Licence Sciences du Vivant Cursus bidisciplinaire Biologie ...application.sb-roscoff.fr/download/fr2424/enseignement/lbm/LBM1/2011/S... · 20-10-2011 Jour 6 - Licence L1 – Christophe

Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 1 / 2820-10-2011

Licence Sciences du Vivant

Cursus bidisciplinaire

Biologie-Mathématiques


Architecture des ordinateurs &

Réseaux informatiques


Plan

● Architecture des ordinateurs● Histoire● Composants● Exercices

● Pause : 15 minutes● Réseaux

● Notions● Un exemple de réseau : Ethernet (topologie, câblage, débit…)● TCP/IP : plan d'adressage● Quelques protocoles et commandes utiles● Exercices


Les époques

1981/IBMIntel x86

1994 : 10.000 Serveurs WEB


Unité centrale : carte mère


Composants internes

● Le microprocesseur● Rôle : traiter les informations et

d'exécuter les instructions● Fréquence : Ghz ( barrière 4 Ghz /

échauffement…)● Nombre de cœurs : 2, 4, 6…

– Accroître les performances sans changer la fréquence

– Traitement parallèle / multi-tâche● Mémoire cache

– Capacités variables (Mo)– Impact sur les performance si accès

récurent à des données● Taille des registres : 8, 16, 32 ou 64 bits


Composants internes

● La mémoire vive : RAM (Random Access Memory)● Rôle : Stocke et fournit les données au processeur● Volatile● Capacité : 4 Go● Temps d’accès : 10 ns

● Bus● Rôle : Faire transiter des données d’un composant à un autre● PCI (Peripheral Component Interconnect), SCSI, SATA● Évolution : transfert des données en série (performances)


Composants externes

● Disque dur● Rôle : stocker les informations (fichiers…)● Non volatile : zone de stockage persistante● 500 Go / 10 ms (x 100.000 RAM !)

● Extension● Baie de disques● Réseau de disques● Technologie RAID

– Niveau : 1, 5...– Tolérance aux pannes

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Composants externes

● Autres supports de stockage● Clé USB● Baie disque● Disque SSD (solid-state drive)

● La carte vidéo● Rôle : Prise en charge de l’affichage● Intégrée à la carte mère : coût ++● Carte dédiée : performances ++

● Clavier● Dispositif de pointage

● Souris…● Écran


Performances


Exercices : PC de test

● 1/ PC de test

● Vérifier le fonctionnement du PC en allant dans le BIOS : Noter l’adresse Ethernet

● Démonter un PC

– Périphériques, mémoire, carte vidéo…

– NE PAS DEMONTER le PROCESSEUR !● Faire un schéma annoté de l’unité centrale et de ses composants

● Préciser à minima sur ce schéma– les capacités mémoire

– la capacité du disque dur

– le type de processeur et sa fréquence

– type de chipset, bus, carte vidéo…

● Remonter à l’identique● Vérifier le bon fonctionnement en allant le BIOS

● 2/ Ouvrir un serveur et lister les composants

● 3/ Trouver la capacité mémoire de votre machine virtuelle Linux avec la commande top. Essayer d’identifier les capacités disques et le type de processeur pour cette machine virtuelle


Réseau : définitions

● Télécommunications »● Transmission (émission / réception) de signes, de signaux,

d’écrits, d’images, de sons ou de renseignements de toute nature, par fil, radioélectricité, optique ou autres systèmes électromagnétiques.

● Réseau de communication ● Ensemble de ressources (artères de communication,

commutateurs…) interconnectant des ordinateurs pour leur permettre d’échanger de l’information.


Notions

● Réseau● Classification

– Technologie (Ethernet…), Taille (LAN, WAN…), Filaire/optique/sans fil, ouverture(public/privé…)

● Nœud– Équipement (ordinateur, concentrateur, imprimante etc.) du réseau informatique disposant

d’une adresse● Adresse

– Physique : associé au matériel (fixe)– Logique : associé à une couche logicielle

● Protocole(s)– Spécification de plusieurs règles pour un type de communication particulier.

● Mise en œuvre de l’infrastructure● Passive: câblage, locaux techniques..● Active: équipements (commutateurs, routeurs, …)


Types de réseau

● Réseau Local : Local Area Network (LAN)● 10 m/1 km : salle/immeuble/campus● Réseaux de campus : un bâtiment ou à un groupe de bâtiment pas trop « éloignés » les

uns des autres (site universitaire, usine ou 'campus').● L'infrastructure est privée et est gérée par la structure.● Débits : 10 Mbps à 10 Gbps

● Réseau distant : Wide Area Network (WAN)● 100 km/1 000 km : pays/continent● Interconnexion de réseau locaux en fibre● L'infrastructure est en général publique (Opérateurs, RENATER…) ● Utilisation est facturée en fonction du trafic et/ou en fonction de la bande-passante

réservée● Réseau global (GAN) – Ex : Internet

● 10 000 km : planète, interconnexion de réseaux


Exemple de WAN

● RENATER● Relie l’ensemble des

établissements de recherche et d’enseignement supérieur

● Les besoins de la recherche sont constamment sous-exprimés et ne se matérialisent que lorsque la technologie est disponible à un coût abordable


