~~SLIDESHOW~~ ====== Configuration - Rappels ====== //Ph. Sèvre// - V 1.1 ===== Terminologie - Vocabulaire ===== Il est important de maîtriser la **terminologie** et le **vocabulaire** ainsi que les concepts associés pour * comprendre ses interlocuteurs * comprendre les fiches techniques * faire des compte-rendus précis * avoir un ordre d'idée des grandeurs (performances, capacité, prix, ...) et des acteurs * et poser les premiers éléments d'un diagnostic. ===== Les différentes configurations ===== * la **micro-informatique** constitue la partie la plus visible de l'informatique car elle fait partie de la vie de la plupart d'entre nous avec les **PC** mais d'autres types de configurations existent : * les **smartphones** * les **tablettes** * la **mini-informatique** (10 000 €+) * les gros systèmes ou **mainframes** (100 000€+) * le développement rapide de l'internet est à l'origine des **datacenter** qui hébergent plusieurs milliers de serveurs (Google, OVH) permettant de mettre en oeuvre le **cloud-computing** à l'aide de la virtualisation ===== Les unités ===== * **capacité** * unité de base : le bit * les mutiples : * l'**octet** : 8 bits (**byte**) * :!: attention au faux ami : **bit** (abbrev **b**) <> **byte** (abbrev. **B**) * le **Kio** Kilooctet = 1024 octets * le **Mio** Megaoctet = 1024 Ko * le **Gio** Gigaoctet = 1024 Mo * le **Tio** Teraoctet = 1024 Go * le **Pio** Petaoctet = 1024 To * le **i** vient de **Binary** pour différencier du préfixe **k** standard (1000) ===== Les unités décimales ===== * **capacité** * unité de base : le bit * les mutiples : * l'**octet** : 8 bits (**byte**) * le **Ko** Kilooctet = 1000 octets * le **Mo** Megaoctet = 1000 Ko * le **Go** Gigaoctet = 1000 Mo * le **To** Teraoctet = 1000 Go * le **Po** Petaoctet = 1000 To * ces unités sont utilisées par les fabricants de disques durs ===== Les unités de débit ===== * en **b/s** (bits/seconde), ou en multiples * **Kb/s** * **Mb/s** * **Gb/s** * **Attention** :!: 10 Mb/s <> 10 MB/s ===== Les éléments constitutifs d'un ordinateur ===== * fonctionnellement : * **calcul** : processeur + mémoire vive * **stockage** à long terme : disque dur * **affichage** : carte graphique + écran * **connexion** : carte réseau * périphérique d'entrée : clavier, souris ===== Les processeur ===== * élément stratégique du système, c'est lui qui effectue les calculs * prix variable * la **loi de Moore** * la famille Intel X86 (80806, 80286, 80386, 8486, Pentium, , , 4, Core Duo, Xeon, Atom, ...) * la compatibilité binaire AMD (Opteron Athlon) * 400 M de transistors dans un Intel Core I7 ===== Les processeurs - Caractéristiques ===== * **largeur** des registres en bits : 8, 16, 32 et maintenant 64 bits * la puissance est liée à la largeur * **fréquence d'horloge** en MHz : actuellement entre 2 et 4 GHz * la puissance est ~ proportionnelle à la fréquence * **nombre de coeurs** : initialement un seul, actuellement entre 2 et 8 * **finesse de gravure** en nm : * actuellement entre 50 et 32 nm ===== Les processeurs - Caractéristiques ===== * **architecture** : Intel i386, ... * **jeu d'instruction** : compatibilité X86 * **mémoire cache** : qq Mo * (plusieurs niveaux L1 et L2 => 12 Mo sur Xeon 5600) * **technologie** : **CISC**, **RISC** * **puissance dégagée** (TDP) : Thermal Design Power: * Intel Atom : 3 W * Intel Xeon 5600 (6 coeurs) : 130 W * **prix** : de 40 à 1800 € ===== La mémoire vive ===== * **RAM** : Random Access Memory * c'est la mémoire de travail du processeur et du système * appelée encore mémoire dynamique (**DRAM**), elle est **volatile** et perd son contenu si elle n'est pas alimentée électriquement - Elle est rafraichie par un circuit spécifique * actuellement on utilise des barettes **DIMM** (Dual In Line Memory Module) * temps d'accès moyen : **10 ns** * Les standards * **DDR2 SDRAM** : Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM - 2003 * de 100 à 266 Mhz - débit de 3,2 à 8,5 Go/s - 1,8 V * **DDR3 SDRAM** : Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM - 2007 * de 100 à 266 Mhz - débit de 6,4 à 17 Go/s - 1,5 V * **DDR4 SDRAM** : Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM - 2012 - 1,2 V ===== La memoire morte ===== * **ROM** (Read Only Memory) * actuellement mémoire **FLASH** qui peut être modifiée par logiciel * contient les programmes de test et de démarrage du système (**firmware**) et le * **BIOS** (Basic Input/Output System) * ensemble de programmes de bas niveau qui jouent le rôle **d'interface** de bas niveau entre le matériel et le système d'exploitation (Windows, ...) * peut nécessiter une **mise à jour** en cas de bug bloquant * démarche à accomplir avec prudence sous peine de rendre la CM inutilisable ===== l'horloge ===== * elle produit un signal qui permet de cadencer le fonctionnement du processeur * fréquence : actuellement entre 2 et 4 Ghz * en principe, la puissance d'un processeur est proportionnelle à la fréquence d'horloge * les cartes mères disposent de deux fréquences * l'une très élevée (cf plus haut) qui cadence le processeur * l'autre plus basse (**Front Side Bus**) qui cadence le bus et les périphériques plus lents - actuellement autour de 1 Ghz ===== La carte mère ===== * héberge les différents composants décrites plus haut * de 40 à plusieurs centaines d'€ * peut comporter * un circuit graphique * une carte réseau * une carte son * des emplacements pour plusieurs processeurs ===== La carte mère - exemple ===== {{cm.jpg}} ===== Les bus ===== * ensemble de circuits reliant le processeur à la mémoire et aux cartes d’extension. * nécessite un contrôleur de bus pour gérer les échanges * 3 types * le **bus de données** chargé de véhiculer les données * le **bus d’adresses** pour les adresses * le **bus de commandes** ou de **contrôle** relié à un contrôleur qui permet de diriger l’ensemble ===== Les connecteurs d'extension ===== situés sur les CM, ils permettent d'ajouter des cartes qui se branchent sur le bus * Les différents bus * **ISA** : 8 bits - 8 Mo/s - obsolète * **PCI** : 32 bits - Intel - Paramétrage automatique des cartes d'extension (IRQ, adresse E/S) : Plug'n Play * 33 Mhz - 133 Mo/s - encore utilisé * PCI 2.2 en 32 ou 64 bits - freq. 33 ou 66 MHz => 528 Mo/s * **AGP** : Advanced Graphic Port : utilisé uniquement pour les cartes graphiques - obsolète * **PCI-X** : 64 bits – 133 MHz : 1056 Mo/s * **PCI-Express** ou **PCI-e** : bus série 8 Go/s utilisable pour la vidéo ===== Le chipset ===== * ensemble de circuits chargé de gérer le fonctionnement de la carte mère et les flux associés * conçu pour un type de processeur donné * deux circuits * le **NorthBridge** : gère les communications entre le microprocesseur, la RAM, les ports AGP ou PCI Express, et le Southbridge. * le **SouthBridge** : gère le bus PCI, l'interface PS/2, le ports série, parallèle, le contrôleur de disquette, l'interface ATA, Serial ATA, l'interface Ethernet, USB, et IEEE 1394 (Firewire), ctrl. son ou RAID. ===== Le boitier ===== * héberge la carte mère et les différents composants de l'ordinateur * dispose d'une alimentation électrique (~ 500 W) * plusieurs formats * **tour** (mini-tour, moyennne tour, grande tour) * **desktop** (boitier plat) * dispose de connecteurs (ports) permettant de brancher différents périphériques * **USB** (1.1, 2.0, 3.0) : les plus utilisé - utilisable avec de nbx périph. * **FireWire** (IEEE 1394) : même type