Systèmes & réseaux

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Cours de Julie Chaumard 16/12/2024

Matériel vs logiciel
  • hardware = Le matériel comme la carte mère, la mémoire RAM, le disque dur, le wifi, la souris, l’écran, l’objet connecté
    • La différence entre un ordinateur et un serveur ?
    CritèresOrdinateurServeur
    Fonction principaleUsage personnel : bureautique, jeux, etc.Fournir des services : hébergement, bases de données, etc.
    MatérielComposants grand public (CPU, RAM, stockage).Composants robustes : processeurs puissants (Xeon), RAM ECC, redondance matérielle.
    PerformanceOptimisé pour les tâches personnelles.Optimisé pour gérer plusieurs connexions simultanées et de lourdes charges de travail.
    StockageStockage standard (HDD/SSD).Stockage avec redondance (RAID) pour éviter les pertes de données.
    FonctionnementUtilisé de manière ponctuelle, souvent éteint.Fonctionne 24/7 sans interruption.
    Connexion réseauConnexion basique à Internet.Connexion réseau dédiée, avec souvent plusieurs interfaces réseau (NIC).
    UtilisateursUne seule personne ou un petit groupe.Plusieurs clients/utilisateurs à la fois.
    SécuritéNiveau de sécurité moyen.Sécurité avancée avec contrôles d’accès, pare-feu, etc.
    MaintenanceFaible besoin de maintenance.Maintenance proactive pour assurer la disponibilité.
  • software = le système d’exploitation qui s’occupe de parler au matériel à votre place
    • quel système d’exploitation vous connaissez ?
      • Pour les ordinateurs de bureau :
        • Linux
        • Windows
        • Macos
      • Pour les serveurs
        • Ubuntu Server
        • Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
        • Rocky Linux et AlmaLinux (RHEL)
        • Debian Server
        • SUSE Linux Enterprise Server (SLES)
        • FreeBSD (Unix)
        • OpenBSD (Unix)
        • Solaris (Unix)
        • Windows Server
        SystèmeTypeCas d’utilisation
        Ubuntu ServerOpen-source (Linux)Serveurs Web, cloud, applications.
        Red Hat Enterprise LinuxCommercial (Linux)Entreprises, serveurs critiques.
        Windows ServerPropriétaire (Windows)Active Directory, serveurs Microsoft.
        FreeBSD / OpenBSDOpen-source (Unix)Réseau, sécurité, serveurs critiques.
        VMware ESXiHyperviseur propriétaireVirtualisation de machines.
        TrueNASOpen-source (FreeBSD)Serveurs de stockage NAS.
        Amazon LinuxCloud (AWS)Environnements cloud spécifiques.
Datacenter

C’est un batiment qui contient uniquement des machines informatiques. Ce local dispose de climatisations industrielles pour refroidir les machines qui génèrent beaucoup de chaleur. Il est également équipé de systèmes de sécurité par un accès contrôlé et des caméras de surveillance.

Exemples d'utilisation des datacenters :

  • Hébergement de sites web : Serveurs pour des sites à fort trafic (ex : Amazon, Google).
  • Applications Cloud : Fournisseurs SaaS (ex : Microsoft 365, Dropbox).
  • Stockage de données : Bases de données pour entreprises et utilisateurs.
  • Streaming : Plateformes comme Netflix, YouTube.
  • Jeux en ligne : Serveurs pour jeux multijoueurs.

Importance des datacenters

Les datacenters sont cruciaux dans le monde numérique moderne, car ils supportent :

  • Les infrastructures cloud.
  • Les services Internet.
  • Les applications critiques d’entreprise.
  • Les besoins croissants en Big Data et Intelligence Artificielle (IA).

