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Synology Hybrid RAID

Synology Hybrid RAID : Particularités de l'organisation des données et de leur récupération

La sortie de modèles NAS moins coûteux ainsi que l’introduction du SHR en 2010 ont contribué à la popularité croissante de Synology parmi les utilisateurs domestiques et les petites entreprises qui sont devenus capables de stocker et de partager efficacement des contenus numériques sans avoir besoin de planifier, d’effectuer des calculs ou de se plonger dans des concepts RAID compliqués comme le miroir, les rayures ou la parité. Toutefois, malgré leur robustesse et leur commodité, ces applications NAS développent également des problèmes qui entraînent des pertes de données et pour réussir à restaurer les fichiers manquants, il faut avoir une bonne connaissance des particularités de l’organisation des données typiques du RAID Synology qui ont un impact direct sur le processus de récupération des stockages en réseau basés sur cette technologie.

Qu'est-ce que le SHR ?

Le RAID hybride Synology ou simplement SHR est une méthode alternative de redondance spécifique à un fournisseur, conçue pour combiner un certain nombre de disques NAS Synology en une seule unité logique dans le but de protéger l’appareil contre les pertes de données causées par une panne de disque tout en surmontant les limitations considérables du RAID classique, parmi lesquelles le manque total de flexibilité et une configuration plutôt compliquée.

SHR a été lancé en mars 2010 avec DiskStation Manager 2.3 et est maintenant pris en charge dans la plupart des modèles NAS de Synology. Basé sur la combinaison de Linux mdadm et de LVM, ce système d’allocation de données offre une gestion plus automatisée du stockage, une meilleure évolutivité et permet de mélanger des disques de différentes capacités dans un seul boîtier NAS, tandis que pratiquement tout l’espace disponible peut être utilisé efficacement pour conserver les données.

Contrairement au RAID, le SHR n’a pas autant de variantes. Deux grandes options sont disponibles : SHR et SHR 2 : SHR protège la matrice contre une seule défaillance de lecteur tandis que SHR 2 – contre deux défaillances de lecteurs simultanées.

En gros, on peut établir le parallèle suivant entre le SHR et les niveaux RAID traditionnels :

  • SHR composé de 2 disques correspond au RAID 1.
  • Le SHR composé de 3 disques ou plus est similaire au RAID 5.
  • Le SHR 2 peut être comparé au RAID 6.

Toutefois, il convient de mentionner qu’une telle analogie n’est valable que du point de vue de l’utilisation du stockage alors que les principes d’organisation interne des données ne sont pas toujours exactement les mêmes.

Organisation des données

Chaque disque physique constituant le RAID Synology est divisé en plusieurs petites unités d’allocation basées sur la taille du plus petit lecteur de la matrice. Le RAID logiciel peut alors être créé automatiquement sur ces petites sections au lieu d’utiliser nécessairement les disques entiers.

Cela étant, si des disques de même capacité sont utilisés, le résultat ne sera pas réellement différent du RAID classique (niveaux 1, 5 ou 6, selon le nombre de disques composants et le niveau de redondance choisi). Cependant, si les tailles des disques ne correspondent pas exactement, une sorte de mélange de RAID est créé dans chaque cas, ce qui permet d’utiliser l’espace restant.

Par exemple, une unité à quatre baies possède quatre disques : deux sont de 2 TB et les deux autres de 6 TB. Dans un RAID 5 classique, tous les disques seront considérés comme étant de même taille, ce qui équivaut à la capacité du plus petit disque (4 x 2 TB = 8 TB), tandis que l’espace de stockage restant (2 x 4 TB = 8 TB) sera simplement gaspillé. Nous devons également soustraire un disque (2 TB) qui sera utilisé pour stocker la parité et nous obtiendrons ainsi 6 TB d’espace de stockage utilisable sur 16 TB.

Dans SHR, le RAID 5 sera d’abord établi tandis que les “queues de disques” restantes (2 x 4 TB) seront organisées en RAID 1 et les deux RAID seront ensuite répartis en un seul stockage – JBOD. Au total, la NAS basée sur SHR fournira 10 To d’espace de stockage utilisable avec la protection contre la défaillance de l’un des disques de la matrice et sera constituée de RAID 5 et RAID 1 fusionnés en un seul JBOD.

Avantages et inconvénients

Le RAID hybride de Synology peut se targuer d’un certain nombre de points forts par rapport au RAID classique qui est également disponible comme option de configuration pour la plupart des modèles NAS de Synology :

Les disques durs de différents fabricants, la vitesse et les capacités peuvent être mélangées dans un seul SHR.