d'utilisation * **PS/2** pour clavier et souris ancien modèle * **COM1** (série) pour les modems et les périphériques bas débit * **parallèle** (Centronics) pour les imprimantes ancien modèle ===== Le stockage ===== * le stockage est une des problématiques fondamentales de l'informatique * la mémoire vive est **volatile**, elle ne conserve pas les informations si elle n'est pas alimentée électriquement * d'autre part, sa capacité est limitée (qq Go sur un poste de travail) .. * on doit donc recourir aux unités de stockage de masse : disques durs ===== Les disques durs ===== * les disques durs (technologie Winchester) sont les dispositifs les plus courament utilisés du fait * d'une grande capacité : 3 To actuellement pour un disque dur SATA 3,5", 1 To pour un disque dur SATA 2,5" * d'un bon rapport cout/capacité : 60 € pour 1 To * d'une bonne fiabilité : entre 3 et 5 ans de garantie selon les technologies (SATA ,SCSI) * de bonnes performances * temps d'accès : de 4 à 12 ms * débit : de 60 à 200 Mo/s ===== Les disques durs - caractéristiques ===== * **capacité** : 3 To pour 3,5", 1 To pour 2,5" * **facteur de forme** : 3,5 " ou 2,5" (portables) * **type d'interface** : SATA, SCSI SAS, PATA * **vitesse de rotation** : entre 5400 et 15000 t/mn * **temp d'accès** : entre 3 et 12 ms * **débit** : entre 40 et 200 Mo/S * **mémoire cache** : entre 8 et 64 Mo ===== Les disques durs - SATA ===== * **Serial ATA** : * c'est le standard actuel * les CM actuelles disposent d'un contrôleur intégré * permet le Hot-Plug (branchement à chaud) * vitesse de rotation * 7200 t/mn pour les disques grand public * 10000 t/mn pour les disques haut de gamme * temps d'accès : ~ 10 ms * débit : 100 Mo/s * prix modéré ===== Les disques durs - SCSI - SAS ===== * **SCSI** : Small Computer System Interface * nécessite une carte spécifique * actuellemnt **SAS** : Serial Attached SCSI * prix élevé (x4 / SATA) * excellentes performances, en particulier en environnement serveur * permet de brancher 127 périphériques * disques garantis 5 ans * vitesse de rotation 10000 ou 15000 t/mn * tps accès : 4 ms ===== Les disques durs ATA - IDE ===== * le prédécesseur du SATA * encore appelé **PATA** (Parallel ATA) ou **IDE** (Integrated Drive Electronics) * utilise un câble plat (nappe) à 80 connecteurs de 30 cm maxi * 4 périphériques utilisables : un maître et un esclave sur chacun des ports primaires et secondaires * nécessité de paramétrer les disques avec des cavaliers (jumpers) * encore utilisables sur les cartes mères actuelles ===== Les disques - SSD ===== * **SSD** : Solid State Disk * dispositif de stockage utilisant la technologie des clés USB * temps d'accès : 0,1 ms * débit entre 200 et 600 Mo/s * pas de pièces mécaniques - consommation limitée * nombre limité de cycles d'écritures (qq dz ou centaines de milliers): usure relativemnt rapide (qq années) * coût relativement élevé - capacité limitée (256 Go) ===== Les disques - le RAID ===== * **Redundant Array of Inexpensive Disks** - IBM 1985 * dispositif permettant * d'**améliorer la sécurité** du sous-système de stockage en autorisant la panne d'un ou plusieurs disques * d'**améliorer les performance**s du sous-système de stockage en augmentant le débit des E/S * de **constituer des volumes plus vastes** en agrégeant plusieurs disques physiques * :!: ces caractéristiques ne sont pas toujours réunies sur un même système * mise en oeuvre **logicielle**, par le SE ou * **matérielle** par une carte spécifique (recommandé) ===== Les disques - le RAID0 ===== * Principe : **volume agrégé par bandes** : un fichier est réparti par bandes (64 ko par ex.) sur l'ensemble des disques * excellentes performances : on fait la somme des