RAID ou JBOD : quelle est la meilleure option de stockage pour les sauvegardes d’hyperviseurs ?

Lors de la configuration du stockage sur des serveurs locaux ou des appliances NAS (Network Attached Storage), le RAID et le JBOD constituent les deux options les plus courantes. Ces deux solutions consistent à regrouper plusieurs disques au sein d’un même volume, mais elles diffèrent considérablement quant à la manière dont les données sont réparties, protégées et accessibles. Le choix d’une configuration inadaptée peut entraîner une baisse des performances, voire une perte de données. Cet article présente les différences entre le JBOD et le RAID et identifie les types de stockage les mieux adaptés aux sauvegardes et aux magasins de données de machines virtuelles.

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RAID vs JBOD : principales différences

Le RAID (Redundant Array of Independent Disks) regroupe plusieurs disques physiques en une seule unité logique afin d’améliorer les performances, d’assurer la redondance, ou les deux. Les différents niveaux RAID offrent des compromis variés entre vitesse et protection des données, adaptés à divers scénarios.

Le RAID 0 (Striping) regroupe des disques pour améliorer les performances. Les données sont divisées en blocs répartis sur les disques durs et accessibles en parallèle, ce qui augmente la vitesse de lecture et d’écriture. Il n’y a pas de redondance : si un disque tombe en panne, toutes les données sont perdues. Au moins deux disques sont nécessaires pour le RAID 0.

RAID 1 (Mise en miroir) est un niveau RAID fiable offrant une redondance à 100 %. Les données sont dupliquées sur deux disques ; cette configuration offre une protection élevée des données, mais le stockage est réduit de moitié (par exemple, si deux disques de 10 To sont utilisés en RAID 1, la capacité utilisable est de 10 To). Au moins deux disques sont nécessaires pour le RAID 1.

Le RAID 10 (1+0) allie hautes performances et redondance à 100 %. Des paires de disques en miroir (1) sont regroupées en bandes (0), ce qui rend ce niveau particulièrement adapté aux serveurs. Le RAID 10 nécessite au moins 4 disques. La matrice est construite dans cet ordre :

Le RAID 1 met en miroir → le RAID 0 répartit en bandes les miroirs.

Le RAID 5 (répartition en bandes + parité) offre un équilibre entre performances, capacité et redondance. Les données sont réparties en bandes sur plusieurs disques, accompagnées d’informations de parité pouvant être utilisées pour la récupération des données et la reconstruction de la matrice. La configuration est conçue pour tolérer la défaillance d’un disque grâce à la parité distribuée — l’équivalent d’un disque de parité pour le RAID 5 et de deux pour le RAID 6. Au moins 3 disques sont requis pour le RAID 5.

RAID 6 est similaire au RAID 5 mais utilise une double parité, ce qui permet à la matrice de survivre théoriquement à deux pannes de disque. Au moins 4 disques sont nécessaires pour le RAID 6.

Le JBOD (Just a Bunch of Disks) n’est pas un niveau RAID. Il décrit une configuration dans laquelle plusieurs disques fonctionnent indépendamment ou sont combinés sans logique RAID ni redondance.

Il existe deux formes de JBOD :

1. Disques indépendants (véritable JBOD): chaque disque apparaît séparément. Par exemple, un JBOD à trois disques se présente comme suit :
1. Disque 1 (2 To)
2. Disque 2 (4 To)
3. Disque 3 (1 To)
2. Fusion/concaténation : plusieurs disques sont fusionnés en un seul grand volume logique (également appelé « fusion de disques », « mode linéaire » ou « concaténation »). Dans ce cas, un ensemble de disques de 2 To + 4 To + 1 To apparaît comme un seul volume de 7 To. Les fichiers stockés sur un volume JBOD étendu remplissent le premier disque, puis se propagent vers le suivant. L’écriture s’effectuant de manière séquentielle, les nouveaux fichiers tentent de remplir le bloc d’adresse logique disponible le plus bas.

Ce comportement séquentiel fonctionne parfaitement en théorie, les fichiers remplissant un disque avant que le système ne passe au suivant. En pratique, les fichiers sont continuellement créés, modifiés et supprimés, en particulier sur les serveurs et les systèmes soumis à une charge importante. Par conséquent, les données peuvent rarement rester parfaitement confinées sur un seul disque dans une configuration JBOD étendue.