  • Quel est l'ambiance dans un Datacenter, quelles sont les métiers ? ma propre expérience de data Center
Software
Système d’exploitation
Voici une liste des principaux systèmes d'exploitation (en anglais OS Operating System) encore utilisés en 2024 :
  • Systèmes d'exploitation pour ordinateurs personnels :
    • Marque Microsoft : OS Windows version 11
    • Apple : macOS version 15 Sequoia (basé sur UNIX)
    • OS Linux/GNU (qui fait partie du mouvement de logiciel libre) (basé sur UNIX)
      • Debian / Redhat : Connue pour sa stabilité ⇒ pour les serveurs
      • Ubuntu : Distribution populaire et facile à utiliser. (fondée sur Debian)
      • Fedora, Arch Linux, Linux Mint : D'autres distributions largement utilisées plus spécialisé (par ex Fedora pour la musique)
      • Linux est un système d’exploitation ouvert, mis à jour par les communauté
  • Systèmes d'exploitation pour appareils mobiles :
    Marque Google OS Android.
    Marque Apple iOS
    Marque Apple iPadOS
  • Systèmes d'exploitation pour serveurs :
    Linux (Ubuntu Server, CentOS, Red Hat Enterprise Linux, Debian) : Majoritairement utilisé pour des serveurs en raison de sa robustesse et de sa gratuité.
    Windows Server (Microsoft) : Utilisé dans de nombreux environnements professionnels.
    UNIX : Utilisé principalement sur des systèmes critiques, souvent dans des infrastructures de grande envergure.
  • Systèmes d'exploitation spécialisés :
    Chrome OS (Google) : Utilisé principalement sur des Chromebooks.
    Solaris (Oracle) : Utilisé dans certains environnements critiques et serveurs.
A quoi sert le système d’exploitation

Composants de l’ordinateur (CPU, RAM…) ↔ système d’exploitation ↔ utilisateur

  • Le système d'exploitation permet aux utilisateurs d'interagir avec l'ordinateur.
  • Les logiciels ou applications dépendent du système d'exploitation pour fonctionner. L'OS fournit une plateforme et des services de base (comme la gestion des fichiers, de la mémoire, et des processus) sur lesquels les applications s'exécutent.
    Par exemple, un traitement de texte ou un navigateur Web interagissent avec l'OS pour ouvrir des fichiers, afficher des données à l'écran, et gérer les périphériques comme l’imprimante.
  • Le système d'exploitation sert d'interface entre le matériel et les logiciels. Il gère les composants matériels (processeur, mémoire, disque dur, périphériques) et permet aux logiciels de les utiliser de manière efficace.
    Il prend en charge des tâches telles que la gestion de la mémoire, le traitement des entrées/sorties, et le contrôle des périphériques (comme l'imprimante, la souris, etc.).
  • Pour les administrateurs et professionnels IT, le système d'exploitation offre des outils pour la gestion des ressources, la sécurité, et la configuration du réseau.
    Les administrateurs peuvent contrôler l'accès des utilisateurs, surveiller les performances du système, et configurer les paramètres de sécurité.
Exercice

Quelle est la version de votre système d’exploitation ?

Ligne de commande
CatégoriedescriptionLinuxAppleWindowsWindows powershell
Navigation dans le système de fichiersChange le répertoire courantcdcdcdSet-Location <Chemin_du_répertoire>
Navigation dans le système de fichiersListe les fichiers dans un répertoirelslsdirGet-ChildItem
Gestion des fichiers et répertoiresCrée un nouveau répertoiremkdirmkdirmkdirNew-Item -ItemType Directory -Path <Nom_du_répertoire>
Gestion des fichiers et répertoiresSupprime un répertoire vidermdirrmdirrmdirRemove-Item <Chemin_du_répertoire> -Recurse
Gestion des fichiers et répertoiresSupprime un fichierrmrmdelRemove-Item <Chemin_du_fichier>

Gestion des fichiers et répertoiresSupprime un répertoire rm -rrm -rRemove-Item <Chemin_du_répertoire> -Recurse -Force
Gestion des fichiers et répertoiresCopie un fichiercpcpcopyCopy-Item <Chemin_source> -Destination <Chemin_destination>
Gestion des fichiers et répertoiresDéplace un fichier ou un dossiermvmvmoveMove-Item <Chemin_source> -Destination <Chemin_destination>
Voir le contenu d'un fichierAffiche le contenu d'un fichier textecatcattypeGet-Content <Chemin_du_fichier>
Voir le contenu d'un fichierAffiche le contenu d'un fichier page par pagelesslessmoreGet-Content <Chemin_du_fichier> | Out-Host -Paging
Vérification des informations systèmesAffiche les informations sur le systèmeunameunamesysteminfoGet-ComputerInfo
Vérification des informations systèmesAffiche les processus en cours et leur utilisation des ressourcestoptoptasklistGet-Process
ps
Vérification des informations systèmesTerminer un processuskillkilltaskkillStop-Process -Name <Nom_du_processus>
Stop-Process -Id <PID>

