Les systèmes de fichiers NTFS et BTRFS

Le BTRFS :

LeBtrfs (B-tree file system) est un système de fichiers des années 2010 sous licence GPL, sous Linux.

Le Btrfs, comme Ext4, est basé sur la notion d’extent. C’est une zone réservée à chaque fois qu’un fichier est enregistré. Cela permet, pour les prochaines écritures sur le fichier, d’ajouter les nouvelles données dans l’extent à la place d’écrire dans une autre zone du disque dur. Les petits fichiers Btrfs utilisent une astuce, ils stockent les données directement dans le système d’extent sans avoir à allouer un bloc mémoire séparé. Les gros fichiers seront donc stockés de façon bien plus efficace.

Le Btrfs propose la notion de « Sous-volumes » qui permet d’avoir une arborescence contenant des répertoires et des fichiers au sein du système de fichiers. On peut l’utiliser pour séparer les données et ordonner différents quotas aux nombreux sous-volumes mais l’utilisation la plus pratique de ce système concerne les snapshots. Avoir un snapshot accessible en écriture permettra sûrement l’apparition de nouveaux usages chez les utilisateurs.

Pour implémenter les sous-volumes et les snapshots, on utilise la technique du « Copy-on-write » dans Btrfs. Si des données sont écrites sur un bloc mémoire il sera copié à un autre endroit du disque dur et les nouvelles données seront enregistrées sur la copie et pas sur l’original. Ensuite les métadonnées sur le bloc sont modifiées automatiquement pour prendre en compte les nouvelles données. On a donc un mécanisme de transaction rapide, efficace et on peut même abandonner la technique de journalisation présente par exemple dans Ext3. Avant chaque écriture il suffira de prendre un snapshot du système.

Le Btrfs propose plusieurs techniques de protection des données :

  • Btrfs effectue des sommes de contrôle sur toutes les données et sur les métadonnées stockées afin de détecter toutes sortes de corruptions à chaud et ainsi proposer un niveau de fiabilité élevé.
  • L’utilisation des « back references » permet de détecter des corruptions du système. Si un fichier appartient à un ensemble de blocs et que ces blocs de leur côté relèvent d’un autre fichier alors il est évident qu’il y a un problème quelque part.

La vérification du système de fichiers, par l’intermédiaire du programme btrfsck, est tolérante aux erreurs et elle est conçue pour être extrêmement rapide. Le prix à payer est une forte empreinte mémoire puisque btrfsck utilise trois fois plus de RAM que ext2fsck.

LE NTFS :

Le NTFS renvoie à « New Technology File System ». NTFS est un système de fichiers très répandu dû à la supériorité de Microsoft et permet l’organisation des données sur des disques durs et des supports de données. Ce système de fichiers est le standard incontesté pour les systèmes d’exploitation Windows.

Le NTFS est utilisé de façon privilégiée dans les systèmes Microsoft. De plus, le disque dur qui contient le système d’exploitation doit obligatoirement être formaté en NTFS depuis Windows Vista. Cette obligation est compréhensible puisque NTFS présente des avantages solides par rapport aux systèmes de fichiers FAT.

Le système de fichiers NTFS est généralement adapté à une utilisation dans les réseaux où il peut déployer sa structure bien organisée comprenant un contrôle pratique des accès des droits en lecture et en écriture des utilisateurs. NTFS a d’avantage d’atouts à offrir : la taille maximale d’une partition est nettement plus importante et s’élève à près de 16 téraoctets, pour un fichier individuel il n’y aura pas de taille limite. Pour un système de fichiers FAT, la taille maximale d’une partition est d’environ 2 téraoctets.

NTFS est le système de fichiers obligatoire dans les systèmes Windows. Le standard propriétaire de Microsoft n’est pas compatible avec la technologie MAC. De ce fait, les échanges de données entre Mac et PC sont effectués à l’aide de supports de données formatés avec des systèmes de fichiers compatibles comme FAT32 ou exFAT. De même, les appareils multimédias comme les consoles de jeux où les lecteurs requièrent généralement des supports de données FAT pour être en mesure d’identifier, d’afficher et de lire les données.

Par avantage, le NTFS peut écrire les fichiers les plus petits, plus rapidement qu’un système de fichiers comme FAT32. À l’aide d’une sélection intelligente, ce système de fichiers diminue le problème de la fragmentation et réduit à un minimum les efforts de défragmentation sur la durée. Par ailleurs, NTFS cause moins de pertes de données puisque ce système de fichiers identifie les secteurs endommagés plus rapidement et retire les fichiers enregistrés à cet endroit.

Les métadonnées enregistrées indiquent de façon claire le programme qui permet d’ouvrir un fichier. D’autre part, dans NTFS les métadonnées disposent d’une autre utilité puisqu’il n’est plus obligatoire d’indiquer l’extension du fichier. Un journal est tenu sur l’ensemble des métadonnées. Dans ce cadre, toute action prévue est enregistrée dans le journal avant l’accès en écriture effectif et le journal est ensuite actualisé.