Lorsqu’un fichier est supprimé, les blocs correspondants sont marqués comme libres dans le système de fichiers. Ces suppressions créent des espaces vides entre les fichiers restants. Les nouvelles écritures peuvent alors être fragmentées, leurs blocs étant dispersés sur plusieurs disques du volume JBOD étendu. Si un disque du volume tombe en panne, tout fichier dont des blocs se trouvent sur ce disque est perdu — même si d’autres parties résident sur des disques en bon état.

Lorsqu’un nouveau fichier volumineux est écrit, la première partie peut combler un espace vide sur le disque 1, tandis que les parties restantes peuvent être réparties sur l’espace libre séquentiel des disques 2 et 3. Les données deviennent fragmentées à la fois logiquement (au sein du système de fichiers NTFS) et potentiellement physiquement (sur plusieurs disques). Les nouveaux fichiers plus petits peuvent simplement combler un espace libre laissé par une suppression sur l’un des disques existants.

Remarque :
les volumes JBOD, LVM et NTFS étendus (spanned) créent tous un seul grand volume s’étendant sur plusieurs disques, mais ils diffèrent par leur couche d’abstraction, leur flexibilité, leur domaine de défaillance et leurs capacités de gestion. Le LVM, utilisé dans les systèmes basés sur Linux, offre une approche plus avancée, dynamique et flexible. Le JBOD fonctionne au niveau de la couche du système de fichiers (par exemple, NTFS), tandis que le LVM introduit une couche de gestion des volumes entre les disques physiques et le système de fichiers. Cela permet au LVM de prendre en charge le redimensionnement dynamique des volumes, les écritures non séquentielles et le RAID 1 logiciel (mise en miroir des disques).

La défragmentation, prise en charge par NTFS, peut réduire la fragmentation et améliorer les chances de récupération des fichiers à partir de disques sains au sein d’un volume JBOD si un disque tombe en panne après le processus de défragmentation. Cependant, la défragmentation impose une charge importante à tous les disques et prend un temps considérable sur les volumes de grande taille. Si un disque tombe en panne pendant la défragmentation, des fichiers peuvent être perdus ou le volume entier peut devenir inaccessible.

Remarque : la défragmentation s’applique aux disques durs, mais pas aux disques SSD.

Les principales différences entre JBOD et RAID sont les suivantes :

• Le RAID est conçu pour la redondance, les performances ou les deux. La configuration est plus complexe et les conditions à remplir sont plus élevées. En cas de défaillance d’un disque, le RAID a besoin de temps pour reconstruire la matrice.
• Le JBOD offre une capacité utile maximale et permet de regrouper des disques de tailles différentes au sein d’un même volume. La configuration est simple, mais il n’y a ni redondance ni tolérance aux pannes.

Lorsqu’on compare le RAID au JBOD, le parallèle le plus proche s’établit entre le RAID 0 et le JBOD « spanning », car aucun des deux n’offre de redondance. Tout au long de cet article, « JBOD » fait référence à la forme « spanning » (concaténation) sauf indication contraire.

Comparaison des performances pour la sauvegarde et la récupération des données

Le JBOD n’améliore pas les performances, quelle que soit la manière dont il est utilisé. Seul le RAID peut augmenter la vitesse.

Dans une configuration JBOD « spanning » , les données remplissent un disque avant d’être écrites sur le suivant :

• Un fichier stocké entièrement sur le disque 1 est lu et écrit à la vitesse native du disque 1.
• Un fichier réparti sur plusieurs disques est limité par le disque le plus lent. L’augmentation du temps de recherche entre les disques et la latence plus élevée peuvent rendre le JBOD plus lent qu’un disque autonome unique.

Le JBOD offre une capacité maximale sans aucun gain de performances, parallélisme ou répartition des données.

Les performances RAID dépendent du niveau (type) de RAID configuré.

Le RAID 0 (répartition des données) offre les meilleures performances car les données sont réparties sur plusieurs disques et accessibles en parallèle. Par exemple, avec deux disques en RAID 0, les lectures et écritures séquentielles peuvent atteindre jusqu’à deux fois la vitesse d’un disque unique. Si l’on utilise deux disques durs de 200 Mo/s, le mode JBOD offre jusqu’à 200 Mo/s, tandis que le RAID 0 peut atteindre jusqu’à 400 Mo/s.