Vérification des informations systèmesAffiche l’espace disque utilisé et disponibledfdfGet-PSDrive -PSProvider FileSystem
Vérification des informations systèmesMontre la taille des répertoires et fichiersdududir
Vérification des informations systèmesGestion des disques et partitionsdiskutilGet-Disk
Get-Partition
Vérification des informations systèmesListe du matérielsudo lshw -C network
Vérification de la connectivité réseauVérifie la connectivité réseau avec un hôte distantpingpingpingTest-Connection <Nom_de_l'hôte>
ping
Vérification de la connectivité réseauAffiche le chemin suivi par les paquets pour atteindre un hôtetraceroutetraceroutetracertTest-NetConnection -TraceRoute -ComputerName <Nom_de_l'hôte>
traceroute
Vérification de la connectivité réseauAffiche les informations réseau de votre machineifconfig

ip addr show		ifconfigipconfigGet-NetIPAddress
Vérification de la connectivité réseauAffiche les connexions réseau actives et les ports utilisésnetstatnetstatnetstatGet-NetTCPConnection
Commandes de gestion des utilisateursAffiche le nom de l’utilisateur courantwhoamiwhoamiwhoamiwhoami

Commandes de gestion des droitsChange les permissions d’un fichier ou d’un dossier chmodchmodicacls <Chemin_du_fichier> /grant <Utilisateur>:(<Permissions>)
icacls "C:\chemin\fichier.txt" /grant utilisateur:(R,W)
Commandes de gestion des droitsChange le propriétaire d'un fichier ou d'un répertoirechownchownicacls <Chemin_du_fichier> /setowner <Nom_utilisateur>
Commandes de gestion des droitsExécute une commande avec les droits super utilisateur (root)sudosudorunasStart-Process powershell -Verb runAs
Réseaux et connexions
Pourquoi faire ?
  • Partager des ressources, comme des fichiers, du matériel
  • accéder à des connaissances
  • utiliser des ressources externes (comme une enceinte externe)
  • partager des programmes ou des applications

Fonctionnement global :

Les données sont transmises sous forme de paquets à travers les câbles via des protocoles comme TCP/IP. Les appareils (ordinateurs, serveurs, imprimantes) échangent ces paquets de données, qui sont dirigés par les routeurs et les commutateurs vers leur destination. Chaque appareil sur le réseau est identifié par une adresse IP, et le protocole TCP garantit que les paquets sont transmis de manière fiable et dans le bon ordre.

