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Configuration - Rappels

Ph. Sèvre - V 1.1

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.
  • 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
  • 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)
  • 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
  • en b/s (bits/seconde), ou en multiples
    • Kb/s
    • Mb/s
    • Gb/s
  • Attention :!: 10 Mb/s <> 10 MB/s
  • fonctionnellement :
    • calcul : processeur + mémoire vive
    • stockage à long terme : disque dur
    • affichage : carte graphique + écran
    • connexion : carte réseau
    • périphérique d'entrée : clavier, souris
  • 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
  • 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
  • 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 €
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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

cm.jpg

  • 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

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
  • 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.
  • 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 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 (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
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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)
  • 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 performances 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)
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • les cristaux liquides ont remplacé les écrans cathodiques
    • moindre encombrement
    • moindre consommation
  • durée de vie plus longue
  • 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
  • stockage : disques externes, lecteur/graveurs de disques optiques, clés USB, …
  • entrée : clavier, souris, scanner, …
  • sortie : écran, imprimantes, traceurs, …
  • 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

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
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  • Dernière modification : 2012/01/12 12:09
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