Le RAID 1 (mise en miroir) conserve des données identiques sur deux disques. Les opérations de lecture sont souvent plus rapides : un contrôleur peut lire sur l’un ou l’autre des disques et atteindre jusqu’à deux fois la vitesse d’un disque seul dans les bonnes implémentations. La vitesse d’écriture est équivalente à celle d’un disque seul, car chaque écriture doit être effectuée sur les deux disques.

RAID 10 (miroirs en bandes) combine le RAID 1 et le RAID 0, offrant d’excellentes performances en termes d’opérations d’entrée/sortie par seconde (IOPS).

• Lectures : jusqu’à N × la vitesse du disque.
• Écritures : généralement environ la moitié des performances du RAID 0 (mais toujours nettement plus rapide qu’un seul disque).

Le RAID 10 offre la meilleure combinaison de performances et de redondance parmi les niveaux RAID et surpasse le JBOD sur tous les indicateurs de performance.

RAID 5 (striping + parité simple) nécessite au moins trois disques. Les performances en lecture et en écriture diffèrent :

• Lectures : Rapide, mais pas autant que le RAID 0 (parallélisation équivalente à N–1 disques).
• Écritures : plus lentes en raison du calcul de parité et de la « pénalité d’écriture ».

Les vitesses d’écriture sur un RAID 5 sont généralement d’environ la moitié de celles d’un RAID 0 avec le même nombre de disques.

Le RAID 5 surpasse le JBOD dans les workloads à forte intensité de lecture, mais les workloads à forte intensité d’écriture peuvent être plus lentes qu’avec le RAID 0 et, dans certains cas, légèrement plus lentes qu’avec le JBOD.

Le RAID 6 (double parité) se comporte de manière similaire au RAID 5 mais entraîne une pénalité d’écriture encore plus importante :

• Lecture : comparable au RAID 5.
• Écriture : généralement la plus lente parmi les niveaux RAID courants.

Les performances en lecture restent supérieures à celles du JBOD, même si les performances en écriture peuvent être inférieures.

En résumé :

• Le RAID 0 offre les performances brutes les plus élevées.
• Le RAID 10 offre le meilleur compromis entre performances et fiabilité.
• Le JBOD convient aux volumes de stockage importants où la vitesse et la redondance ne sont pas des priorités.

Gardez ces caractéristiques à l’esprit lorsque vous choisissez un RAID ou un JBOD comme stockage source ou de destination pour les opérations de sauvegarde et de récupération.

Remarque : Évitez d’utiliser le « faux RAID », une fonctionnalité intégrée aux cartes mères dotées de ports SATA et configurée via les paramètres UEFI/BIOS. Cette forme hybride de RAID logiciel repose sur le processeur de l’hôte. Le faux RAID ne fonctionne pas sous Linux et nécessite des pilotes spéciaux sous Windows. Il n’offre pas la fiabilité d’un véritable RAID matériel, et les données SMART ne sont pas accessibles lorsque le faux RAID est activé. En cas de problème, cela peut entraîner une perte de données. Lorsque le RAID matériel n’est pas envisageable, envisagez de véritables alternatives de RAID logiciel telles que LVM sous Linux, mdadm ou ZFS.

Performances et fiabilité du RAID

Les performances sont importantes, mais la fiabilité revêt une importance tout aussi grande lorsque l’objectif est la protection des données et la récupération des données. Chaque niveau de RAID offre un profil différent, le RAID 5 et le RAID 6 méritant une attention particulière.

RAID 0 est rapide pour la lecture, l’écriture et le stockage des sauvegardes utilisées dans les opérations de récupération. Cependant, si un disque tombe en panne, toutes les sauvegardes présentes sur la matrice sont perdues. Le même risque s’applique aux données principales stockées sur un RAID 0 lorsqu’il n’existe aucune sauvegarde distincte.

Un deuxième scénario de récupération consiste à reconstruire la matrice sur les disques eux-mêmes, sans restaurer les données à partir d’un support externe. Tous les niveaux RAID, à l’exception du RAID 0, offrent des capacités d’auto-réparation qui permettent de reconstruire la matrice à partir des données redondantes ou de parité stockées sur les disques intacts restants. Après avoir remplacé le disque défaillant, le processus de reconstruction démarre automatiquement.