Client / serveur
  • La machine qui possède les ressources est le serveur. Dans les réseaux locaux, les serveurs partagent et stockent des données pour que les utilisateurs et autres appareils puissent y accéder via des connexions filaires.
  • Imprimantes réseau, caméras de sécurité sont des périphériques connectés : Ils sont également intégrés au réseau pour des échanges de données ou la gestion à distance.
  • Celui qui utilise les ressources est le client.
Avec quoi se connecter ?
  • Cartes réseau (NIC, Network Interface Cards) :
    • Chaque appareil connecté au réseau filaire possède une carte réseau qui permet de se connecter au réseau via le câble Ethernet. La carte réseau assure l’envoi et la réception des données sous forme de paquets.
    • identifier la carte réseau sur votre ordinateur et sa vitesse
  • câble réseau ou onde wifi
    • Câbles Ethernet (généralement CAT5e, CAT6 ou CAT7) : Ils sont utilisés pour connecter physiquement les dispositifs du réseau, tels que les ordinateurs, les serveurs et les commutateurs. Ces câbles sont capables de transporter des signaux numériques à haute vitesse sur des distances modérées.
    • Fibre optique : Utilisée dans certains réseaux pour des communications sur de longues distances ou des débits très élevés. Les fibres optiques transmettent des données via la lumière, ce qui offre moins de pertes et une bande passante plus importante que les câbles en cuivre.
    • identifier le mode de connexion et sa vitesse
    • Le Wi-Fi connecte les appareils à un réseau en utilisant des ondes radio pour transmettre et recevoir des données, au lieu des câbles physiques utilisés dans un réseau filaire.
  • commutateur réseau : switch pour brancher tous les ordinateurs dessus
    • quelle marque de switch
      • Cisco
      • Netgear
  • routeur : relier 2 réseaux (par ex le réseau des ordinateurs au réseau internet)
  • logiciel réseau comme un système d’exploitation réseau (Windows server)
    • quel logiciel ou exploitation réseau
      • Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
      • windows serveur : Utilisé pour les services réseau (Active Directory, DNS, DHCP, etc.).
  • Pare-feux (firewalls) :
    • Les pare-feux filtrent le trafic entrant et sortant du réseau pour protéger les dispositifs contre les menaces extérieures. Ils peuvent être intégrés au routeur ou être des dispositifs autonomes.
Tout doit être nommé

Pour être reconnu sur le réseau

  • les ordinateurs
  • les serveurs
  • les switch
  • les imprimantes
  • les utilisateurs

Toutes ses choses appartiennent à un domaine.

Les noms matériels sont gérés par le DNS Domain Name System

Les noms des utilisateurs par l’annuaire ou l’Active Directory sous Windows serveur

  • Serveurs DNS (Domain Name System) : Ils traduisent les noms de domaine (comme "example.com") en adresses IP, permettant ainsi la communication entre appareils via le protocole IP.
Exercice
  • repérer le nom de votre ordinateur
    • Windows : Windows + I pour ouvrir les paramètres, Allez dans Système → À propos (en bas du menu). Le nom de l'ordinateur est affiché sous Spécifications de l'appareil → Nom de l'appareil.
    • MACOS : menu Apple () dans le coin supérieur gauche et sélectionnez Réglages Système, Général → Partage, Le Nom de l'ordinateur est affiché en haut, dans le champ Nom de l'ordinateur.
    • Linux : hostname -f
Adresse MAC
  • Une adresse MAC (Media Access Control) est un identifiant unique attribué à chaque interface réseau (comme une carte réseau Wi-Fi ou Ethernet) d’un appareil capable de se connecter à un réseau.
  • Une adresse MAC est généralement composée de 48 bits, représentés sous la forme de 6 paires hexadécimales, séparées par des deux points (:) 00:1A:2B:3C:4D:5E
  • Chaque carte réseau ou périphérique dispose d'une adresse MAC qui lui est propre. Ces adresses sont censées être uniques, et elles sont attribuées par le fabricant de la carte réseau. La première moitié de l'adresse MAC (les 24 premiers bits) identifie le fabricant, tandis que la deuxième moitié est un numéro de série spécifique à l'appareil.
  • Une adresse MAC est fixe et assignée lors de la fabrication de la carte réseau. En théorie, elle ne change pas.
  • Exercice
    • repérer votre adresse MAC
      • Windows : Démarrer, puis allez dans Paramètres → Réseau et Internet.
        • Pour une connexion Ethernet : cliquez sur Ethernet, puis sélectionnez votre connexion active.
        • Pour une connexion Wi-Fi : cliquez sur Wi-Fi, puis sur votre réseau connecté.
        • L’adresse IP est affichée sous Propriétés → Adresse IPv4.
        • ipconfig (Appuyez sur Windows + R, tapez cmd, et appuyez sur Entrée.)
      • MacOS : Apple () → Réglages Système (ou Préférences Système) → Réseau. Choisissez Wi-Fi ou Ethernet dans la barre latérale. L’adresse IP apparaît sous la section Détails ou directement sur l'écran principal, comme Adresse IP.
        • ifconfig
        • ipconfig getifaddr en0
      • Linux : ip addr show
Donner des adresses
TCP/IP
  • TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) est une suite de protocoles de communication qui constitue la base de l'Internet et de la plupart des réseaux informatiques. Il permet aux ordinateurs et autres appareils de se connecter et de communiquer sur un réseau, que ce soit un réseau local (LAN) ou l'Internet.
  1. IP (Internet Protocol) :
    • Fonction : IP est responsable de l'adressage et du routage des paquets de données à travers le réseau. Il divise les données en petits paquets, attribue des adresses IP (numéros d'identification unique pour chaque appareil sur un réseau), et gère le transport de ces paquets d'une source à une destination.
    • Adresse IP : Chaque appareil connecté à un réseau utilise une adresse IP pour être identifié (ex. : 192.168.1.1 ou avec IPv6 : 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).
    • Routage : Les routeurs utilisent IP pour envoyer les paquets de données à la bonne destination via le réseau.
  1. TCP (Transmission Control Protocol) :
    • Fonction : TCP est responsable de l'intégrité et de la fiabilité de la transmission des données. Il établit une connexion entre l'expéditeur et le récepteur, assure que les paquets de données arrivent dans le bon ordre, et retransmet ceux qui sont perdus ou corrompus en cours de route.
    • Transmission fiable : TCP garantit que les données sont correctement reçues en vérifiant que chaque paquet a bien été transmis et en redemandant les paquets manquants.
    • Contrôle de flux : Il s'assure que l'émetteur n'envoie pas plus de données que le récepteur ne peut en traiter.
    • UDP, autre protocole comme TCP, qui est moins fiable mais plus rapide

