Licence Sciences du Vivant Cursus bidisciplinaire Biologie...
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Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 1 / 2820-10-2011
Licence Sciences du Vivant
Cursus bidisciplinaire
Biologie-Mathématiques
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 2 / 2820-10-2011
Architecture des ordinateurs &
Réseaux informatiques
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 3 / 2820-10-2011
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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 4 / 2820-10-2011
Les époques
1981/IBMIntel x86
1994 : 10.000 Serveurs WEB
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Unité centrale : carte mère
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 6 / 2820-10-2011
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
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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)
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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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron20-10-2011
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
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Performances
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 11 / 2820-10-2011
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
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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.
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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, …)
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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
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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
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Maillage planétaire
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LAN : topologies
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 18 / 2820-10-2011
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
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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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 20 / 2820-10-2011
Performances
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 21 / 2820-10-2011
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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 22 / 2820-10-2011
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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 23 / 2820-10-2011
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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 24 / 2820-10-2011
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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 25 / 2820-10-2011
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
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 26 / 2820-10-2011
SBR
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 27 / 2820-10-2011
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.
Jour 6 - Licence L1 – Christophe Caron 28 / 2820-10-2011
Fin