RAID 1 avec deux disques, ce système peut supporter la défaillance d’un disque et offre une grande fiabilité. La reconstruction est rapide et ne nécessite aucun calcul de parité.

Le RAID 10 tolère la défaillance d’un disque quelconque et peut même supporter la défaillance de deux disques, à condition que les disques défaillants appartiennent à des paires en miroir différentes. La fiabilité et la tolérance aux pannes sont élevées, et les reconstructions sont rapides car aucun calcul de parité n’est nécessaire (contrairement au RAID 5).

Le RAID 5 peut théoriquement résister à la défaillance d’un disque, et le RAID 6 à celle de deux disques, mais la fiabilité réelle de ces niveaux est inférieure à ce qu’elle semble être. Le risque de défaillance totale de la matrice augmente considérablement pendant le processus de reconstruction. Le RAID 5, en particulier, mérite une attention particulière, malgré sa redondance annoncée.

Le RAID 5 a été développé en 1987, à une époque où la capacité des disques était faible (environ 20 Mo) et où la probabilité de réussite d’une reconstruction après la défaillance d’un seul disque était élevée, compte tenu des vitesses de reconstruction de l’époque. Les disques modernes sont désormais commercialisés avec des capacités de 30 To et plus. Alors que les capacités ont augmenté de plusieurs ordres de grandeur, les vitesses des disques mécaniques n’ont pas suivi le rythme — en particulier pour les disques durs (HDD).

Lorsqu’un disque tombe en panne dans un RAID 5, la matrice passe en état dégradé. En principe, les données restent accessibles après la reconstruction de la matrice. La quantité de données à reconstruire est égale à la capacité d’un disque, à l’aide des données de parité réparties sur les disques sains restants. Pendant la reconstruction, les performances des disques de la matrice se dégradent considérablement, car le contrôleur doit effectuer des calculs de parité supplémentaires et des contrôles de cohérence.

Après le remplacement du disque défaillant, le contrôleur RAID lance la reconstruction. Il lit les données restantes sur les disques intacts et, à partir des informations de parité, écrit le contenu reconstruit sur le nouveau disque. Les durées de reconstruction sont souvent longues et dépendent du nombre de disques, du processeur du contrôleur, de la quantité de données dans la matrice et d’autres facteurs similaires. Si le serveur continue à traiter des Workloads gourmands en E/S pendant la reconstruction, les performances de la matrice et la vitesse de reconstruction diminuent toutes deux, ce qui prolonge encore davantage le processus.

Comme l’évolutivité des capacités des disques dépasse celle de leurs vitesses (en particulier pour les disques durs), les durées de reconstruction en RAID 5 ne cessent d’augmenter. Par exemple, la reconstruction d’une matrice RAID 5 composée de cinq disques durs de 4 To sur un serveur très sollicité peut prendre plus d’un jour, et celle d’une matrice constituée de disques de 20 To peut s’étendre sur plusieurs jours. Multipliez encore ces chiffres pour des disques de 30 To.

Pendant une reconstruction RAID 5, la matrice fonctionne en réalité sans redondance, tout comme un RAID 0. Même une petite perturbation — une erreur de lecture sur un disque, une interférence de signal, un problème de câble — peut entraîner l’échec de la reconstruction. Si un deuxième disque tombe en panne pendant cette période, toutes les données de la matrice sont perdues.

Le paramètre « Bit Error Ratio » (BER, taux d’erreurs sur les bits) est utilisé par les fournisseurs pour estimer la fiabilité des disques. Le BER des disques de classe bureau est de 10^14, tandis que celui des disques de classe Enterprise atteint 10^15. La valeur 10^14 signifie que la probabilité d’une erreur de lecture irrécupérable n’est pas supérieure à 1 sur 100 000 000 000 000 de bits (14 zéros). 10^14 bits est égal à 11 To de données. Cela signifie qu’après avoir lu environ 11 To à partir d’un disque dur de classe grand public, la probabilité d’au moins une erreur de lecture au niveau du bit est proche de 100 %. Dans la pratique, les disques tombent souvent en panne plus tôt que ne le laisserait supposer leur temps moyen avant défaillance (MTTF) théorique.