    Principaux protocoles de la suite TCP/IP :

    • HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : Utilisé pour le transfert de pages web.
    • FTP (File Transfer Protocol) : Utilisé pour le transfert de fichiers.
    • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : Utilisé pour l'envoi d'emails.
    • DNS (Domain Name System) : Utilisé pour convertir les noms de domaine (comme google.com) en adresses IP.
    • UDP (User Datagram Protocol) : Un autre protocole de transport, moins fiable mais plus rapide que TCP, utilisé pour des applications nécessitant de la vitesse plutôt que de la fiabilité (comme la vidéo en streaming ou les jeux en ligne).

C’est le rôle du DHCP dans la cas où les adresses sont gérénées automatiquement. Sinon on peut donner des adresses fixes au matériel.

  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) : Un serveur DHCP attribue automatiquement des adresses IP aux appareils du réseau, facilitant ainsi leur identification et communication.
Exercice
  • repérer l’adresse IP de votre ordinateur
    • Windows : Démarrer, puis allez dans Paramètres → Réseau et Internet.
      • Pour une connexion Ethernet : cliquez sur Ethernet, puis sélectionnez votre connexion active.
      • Pour une connexion Wi-Fi : cliquez sur Wi-Fi, puis sur votre réseau connecté.
      • L’adresse IP est affichée sous Propriétés → Adresse IPv4.
      • ipconfig (Appuyez sur Windows + R, tapez cmd, et appuyez sur Entrée.)
    • MacOS : Apple () → Réglages Système (ou Préférences Système) → Réseau. Choisissez Wi-Fi ou Ethernet dans la barre latérale. L’adresse IP apparaît sous la section Détails ou directement sur l'écran principal, comme Adresse IP.
      • ifconfig
      • ipconfig getifaddr en0
    • Linux : ip addr show

Schéma de connectivité macro dans un batiment
Les composants nécessaire au travail en réseau

Dépanner le réseau
  • Regarder les paquets passer sur le réseau avec le logiciel Wireshark
  • vérifier en temps réel ce qu’il se passe sur le système, les serveurs et le réseau : Nagios
Sur le Cloud

Types d'hébergement :

  • Hébergement mutualisé : Dans un environnement mutualisé, plusieurs sites web partagent les mêmes ressources (CPU, RAM, etc.), ce qui peut entraîner des lenteurs si un site consomme trop de ressources. Il y a peu de contrôle pour l'utilisateur en termes de configuration.
  • Serveur dédié : Un serveur dédié signifie que l'utilisateur a accès à l'ensemble du serveur physique. Cela offre le maximum de contrôle et de ressources, mais c'est beaucoup plus cher qu'un VPS.
  • VPS : Un compromis entre ces deux solutions, offrant plus de contrôle et de ressources dédiées qu'un hébergement mutualisé, mais à un coût inférieur à celui d'un serveur dédié.
Objets connectés

ISO

Qu’est-ce que la norme ISO ?