débits * **aucune tolérance de panne** : perte d'un disque => perte du sous-système complet * solution très **risquée** ===== Les disques - le RAID1 ===== * Principe : **mise en miroir** * chaque écriture sur un disque est également faite en temps réel sur l'autre disque * bonne tolérance de panne : on peut fonctionner avec un seul disque * si l'on change le disque défectueux, le système reconstitue automatiquement le miroir * 50% de place perdue : 2 disques mis en place pour un seul utilisable * amélioration des performances en lecture ===== Les disques - le RAID5 ===== * Principe : **Volume agrégé par bandes avec parité** * fonctionne comme les RAID 0, mais propose des informations de parités réparties sur l'ensemble des disques * ces informations permettent de reconstituer de façon transparente pour l'utilisateur les information perdues suite à la panne d'un disque * meilleur compromis : performances, sécurité, place perdue * nécessite 3 disques minimum * bonnes performances en lecture * nécessité de recalculer les informations de parité à chaque écriture disque * place perdue 1/n ===== Les disques - autres formes de RAID ===== * d'autres formes de RAID moins fréquentes existent * **RAID 6** : comme le RAID 5 mais aec 2 disques de parité * **RAID 10** ou **0/1** ou **0+**1 : RAID 0 en mirroir * ... ===== L'affichage - Carte graphique ===== * convertit l'image stockée en mémoire en image affichable à l'écran * ancien standard : **VGA** analogique * comportent : * un processeur graphique : **GPU** * de la mémoire pour stocker les images calculées (de 16 à 1024 Mo) * un **BIOS** vidéo * un **RAMDAC** : convertisseur numérique/analogique plus guèere utilisé du fait des sorties numériques **DVI** * de plus en plus puissante et nécessite un radiateur ===== L'affichage - l'écran ===== * les cristaux liquides ont remplacé les écrans cathodiques * moindre encombrement * moindre consommation * durée de vie plus longue ===== La carte réseau ===== * permet de de connecter le système à un réseau * la plupart du temps au standard **Ethernet** 802.3 * version **filaire** * débit 10 Mbit/s, 100 Mb/s, 1000 Mb/s (Gigabit/s) * utilisable avec du cable UTP (Unshielded Twisted Pair) Catégorie 5 ou plus * version **sans fil** : Wifi 802.11/b/g/n * 802.11b : 11 Mb/s * 802.11n : 54 Mb/s * 802.11n : entre 100 et 200 Mb/s ===== Les périphériques divers ===== * **stockage** : disques externes, lecteur/graveurs de disques optiques, clés USB, ... * **entrée** : clavier, souris, scanner, ... * **sortie** : écran, imprimantes, traceurs, ... ===== Les serveurs ===== * par rapport à un PC classique : * fiabilité améliorée * boitier plus spacieux permettant d'ajouter plus de disques * un ou deux processeurs puissants (Intel Xeon, AMD Opteron, ...) * capacité memoire jusqu'à 16 ou 32 Go. * circuit de ventilation élaboré * alimentation électrique puissante éventuellement redondante * disques durs Hot Swap (échangeables à chaud) SATA ou SCSI SAS * contrôleur RAID * plusieurs cartes réseau haut débit * boitier facile à ouvrir * partie graphique peu élaborée * existe sous forme rackable ===== Les appliances ===== De plus en plus fréquentes, ce sont des boîtiers qui offrent des fonctionnalités diverses : * **NAS** : Network Attached Storage. * c'est un dispositif qui permet le stockage réseau : constitué d'un boitier compact comportant un processeur, de la mémoire, un disque dur et un carte réseau. Il se paramètre facilement et se comporte comme un serveur de fichiers. * peut également jouer le rôle de serveur Web, FTP, Proxy, ... * **Box internet** : Network Attached Storage. * routeur NAT permettant l'accès internet, serveur DHCP, point d'accès Wifi, pare-feu * ...