Avec les disques durs de classe Enterprise, la situation s’améliore d’un ordre de grandeur : la probabilité cumulative d’erreur de lecture atteint près de 100 % après la lecture d’environ 110 To de données. Étant donné que les disques durs disponibles dans le commerce en 2026 dépasseront les 30 To par disque, un taux d’erreur binaire (BER) de 10^15 ne semble plus particulièrement rassurant pour les grandes baies de disques. La probabilité de défaillance est plus faible pour les disques de faible capacité et plus élevée pour ceux de grande capacité.

Gardez à l’esprit qu’une grande partie des données stockées sur les baies de disques est constituée de données « froides » — rarement consultées, souvent inchangées depuis 1 à 2 ans. Comme les systèmes ne vérifient pas en permanence l’intégrité et la cohérence de chaque secteur de disque, certains fichiers peuvent se trouver sur des blocs qui ne sont plus lisibles. Cette corruption latente reste invisible jusqu’à ce que la reconstruction du RAID 5 la mette au jour — moment où elle devient fatale.

L’utilisation du RAID 5 n’est pas recommandée, en particulier dans les systèmes de production ou pour les données critiques pour l’entreprise. Si le RAID 5 reste indispensable, ne l’associez pas à des contrôleurs bon marché ou à des disques grand public. Optez pour des contrôleurs RAID de niveau Enterprise et des disques offrant des indices de fiabilité plus élevés. Le RAID 6 s’en sort légèrement mieux que le RAID 5, mais le risque de perte de données reste important.

Les données stockées sur un RAID 5 doivent toujours être sauvergardées sur un support de stockage externe afin de se prémunir contre une défaillance de la matrice. Le même principe s’applique aux configurations de stockage RAID 0 et JBOD.

Fiabilité et performances du JBOD

Dans une configuration JBOD « spanning », si un disque tombe en panne, tout fichier dont des blocs se trouvent sur le disque endommagé devient illisible et irrécupérable. Seuls les fichiers stockés intégralement sur des disques en bon état peuvent potentiellement faire l’objet d’une opération de récupération.

Dans certaines configurations, la défaillance d’un seul disque peut entraîner la défaillance de l’ensemble du volume JBOD, même si la plupart des données se trouvent sur des disques en bon état, à l’instar du RAID 0. La raison en est les métadonnées du système de fichiers : si des structures critiques telles que la table de fichiers maître (MFT) résident sur le disque défaillant, le système d’exploitation ne peut plus associer les adresses logiques aux blocs physiques, rendant ainsi inaccessibles les données stockées sur les disques en bon état. Si le profil d’écriture de votre configuration JBOD est inconnu, considérez ce stockage comme n’offrant aucune tolérance aux pannes.

Performances RAID pour VMware et Hyper-V

Le stockage RAID offre des performances supérieures, mais tous les niveaux RAID ne conviennent pas aux magasins de données de machines virtuelles ni au stockage des machines virtuelles.

RAID 0 est rapide mais peu sûr. La défaillance d’un seul disque entraîne un temps d’arrêt jusqu’à ce que les VMs affectées soient restaurées à partir d’une sauvegarde ou basculées vers des réplicas préexistants. L’utilisation du RAID 0 dans un magasin de données de machines virtuelles nécessite une stratégie solide de sauvegarde et de réplication. L’utilisation du RAID 0 sans mesures supplémentaires de protection des données est fortement déconseillée dans les environnements de production. Elle peut toutefois être acceptable pour des charges de travail temporaires, telles que les laboratoires et les environnements de test.

Le RAID 1 fonctionne bien pour le stockage des machines virtuelles sous VMware, Hyper-V et d’autres plateformes de virtualisation. Les performances sont adéquates, et la redondance à 100 % des données empêche toute interruption de service après la défaillance d’un seul disque, le temps que la matrice se reconstruise. Le RAID 1 est un choix raisonnable pour les petits environnements virtuels comportant un nombre limité de VMs.

Le RAID 10 offre les meilleures performances et la plus grande fiabilité. Des IOPS élevées, une faible latence, des vitesses de lecture et d’écriture rapides, une tolérance aux pannes robuste et des reconstructions rapides en font le niveau RAID recommandé pour VMware, Hyper-V et d’autres plateformes de virtualisation dans les environnements de production.

