Veuillez arrêter de faire fonctionner votre NAS domestique sans UPS (il ne s'agit pas seulement de pannes de courant)
Votre NAS est probablement l'un des équipements les plus chers que vous possédez, et il stocke des centaines de gigaoctets de mémoire et de fichiers précieux.
Alors pourquoi est-ce pas branché à un UPS ? Laissez-moi vous dire pourquoi ne pas en avoir un est une horrible idée.
Sommaire
L’évidence : il vous protège des coupures de courant
La principale raison pour laquelle vous devriez vous en procurer un est la même que celle à laquelle vous pensiez lorsque vous avez ouvert cet article : les pannes de courant. Il s’agit de la menace la plus dramatique et la plus visible pour l’intégrité des données, mais nombreux sont ceux qui sous-estiment exactement ce qui se produit mécaniquement et numériquement lors d’une soudaine perte d’électricité. Gardez à l’esprit qu’un NAS n’est pas simplement un boîtier de disque dur ; il s'agit d'un serveur complexe exécutant un système d'exploitation spécialisé qui gère en permanence les tables de fichiers, les journaux et les données mises en cache dans la mémoire vive du système. Lorsque vous lancez un arrêt standard, le système d'exploitation arrête méticuleusement les processus en cours, vide les données de la RAM volatile vers le stockage non volatile et signale aux têtes de lecteur mécaniques de se garer en toute sécurité.
Sans UPS, la perte immédiate d'énergie empêche les têtes de lecture/écriture des disques durs de se garer correctement, ce qui peut entraîner des dommages physiques aux plateaux des disques plus anciens ou une usure importante des disques modernes. Plus important encore, toutes les données temporairement conservées dans le cache d'écriture (données dont le système « dit » avoir été écrites mais qui n'ont pas encore atteint le plateau magnétique) sont instantanément vaporisées. Complètement disparu. C'est ainsi que fonctionne le stockage temporaire. Cette divergence conduit souvent à une corruption du système de fichiers, où la structure des répertoires du lecteur ne correspond plus aux données réelles stockées, ce qui entraîne des « fichiers orphelins » ou des volumes complètement illisibles.
J'ai construit un NAS basse consommation à partir d'un Raspberry Pi
NASberry Pi.
Un UPS résout ce problème. Je ne dis pas qu'il faut nécessairement que le serveur continue de fonctionner pendant des heures en cas de panne de courant, mais cela fournira une fenêtre de temps (généralement quelques minutes seulement) pour que le NAS détecte la panne de courant via un câble de données USB. Une fois détecté, le logiciel UPS déclenche une séquence d'arrêt automatisée et gracieuse. Cela garantit que tous les caches sont vidés sur le disque, que le système de fichiers est systématiquement démonté et que le matériel s'éteint exactement comme prévu par le fabricant, préservant ainsi la santé physique des disques et l'intégrité logique des données qu'ils contiennent.
Il protège votre NAS de l'énergie sale
Une panne complète est un événement binaire : l'alimentation est soit allumée, soit coupée, mais votre réseau électrique soumet également les appareils électroniques sensibles à un spectre d'irrégularités connues collectivement sous le nom d'« électricité sale ». Les prises murales fournissent rarement une tension parfaite et constante de 120 ou 230 volts. Au lieu de cela, l’alimentation est souvent affectée par des chutes de tension, des baisses de tension, du bruit de fréquence et des pics de haute tension. Un NAS est rempli de microprocesseurs délicats, de modules RAM et de contrôleurs de disque qui s'appuient sur une tension stable pour fonctionner à des fréquences spécifiques. Et lorsque la tension d'entrée fluctue de manière significative, le bloc d'alimentation interne (PSU) du NAS doit faire des heures supplémentaires pour redresser le courant, ce qui entraîne une génération de chaleur accrue et une défaillance prématurée des composants.
Les baisses de tension sont particulièrement insidieuses pour les périphériques de stockage. Lorsque la tension descend en dessous des niveaux standard, les composants électroniques tentent souvent de consommer plus de courant (ampérage) pour compenser et maintenir la même puissance de sortie. Cette surtension crée une chaleur excessive et un stress électrique qui peuvent lentement dégrader la carte mère et les cartes logiques du disque dur au fil du temps. Un parasurtenseur standard n'offre aucune défense contre cela ; il coupe uniquement le sommet des pointes haute tension mais ne fait rien pour augmenter la basse tension.
Un onduleur interactif en ligne décent aide à atténuer ce problème grâce à une fonctionnalité appelée régulation automatique de la tension (AVR). L'AVR permet à l'onduleur de surveiller en permanence la tension entrante. Si la tension chute trop bas (affaissement) ou monte trop haut (augmentation) sans réellement s'arrêter, l'onduleur utilise un transformateur interne pour augmenter ou réduire la tension à des niveaux sûrs sans passer à l'alimentation par batterie. Cela garantit que le NAS reçoit une onde sinusoïdale propre et cohérente (ou une onde sinusoïdale simulée) de puissance. Ainsi, prolongeant sa durée de vie. Plutôt cool.