Conclusion :

Si vous avez la possibilité d’utiliser le BTRFS, je vous conseille ce système de fichiers à celui du NTFS.

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RAID : Architecture des volumes

Qu’est-ce qu’un RAID ?

La technologie RAID (Redundant Array of Independent Disks ou regroupement redondant de disques indépendants) permet d’améliorer les disques d’un serveur ou d’un PC que ce soit pour la sécurité ou la performance.

Le système du RAID est de répartir les données sur plusieurs disques durs et ces répartitions sont différentes en fonction de l’utilité et du budget de la cible. Certaines configurations favorisent la sécurité, d’autres la performance ou encore les deux.

Les configurations les plus utilisés :

Tout d’abord, il faut savoir qu’il existe un nombre assez important de configuration de RAID, parmi la liste, nous avons :

  • RAID 0
  • RAID 1
  • RAID 5
  • NRAID (ou JBOD – Juste a Bunch Of Disks)
  • RAID 2
  • RAID 3 et RAID 4
  • RAID 6
  • RAIDn
  • RAID DP
  • RAID 01 (ou 0+1)
  • RAID 10 (ou 1+0)
  • RAID 05
  • RAID 15
  • RAID 50
  • RAID 51
  • RAID 5E
  • RAID 5 EE
  • RAID 5DP
  • RAID TP
  • RAID 1.5
  • RAID 7, ADG
  • RAID S

Etc.

Sur toutes ces configurations de RAID, les plus utilisé sont les suivants :

Le RAID 0 :

Le RAID 0 répartis 50% des données sur chaque disque ce qui permet d’améliorer la performance du système.

Étant donné que les deux disques travaillants simultanément, les performances seront deux fois plus élevées.

Un volume plus élevé :

Les données n’étant pas dupliquées, il n’y aura pas de perte de volume stockage.

 Sécurité des données très mauvaise :

Les données n’étant à aucun moment dupliqué elles seront perdues si un des deux disques venait à être défectueux c’est pourquoi Il est fortement déconseillé d’utiliser cette configuration pour des serveurs assurant les services critiques de l’entreprise.

Fonctionne uniquement sur deux disques

Le RAID 1 :

Le RAID 1 sécurise un système en disposant de deux disques avec exactement les mêmes données. Cette configuration va servir à sécuriser, la performance ne sera pas améliorée.

Volume miroir :
Le disque 1 contenant exactement les mêmes données que le disque 2, le volume sera divisé par 2.

Sécurité des données bonne :
Si un disque venait à être défaillant, le second prendrait directement le relais.

Le RAID 5 :

Le RAID 5, grâce à un système de parité, répartit une petite partie des données sur chaque disque.

Dans cette configuration, on ne cherche pas la performance mais plutôt la sécurité, tout en économisant le volume de stockage.

Nombre de disques – 1 X capacité d’un disque :

Pour 3 disques de 200 Go, on aurait ainsi 3 disques dont 1 de 200 Go = 400 Go.

Sécurité des données est correcte :

Dans cette configuration, on ne peut se permettre de perdre qu’un seul disque.

On a besoin d’au moins 3 disques nécessaires

Le RAID 10 (1+0)

Le RAID 10 répartit dans une première grappe les données en RAID 0, puis la seconde grappe en RAID 1.
Cette configuration permet d’assemblée la sécurité de RAID 1 avec les performances du RAID 0.

Volume utile (Grappe A et grappe B) = Volume totale (RAID 0) / 2

Sécurité des données est bonne :

La fiabilité du RAID 10 est assez grande car pour qu’il y ait un défaut global il faut que tous les éléments d’une grappe soient défectueux. Sa reconstruction ne mobilise que les disques d’une seule grappe et non la totalité et c’est pour cela qu’elle est assez performante.

Au moins 4 disques nécessaires

Le RAID 01 (0+1)

Le RAID 01 est l’inverse du RAID 10, il répartit dans une première grappe les données en RAID 1, puis dans une seconde grappe en RAID 0.

Volume utile (Grappe A et grappe B) = Volume totale (RAID 0) / 2

Sécurité des données est moyenne :
Dans cette configuration, si un disque est défectueux, toute la grappe sera défaillante et la performance du système sera altérée.

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Serveur informatique

« A quoi sert un serveur ? »

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Un serveur est généralement un ordinateur dont la fonction principale est de fournir un service à d’autres ordinateurs qui lui sont reliés via un réseau. Compte tenu de leur spécificité technique, les serveurs sont capables d’exécuter et de traiter des charges de travailles bien plus importante qu’un ordinateur standard. Les serveurs sont le plus souvent utilisés pour ces types de services : Lire la suite