RAID 5 offre des performances de lecture modérées, mais les performances d’écriture sont plus lentes. Malgré un certain avantage en lecture en fonctionnement normal, le RAID 5 ne doit pas être utilisé pour stocker des machines virtuelles ou des données critiques. Comme indiqué précédemment, le risque lié à la reconstruction est élevé et la dégradation des performances pendant la reconstruction est importante.

RAID 6 offre des performances de lecture similaires à celles du RAID 5, mais des écritures plus lentes. La fiabilité s’améliore légèrement par rapport au RAID 5, mais toutes ses faiblesses persistent. Le RAID 6 n’est pas recommandé pour le stockage de machines virtuelles ou de données critiques.

Performances JBOD pour VMware et Hyper-V

Contrairement au stockage à sauvegarder, le stockage des machines virtuelles impose des conditions à remplir bien plus strictes. Les charges de travail des machines virtuelles sont très sensibles aux IOPS, à la latence et au débit. Dans ce contexte, le RAID et le JBOD se comportent de manière très différente, et même le choix du niveau RAID influe considérablement sur les performances des machines virtuelles hébergées sur cette baie.

Les charges de travail des machines virtuelles génèrent de nombreuses petites opérations de lecture et d’écriture et exigent un nombre élevé d’IOPS, en particulier pour les disques virtuels hébergeant des systèmes d’exploitation, des bases de données et des serveurs de fichiers. Les fichiers swap, la pagination, les instantanés et les disques delta entraînent une forte amplification des écritures. Des pics d’E/S périodiques sont fréquents pendant le fonctionnement normal des machines virtuelles.

Le JBOD étant l’une des configurations de stockage les plus lentes, il n’est pas recommandé pour VMware, Hyper-V ou d’autres fichiers de machines virtuelles, en particulier dans les environnements de production.

Considérations relatives au stockage pour VMware et Hyper-V

Les deux VMware et Hyper-V dépendent fortement des performances et de la cohérence du stockage, mais ils diffèrent dans leur manière d’accéder au stockage, d’optimiser les Workloads et de protéger les données.

VMware vSphere est plus sensible aux performances du stockage en raison de la manière dont VMFS, vMotion, instantanés et DRS interagissent avec les magasins de données. Les types de stockage pris en charge par VMware vSphere sont les suivants :

• Réseau de stockage (SAN) : iSCSI, Fibre Channel, FCoE
• Stockage en réseau (NAS) : NFS v3/v4.1
• Stockage directement connecté (DAS) : RAID local, NVMe, SSD
• vSAN (stockage hyperconvergé)
• Datastores cloud (vVols, partages cloud NFS)

Le protocole NFS fournit un stockage partagé au niveau des fichiers, tandis que les protocoles iSCSI et DAS fonctionnent au niveau des blocs.

Les magasins de données VMFS constituent le type de stockage de machines virtuelles le plus utilisé dans les environnements VMware vSphere en raison de leur fiabilité, de leur praticité et de leur facilité de configuration. VMFS est un système de fichiers en cluster qui permet à plusieurs hôtes VMware ESXi d’accéder simultanément aux mêmes magasins de données, blocs et fichiers — des conditions à remplir pour les configurations en cluster. Les principales caractéristiques des magasins de données VMFS de VMware sont les suivantes :

• Idéales pour les charges de travail à haut débit IOPS
• Prise en charge de plusieurs hôtes accédant au même magasin de données
• Conditions à remplir pour un débit de stockage backend élevé
• Prise en charge du provisionnement fin et du provisionnement épais
• Performances optimales avec RAID 10 pour l’amorçage des machines virtuelles et les activités d’écriture

Les datastores VMFS peuvent être créés sur des disques locaux (y compris des baies RAID locales via DAS) ou sur des LUN iSCSI exposés par des appliances NAS et SAN sur le réseau. Dans les deux cas, le RAID est généralement configuré sur l’appliance SAN ou NAS sous-jacente pour garantir performances et fiabilité. Le RAID peut également être utilisé pour configurer des partages de fichiers NFS sur un serveur de fichiers.