Maillage planétaire


LAN : topologies


Modes de communication

● Les échanges de données dans un réseau s'effectuent selon 3 modes de diffusions

● Unicast : point à point– La communication s'adresse à une seule machine

● Multicast : diffusion restreinte– à un groupe restreint de machines

● Broadcast : diffusion générale – à toutes les machines d'un réseau


Supports

● Sans fil WiFi (Wireless Fidelity)

● 11 Mbps (IEEE 802.11b), 54 Mbps (IEEE 802.11g, compatible 802.11b), 300 Mbps…

● Pas de câbles donc pratique !

● Usages : Adapté à la mobilité et/ou Si impossibilité de câbler

● Solution moindre coût: par exemple une liaison point à point entre bâtiments (Ile de Batz)

● Cuivre

● Câbles souvent nommés « RJ45 » mais RJ45 est le nom de la connectique.

● De 10 Mbps à 10 Gbps sur 100 mètres

● La norme du moment : Catégorie 6 (Cat6). Supporte le Gbps.

● La norme précédente : Catégorie 5 (Cat5). Supporte le Gbps en Cat5e

● Qui peut le plus, peut le moins: utilisé aussi pour le réseau téléphonique local. Le câblage est dit: banalisé VDI (Voix – Données – Image)

● Fibre

● Support le plus performant (Fibre multi-mode ou monomode)

– Ex : Interfaces optiques 10 Gbps sur 40 Km.

● Insensible aux perturbations électromagnétiques (adapté aux liens en extérieur)

● Adapté aux grandes distances: jusqu'à 100 Km

● Coûteux


Performances


LAN : Ethernet

● Réseau le plus répandu● Transmission par paquets

● Découpage en trames de 1536 octets max● Ethernet fonctionne sur une grande variété de supports

physiques● Câble réseau cuivre, Fibre optique, Ondes hertziennes

(WIFI, ...), Paire téléphonique cuivre● Bande passante

● Suivi des évolutions technologiques– 10 Mbps à 10 Gbps


Matériels actifs

● Hub (obsolète)● Transmet à tout le monde● Collisions de trames● Performances –

● Switch● Transmet au seul destinataire● Commutation● Intelligence embarquée

● Routeur● Interconnecte 2 réseaux dont le plan d’adressage IP est différent● Trouver une adresse de réseau différente

– 193.52.39.0 <=> 195.56.67.0


Adresse Ethernet

● Adresse Ethernet (hexa-décimal) ou MAC (Medium Access Control)

● Liée à une carte réseau● Codée sur 48 bits● 08:00:09:35:d5:0b

– 08:00:09 correspond au constructeur Hewlett-Packard

– 35:d5:0b est l’identifiant de la carte


Internet Protocol : IP

● Les paramètres● Adresse IP : Numéro logique et unique associé à la machine.

– Format IP V4 (32 bits)● Ex: 192.168.4.66● 4 294 967 296 adresses possibles !! Stock épuisé !

– Format IPV6 (128 bits)● fe80::222:19ff:fe57:b6a/64

● Masque: Permet de savoir s'il faut utiliser le routeur pour atteindre la destination. Par exemple 255.255.255.0

● Adresse du routeur: Par exemple 192.168.4.1● Un ou plusieurs DNS (Domain Name Server): Par exemple 192.168.1.135

● Attribution d’une adresse IP● Manuellement● Automatiquement via le protocole DHCP

● Les 2 commandes● ipconfig /all sous Windows● ifconfig sous Linux


Protocoles réseau

● DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol● Mode Client / Serveur● Rôle : Obtenir dynamiquement et automatiquement sa configuration IP● Objectif : simplifier l'administration du réseau en centralisant les

configurations● PING

● Rôle : vérifier qu’une machine est bien sur le réseau● Ping 192.168.1.202

● DNS● Rôle : Associer un nom de machine et une adresse IP

– www.sb-roscoff.fr 192.168.1.202● Des serveurs dédiés ont en charge de maintenir cette base de données

de noms identifiés

http://www.sb-roscoff.fr/


SBR


Excercices : PC de cours

● 1/ Récupérer les paramètres réseaux de votre poste de travail sous Windows● Les noter

● 2/ Mise en place d’un réseau● Déployer un réseau autonome pour chaque rangée● Protocole à définir ensemble !

– Déconnecter les postes du réseau– Connexion– Mettre une IP en dur à chaque PC :

● classe 192.168.42.x● classe 192.168.43.x● classe 192.168.44.x

– Tester la connectivité des 4 PCs pour chaque classe– Basculer sous la configuration initiale– Vérifier tout fonctionne

● 3/ Récupérer les paramètres réseaux de votre poste de travail sous Linux. Les comparer aux paramètres Windows.


Fin

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