Il vous protège des trous d'écriture
Si vous ne savez pas ce qu'est un « trou d'écriture », il s'agit d'un mode de défaillance spécifique et dangereux associé aux configurations RAID, en particulier celles qui utilisent la parité, telles que RAID 5 ou RAID 6. Ces niveaux RAID fonctionnent en supprimant les données sur plusieurs disques et en calculant une somme de contrôle mathématique, ou bloc de parité, qui permet à la matrice de reconstruire les données en cas de panne d'un disque.
Pour chaque donnée écrite, le système doit écrire les données lui-même puis mettre à jour les informations de parité correspondantes. Ces deux actions sont censées se produire simultanément, mais en réalité, il s’agit d’opérations séquentielles qui se déroulent essentiellement consécutivement. Si une panne de courant se produit à la milliseconde précise entre l'écriture des nouvelles données et la mise à jour du bloc de parité, la baie entre dans un état d'incohérence. Les données sur les bandes de disque ne correspondent plus à la parité mathématique censée les protéger, ce qui entraîne un trou d'écriture.
Le pire, cependant, est que le contrôleur RAID peut ne pas se rendre compte immédiatement de l'erreur. La bande semble valide jusqu'à ce que vous essayiez de lire ce bloc spécifique ou que vous essayiez de reconstruire la matrice après une panne de disque. À ce moment-là, le contrôleur s'appuie sur la parité pour reconstruire les données manquantes, mais comme les informations de parité sont « sales » ou obsolètes par rapport à l'écriture inachevée, la reconstruction échouera ou produira un charabia corrompu.
L'utilisation d'un onduleur constitue la défense matérielle la plus efficace contre le phénomène de trou d'écriture pour les unités NAS grand public et petites entreprises dépourvues de coûteux contrôleurs de cache d'écriture alimentés par batterie. Comme nous vous l'avons dit, il assure un flux continu d'énergie vers votre NAS, y compris pendant l'opération d'écriture, garantissant ainsi que la transaction (écriture des données et de la parité) se termine toujours avec succès. Même si les lumières s'éteignent dans le bâtiment, l'onduleur maintient la tension suffisamment longtemps pour que le contrôleur RAID termine la mise à jour par bande, garantissant ainsi que l'intégrité mathématique de votre baie reste absolue et empêchant une corruption silencieuse des données qui pourrait ne pas être découverte avant qu'il ne soit trop tard.
Il évite les échecs de synchronisation RAID
Enfin, mais non des moindres, cela aide à résoudre un autre problème RAID : les échecs de synchronisation RAID. Après un arrêt brutal provoqué par une panne de courant, un NAS exécutant une matrice RAID lancera presque toujours une vérification de cohérence obligatoire, souvent appelée nettoyage RAID, resynchronisation ou vérification de parité, immédiatement après le redémarrage. Étant donné que le système ne peut pas vérifier si toutes les données ont été écrites correctement avant la coupure de courant, il doit lire méticuleusement chaque secteur de chaque disque dur de la matrice pour comparer les données aux blocs de parité et réparer toute incohérence.
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Ne commencez pas votre voyage NAS du mauvais pied.
Le problème est qu'une resynchronisation RAID est en réalité une opération incroyablement intensive qui oblige les disques durs à fonctionner à 100 % pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours, selon la taille du volume. Si vos disques durs vieillissent ou présentent des défauts mécaniques mineurs et latents, cela peut simplement entraîner la panne complète d'un ou de plusieurs de vos disques.
Avec RAID 5, où la matrice ne peut résister qu'à une seule panne de disque, la perte d'un disque lors d'une resynchronisation laisse la matrice dans un état dégradé, sans redondance. Si un deuxième disque rencontre une erreur de lecture irrécupérable ou tombe en panne sous la charge soutenue de la reconstruction, l'intégralité du volume de stockage est perdue. Ouais.
Heureusement, un UPS empêche complètement ce scénario dangereux. En garantissant que le NAS s'arrête toujours proprement, l'indicateur « bit sale » n'est jamais défini sur le système de fichiers. Par conséquent, lorsque le courant revient et que le NAS démarre, il sait que la baie est propre et n'a pas besoin d'effectuer un contrôle de parité rigoureux. Cela évite à vos disques durs une usure inutile et évite la « zone de danger » des opérations de récupération à forte contrainte, réduisant ainsi considérablement la probabilité statistique d'un événement de panne de plusieurs disques.
Un UPS est indispensable pour un NAS si vous voulez que vos disques mènent une vie saine, alors autant en acheter un aujourd'hui, même si vous pensez que votre alimentation est suffisamment stable pour éviter ces problèmes.