Les principes de sélection du niveau de RAID décrits précédemment s’appliquent. Les SSD offrent les meilleures performances, tandis que les disques durs (HDD) conviennent aux charges de travail moins exigeantes. Le RAID 10 est le choix optimal pour le stockage des machines virtuelles VMware, le RAID 1 constituant une alternative acceptable. VMware ESXi ne prend en charge que le RAID matériel pour le stockage connecté localement.

Microsoft Hyper-V utilise NTFS ou ReFS sur des volumes partagés en cluster (CSV) ; son comportement en matière de stockage diffère considérablement de celui de VMware vSphere. Les types de stockage pris en charge par Hyper-V sont les suivants :

• DAS : matrices RAID (les plus courantes)
• SAN : iSCSI/Fibre Channel
• SMB 3.0/3.02 (Scale-Out File Server — SOFS)
• Storage Spaces/Storage Spaces Direct (S2D)
• Stockage dans le cloud basé sur Azure

SMB est un protocole de partage de fichiers natif des environnements Microsoft.

Hyper-V stocke VHDX les fichiers de disques virtuels sur des volumes NTFS/ReFS directement connectés, des volumes partagés de cluster (CSV) et des partages de fichiers SMB 3.0. Les CSV permettent à plusieurs hôtes d’accéder simultanément au même LUN, ce qui est nécessaire pour la configuration d’un cluster. Hyper-V sous Windows Server prend en charge le RAID matériel, le faux RAID et le RAID logiciel. Les recommandations en matière de RAID pour Hyper-V sont identiques à celles pour VMware : le RAID 10 est la meilleure option pour les hôtes exécutant des Workloads de machines virtuelles, et le RAID 1 constitue une alternative raisonnable. Le RAID matériel reste la solution privilégiée.

Coûts de stockage et extension

Le RAID augmente généralement les coûts de stockage car la redondance réduit la capacité utilisable : vous payez pour plus de matériel que l’espace effectif dont vous disposez. Par exemple :

• RAID 0 : aucune réduction de capacité
• RAID 1 : 50 % de capacité utilisable (deux disques en miroir)
• RAID 10 : 50 % de capacité utilisable (bandes en miroir)
• RAID 5 : Perte d’une capacité équivalente à celle d’un disque (N disques → N−1 utilisables)
• RAID 6 : perte d’une capacité équivalente à celle de deux disques (N disques → N−2 utilisables)

Un contrôleur RAID de haute qualité (doté d’une batterie et d’une mémoire cache) est nécessaire pour garantir des performances et une fiabilité optimales, mais son prix est élevé.

JBOD est l’option la moins coûteuse, car elle ne nécessite ni disques supplémentaires pour la redondance, ni contrôleur matériel spécifique. Vous pouvez ajouter autant de disques que vous le souhaitez pour créer un volume de grande capacité, contrairement au RAID 1, qui est limité à deux disques. Le JBOD fonctionne également avec des disques hétérogènes — de fournisseurs, de capacités et de vitesses différents — mais cette flexibilité se fait au détriment des performances et de la fiabilité.

C’est au niveau de l’extension que les deux configurations divergent nettement. La plupart des configurations RAID ne peuvent pas être étendues facilement ou ne prennent en charge qu’une extension limitée. En général, vous devez remplacer tous les disques membres par des disques de plus grande capacité et de même type, ou mettre en place une matrice RAID distincte, ce qui nécessite des ports libres sur le contrôleur RAID, voire un contrôleur supplémentaire. Les contrôleurs RAID avancés permettent d’étendre le RAID 10 en ajoutant des paires de disques. Les configurations RAID 5 et RAID 6 peuvent être étendues par l’ajout de disques, mais le processus est risqué et chronophage.

Le JBOD offre la plus grande flexibilité et la méthode d’extension la plus simple. Vous pouvez ajouter un disque à tout moment, quels que soient le fabricant, la capacité, le modèle ou tout autre paramètre. Les nouveaux disques sont immédiatement disponibles, sans qu’aucune reconstruction ni aucun calcul de parité ne soit nécessaire.

Optimisation des performances de sauvegarde avec NAKIVO

Le JBOD peut servir de stockage économique et extensible pour les sauvegardes. La vitesse de sauvegarde est généralement limitée par la connexion réseau, avec une surcharge supplémentaire due à la compression et au chiffrement, ce qui signifie que les limites de vitesse brute du JBOD constituent rarement un goulot d’étranglement. Malgré tout, n’oubliez pas le Règle de sauvegarde « 3-2-1 » et conservez des copies de sauvegarde supplémentaires qui pourront vous dépanner en cas de défaillance du stockage de sauvegarde principal.

