et la taille de chaque fichier. Cela permet de nommer un fichier "My PhD thesis.odt" sans avoir à se soucier de son emplacement ni de sa taille sur le disque, au lieu de se rappeler que votre thèse commence au bloc 505531735 et compte 203429 octets de long. (La situation devient encore plus complexe une fois que vous vous inquiétez de la fragmentation des données sur disque.)

Sur un stockage fixe, tel que les disques durs, les systèmes de fichiers sont généralement créés sur des partitions , qui sont des subdivisions logiques d'un disque physique. Dans de nombreux cas, un disque ne contient qu'une seule partition couvrant l'ensemble du disque, mais ce n'est pas nécessairement le cas. Les disquettes et les CD ne sont généralement pas partitionnés, et certains disques durs peuvent ne pas l'être (bien que ce dernier soit l'exception).

Lorsque nous mettons tout cela ensemble, nous avons en bas des périphériques de stockage qui contiennent les bits, puis peut-être un contrôleur RAID (matériel ou logiciel), puis des partitions, puis des systèmes de fichiers, puis les fichiers que vous souhaitez réellement stocker. sur l'ordinateur. Ainsi, avec le matériel de stockage physique au dessus, la pile ressemble à ceci:

  • Périphérique (s) de stockage physique
  • RAID, le cas échéant
  • Partition (s)
  • Système de fichiers
  • Des dossiers

Comme vous pouvez le constater, les systèmes de fichiers sont très utiles. et si RAID est utilisé, il est très distinct du système de fichiers. Il est possible d'exécuter une solution de stockage qui n'inclut pas de système de fichiers, que vous utilisiez ou non le RAID, mais cela est très rarement réalisé en raison de la valeur ajoutée par les systèmes de fichiers couramment utilisés. (Une exception majeure ressemble à une partition de swap de système d’exploitation semblable à Unix , mais l’espace de swap nécessite toujours une certaine forme de conservation des enregistrements pour savoir, par exemple, quelles pages de mémoire appartiennent à quels processus et quelles parties de cet espace sont libres ou non. Cela peut être considéré comme un système de fichiers à usage spécifique.)

vic a mentionné ZFS, qui combine le RAID et le système de fichiers dans une solution de gestion de volume intégrée tout en éliminant largement le besoin de partitionnement manuel, mais ZFS est plutôt l'exception à cet égard.


Btrfs est un autre système de fichiers qui possède une fonctionnalité intégrée de type RAID, comme ZFS.
Wyzard

@Wyzard Oui, mais Btrfs, bien qu'intéressant, n'est toujours pas aussi stable que ZFS. À ce propos, je pense que ReFS offre également des fonctionnalités similaires. Parmi ceux-ci, je pense qu'il est sûr de dire que le seul qui soit utilisé assez largement en dehors des configurations expérimentales est ZFS.
un CVn

Bonjour Michael, bonne réponse! Je ne comprends tout simplement pas votre remarque sur les solutions de stockage ne nécessitant pas de système de fichiers. Comment garderiez-vous une trace des fichiers stockés?
vic

@vic En gros, vous ne pouvez pas. C’est le travail de certains systèmes de fichiers, même si c’est quelque chose de trivial, comme la table des matières d’un CD, l’index d’un fichier compressé ou la comptabilité d’utilisation du swap mentionnée dans la réponse. Cela ne signifie pas qu'un système de fichiers est nécessaire , mais seulement qu'il est incroyablement utile en utilisation pratique. Considérez que le système de fichiers lui-même n'est constitué que de données; il n'y a rien de magique sur ce que fait un système de fichiers ou sur les données stockées dans les propres structures de données du système de fichiers. Avec suffisamment de détermination, vous pourriez faire son travail tout seul, mais personne n'est aussi fou.
un CVn

Ok, mais alors je ne sais pas pourquoi vous avez souligné dans votre réponse qu’un système de fichiers n’est pas requis. Comme vous le dites vous-même, vous avez encore besoin d’une possibilité de référencer des fichiers, ce qui n’est possible que si vous utilisez un système de fichiers ou si vous en créez un à partir de rien.
vic

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Soft RAID vous permet simplement d’abréger plusieurs périphériques, généralement des disques, en un seul périphérique virtuel. Vous avez toujours besoin d'un système de fichiers pour utiliser l'espace disque de ce disque virtuel.

ZFS est un cas exceptionnel bien connu qui intègre à la fois un type de gestionnaire de volume RAID et un système de fichiers sous un même toit.

Vous pouvez trouver un bon aperçu de Soft Raid sur Wikipedia


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Le raid logiciel vous permet d'organiser plusieurs blocs de périphériques (ou plusieurs partitions sur un seul bloc) dans une configuration flexible sans avoir besoin d'une carte de raid matériel. Par exemple, si vous avez deux disques de 500 Go chacun, vous pouvez alors créer un seul volume de 1 To (concassé et concaténé) et l'utiliser pour un système de fichiers qui le considère comme un seul périphérique de 1 To. Sinon, vous pouvez créer un seul volume en miroir de 500 Go et le raid logiciel se chargera de mettre en miroir chaque écriture sur les deux disques sous-jacents. Le système de fichiers ne verra qu'un seul disque de 500 Go. Il y a plus de configurations de raid disponibles.

Un système de fichiers est une abstraction sur un périphérique bloc qui vous permet de classer vos données dans des répertoires et des fichiers. Un système de fichiers a simplement besoin d’un périphérique bloc pour stocker toutes les données dans des blocs. des dossiers. Un système de fichiers ne se soucie généralement pas du niveau RAID utilisé pour le périphérique de bloc sous-jacent.

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