  • ISO (International Organization for Standardization) : C'est une organisation internationale qui élabore et publie des normes dans divers domaines pour garantir l’interopérabilité, la qualité, et la compatibilité.
  • Dans les réseaux informatiques, les normes ISO jouent un rôle clé en standardisant les méthodes de communication entre les systèmes, les matériels et les logiciels.

La norme ISO/OSI : Le modèle OSI

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est une norme développée par l'ISO pour standardiser les communications réseau.

Pourquoi le modèle OSI est-il important ?

  • Standardisation : Il offre un cadre de référence pour comprendre et implémenter les communications réseau.
  • Interopérabilité : Permet à des matériels et logiciels de différents fabricants de fonctionner ensemble.
  • Diagnostic : Facilite le dépannage des problèmes réseau en identifiant la couche défaillante.
  • Indépendance des couches : Chaque couche fonctionne indépendamment tout en interagissant avec les autres.

a. Objectif du modèle OSI :

  • Définir un modèle théorique en 7 couches pour décrire la manière dont les données circulent entre deux systèmes sur un réseau.
  • Chaque couche remplit un rôle spécifique dans le processus de transmission de données.
  • Les 7 couches du modèle OSI :
    N° de coucheNom de la coucheFonctionExemple
    7ApplicationInterface avec les applications utilisateur. Gère les protocoles applicatifs comme le HTTP, FTP.HTTP, FTP, SMTP, DNS
    6PrésentationFormatage des données, chiffrement, compression.SSL/TLS (chiffrement)
    5SessionÉtablissement, gestion et terminaison des sessions de communication.NetBIOS, RPC
    4TransportDivision des données en segments, contrôle d'erreur, fiabilité de la transmission.TCP, UDP
    3RéseauRoutage des paquets et adressage logique (IP).IP, ICMP, ARP
    2Liaison de donnéesTransmission des trames sur le réseau local. Gestion des adresses MAC.Ethernet, Wi-Fi, PPP
    1PhysiqueTransmission physique des bits via câbles, signaux électriques, optiques ou radio.Câbles Ethernet, Fibre optique

    Autres normes ISO dans les réseaux :

    En plus du modèle OSI, d'autres normes ISO sont utilisées dans les réseaux informatiques pour assurer la compatibilité et la sécurité :

    • ISO 27001 : Norme pour la gestion de la sécurité des systèmes d'information (SMSI).
    • ISO 17799 : Guide des meilleures pratiques de sécurité des informations.
    • ISO/IEC 8802-3 : Définit les standards Ethernet (réseau local - LAN).
    • ISO/IEC 11801 : Norme pour le câblage structuré des réseaux locaux.
QUIZZ
Q1
  1. Précisez dans la liste ci-dessous ce qui ne constitue pas un système d’exploitation :
    • Windows
    • Unix
    • SMTP
    • Linux
    • Novell
    • DOS
  1. Précisez dans la liste ci-dessous les éléments associés à un environnement d’impression :
    1. file d’attente
    1. périphérique d’impression
    1. carte SCSI
    1. pilote
    1. câble réseau

R1
  1. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol est un protocole utilisé pour le courrier électronique
  1. réponses :
    1. file d’attente : VRAI, placer. les documents en attente prêts à être imprimés
    1. périphérique d’impression : VRAI, le périphérique est l’imprimante à proprement parler
    1. carte SCSI : FAUX, une carte SCSI est généralement utilisée pour relier des disques de stockage.
    1. pilote : VRAI, nécessaire pour formaté les données dans un langage adapté au périphérique d’impression (PostScript)
    1. câble réseau : VRAI, soit l’imprimante est connectée au réseau via le switch, soit au serveur d’impression.

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Agence digitale Parisweb.art
Tout savoir sur Julie, notre directrice de projets digitaux :
https://www.linkedin.com/in/juliechaumard/