Même avec des niveaux RAID fiables tels que le RAID 1 et le RAID 10, les données stockées sur ces matrices doivent tout de même être sauvegardées. Le RAID 1 tolère la défaillance d’un disque, et le RAID 10 peut en supporter deux, à condition que les disques défaillants appartiennent à des paires de miroirs différentes. Mais la redondance ne protège pas contre chaque type de défaillance. Une suppression accidentelle, des attaques par ransomware, la corruption de logiciels et des catastrophes physiques peuvent détruire les données ou le serveur lui-même. Le RAID en miroir est une forme de redondance, et ne remplace pas une solution de stratégie de sauvegardeadaptée.

NAKIVO Backup & Replication intègre un large éventail de fonctionnalités conçues pour rendre la protection des données rapide, sécurisée, fiable et pratique.

• Sauvegarde de machines virtuelles sans agent pour VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Proxmox VE et Nutanix AHV. Les API natives de l’hyperviseur sont utilisées pour sauvegarder les données au niveau de l’hôte.
• Transfert de données sans réseau local : NAKIVO Backup & Replication sélectionne automatiquement le mode de transfert de données optimal, tel que VMware Hot Add ou Direct SAN Access, afin de réduire la charge réseau et d’accélérer les sauvegardes.
• Accélération réseau : Les données sont compressées avant d’être envoyées sur le réseau vers le stockage de sauvegarde de destination, ce qui améliore la vitesse de transfert et réduit l’encombrement de stockage.
• Planification et automatisation des sauvegardes : Des options flexibles planification et fidélisation permettent d’exécuter automatiquement les tâches de sauvegarde, ce qui fait gagner du temps.
• Intégration avec les appliances de déduplication : L’utilisation d’appareils de déduplication pris en charge et de leurs protocoles de transfert de données natifs optimise la vitesse de sauvegarde et minimise l’utilisation de l’espace de stockage de sauvegarde. Les appareils pris en charge incluent Dell EMC Data Domain (DD Boost), HPE StoreOnce (Catalyst) et NEC HYDRAstor (Universal Express).
• Sauvegarde incrémentielle : Seules les données modifiées depuis la dernière sauvegarde complète ou sauvegarde incrémentielle sont transférées, ce qui permet de gagner du temps et d’améliorer les performances par rapport aux sauvegardes exclusivement complètes.
• Suivi natif des modifications pour VMware et Hyper-V : Suivi des blocs modifiés VMware (CBT) et le système natif de suivi des modifications Hyper-V (RCT) accélèrent les sauvegardes incrémentielles.
• Exclusion de données swap : Les fichiers swap et partitions stockent des données temporaires du système d’exploitation et alourdissent inutilement les sauvegardes. La fonctionnalité NAKIVO Backup & Replication les exclut, ce qui améliore la vitesse de sauvegarde et permet d’économiser de l’espace de stockage.
• Troncature de journaux : Les systèmes de bases de données créent des fichiers journaux pour garantir la cohérence des transactions et faciliter la récupération des données. Ces journaux peuvent devenir très volumineux. La fonctionnalité de troncature de journaux permet de réduire la taille des sauvegardes.

Conclusion

Malgré son faible coût et son évolutivité, le stockage JBOD n’est pas adapté aux données critiques ni aux Workloads exigeants en termes de performances. La défaillance d’un seul disque peut entraîner une perte de données. Le JBOD peut servir de stockage de sauvegarde, mais uniquement s’il existe au moins une copie de sauvegarde supplémentaire sur un stockage distinct. Les configurations RAID 5 et RAID 6 sont à éviter pour les données importantes. Les configurations RAID 10 et RAID 1 restent les options les plus fiables, le RAID 10 offrant les meilleures performances, ce qui le rend idéal pour le stockage de machines virtuelles avec une redondance totale. Même avec le meilleur niveau RAID, il est indispensable de sauvegarder les données de la matrice, car de nombreux cas de perte de données surviennent sans qu’il y ait la moindre défaillance de la matrice.

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