Le SHR composé de disques de capacité différente offre un espace de stockage utilisable beaucoup plus important que le RAID – un seul disque plus grand est “perdu” pour des raisons de redondance.

Malgré cela, le RAID Synology garantit une protection contre un disque défaillant et la perte de données qui s’ensuit (avec le SHR 2 – même deux défaillances de disque).

De nouveaux disques peuvent être ajoutés au SHR à tout moment – aucun calcul préliminaire n’est nécessaire.

Cependant, le SHR peut être caractérisé par une vitesse légèrement inférieure. En outre, une structure assez compliquée peut devenir un obstacle à la récupération de fichiers critiques en cas de perte de données.

Quand la récupération est-elle nécessaire ?

Étant principalement basé sur la technologie RAID, Synology Hybrid RAID a hérité de ses points vulnérables et cela peut conduire à l’inaccessibilité de fichiers importants :

  • Une configuration inexacte peut être causée par la perte d’énergie électrique ou une reconstruction incorrecte.
  • La corruption du système de fichiers peut être le résultat de plantages de logiciels, d’infections par des logiciels malveillants, de coupures de courant, d’arrêts inappropriés, etc.
  • Les erreurs de microprogrammes ou de systèmes d’exploitation peuvent rendre certaines partitions ou l’ensemble du stockage inaccessible.
  • Les erreurs des utilisateurs, telles que la suppression, le formatage et la réinstallation erronés, ainsi que les configurations négligentes peuvent également entraîner divers problèmes de perte de données.
  • Une défaillance physique ou un endommagement du boîtier NAS ou de ses disques peut entraîner une perte totale de données, car ces systèmes sont conçus pour tolérer une défaillance de deux lecteurs au maximum (selon la configuration). Les principaux signes sont l’incapacité du système à reconnaître les lecteurs, l’indisponibilité de l’interface utilisateur, les messages d’erreur, la couleur inhabituelle des ampoules d’un boîtier NAX, les bruits de bip, de bourdonnement ou de tic-tac, etc.

Processus de récupération des données : recommandations et précautions

Que faut-il pour accomplir la tâche ?

La récupération de données sur un NAS basé sur SHR est une procédure compliquée qui nécessite des outils logiciels avancés présents uniquement dans les éditions Spécialite et Expert RAID de notre logiciel Hexascan. Pour cette procédure, vous aurez également besoin :

  • Un ordinateur personnel fonctionnant sous Windows, Linux ou macOS, qui sera utilisé pour l’installation et l’exécution du logiciel ;
  • Suffisamment d’espace libre sur le PC utilisé pour la récupération ou tout autre support de stockage externe ou de réseau ;
  • Des câbles SATA et de ports libres sur la carte mère pour connecter les lecteurs NAS à un PC de récupération. L’USB-to-SATA peut également être utilisé.

Comment doit-on assembler la matrice ?

Les métadonnées des disques RAID Synology sont automatiquement reconnues par le logiciel et la baie sera reconstruite en mode virtuel.

Cependant, le processus de récupération des données peut être entravé par la perte ou la corruption des métadonnées SHR. Dans ce cas, le logiciel ne pourra pas reconstruire la configuration automatiquement et l’utilisateur devra définir la matrice manuellement. Pour la plupart des NAS Synology, seules les “partitions de données” – les plus grandes partitions de chaque disque physique constituent le RAID et doivent être ajoutées comme ses composants.

Si des disques de même taille sont utilisés dans le SHR, les données du système peuvent être récupérées comme dans n’importe quel RAID traditionnel. Si deux ou plusieurs disques sont de plus grande capacité, leurs queues doivent être assemblées dans un autre RAID et ensuite reliées au RAID principal. En fait, deux matrices sont définies séparément et ajoutées en tant que composants d’un JBOD. La principale pierre d’achoppement est ici de trouver les bons composants de queue et de les relier correctement au RAID principal.

Quelles sont les mesures de sécurité à prendre ?

Les tentatives de reconstruction du système après une perte de données doivent être évitées car elles peuvent compromettre les chances de réussite de la récupération.

Un bon conseil est d’étiqueter les disques selon leur ordre avant de les sortir de la boîte NAS. Dans une disposition verticale, les disques sont numérotés de haut en bas et de gauche à droite dans la disposition horizontale.

En cas de défaillance d’un disque dur, le ou les disques défaillants peuvent être déterminés à l’aide de l’utilitaire Storage Manager de DiskStation Manager. Dans la barre latérale de gauche, choisissez HDD/SDD qui affichera la liste des disques et leur état actuel. Lors de la récupération des données, le ou les disques  défaillants doivent être remplacés par un ou des emplacements virtuels afin que le logiciel puisse les reconstruire en utilisant la redondance.

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