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8.2 Explorez le matériel

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L’ordinateur est construit à partir de composants matériels. Ces composants ont une identité (le fabricant, le modèle…), sont connectés au processeur à travers une liaison ou un bus (pci, usb…), ont des caractéristiques (vitesse, taille…) et peuvent être en partie occupés (mémoire, disque dur).

8.2.1 Les bus

Un bus en informatique, c’est une liaison entre plusieurs composants qui sont tous connectés de la même manière. Un seul composant à la fois peut émettre sur un bus, l’information atteint tous les autres composants. Seuls ceux pour qui l’information est destinée l’utiliseront.

8.2.2 Les composants
8.2.2.1 C’est quoi un disque dur ?

Le disque dur est appelé ainsi car il a la forme d’un disque et qu’il est rigide. Dans l’ancien temps, il y a avait des disquettes souples, plus petites qu’un disque et non rigide. Les disquettes ne sont plus utilisées actuellement, mais elles restent présentes dans les logiciels de configuration.

Le disque dur est donc physiquement un disque, comme le montre l’intérieur du disque présenté à la figure 8.2 (Source : Wikipedia).

(image)

Fig. 8.2 : Un dique dur ouvert (source wikipedia).

En fait, il y a beaucoup d’abus dans cette appellation. Le premier abus, c’est que le disque dur est souvent composé de plusieurs disques. Ainsi, la capacité totale du disque est multipliée par le nombre de disques. Le deuxième abus, c’est que le disque peut être constitué par de la mémoire, comme dans le cas d’un ssd ou d’une clef usb.

Une autre confusion est faite entre disque dur et système de fichiers. Un disque physique est souvent partitionné en plusieurs parties. Chaque partie pouvant héberger un système de fichiers.

Pour compliquer cette situation, le disque dur peut être caché derrière l’utilisation d’un système raid ou du réseau. Il peut aussi être constitué d’un fichier pour un ordinateur virtuel.

Il y a donc plusieurs aspects à distinguer :

  • 1. physique ;

  • 2. système d’exploitation ;

  • 3. système de fichiers ;

  • 4. logiciels.

Un disque physique doit être branché sur un connecteur adapte. Pour les stations actuelles, c’est le connecteur sata. Il faut brancher aussi l’alimentation électrique. Il faut donc que l’ordinateur dispose d’un connecteur libre et qu’il soit possible d’insérer le disque dur à l’intérieur du boîtier. Les disques durs peuvent être fabriqués en plusieurs tailles. Pour les serveurs, il existe de nombreux autres standards, il faudra vérifier l’ordinateur avant d’acheter un disque.

Le système d’exploitation utilise une abstraction d’un disque dur. Cette abstraction permet aux logiciels d’utiliser un disque dur quelconque sans se soucier de la technologie effective. Les pilotes de disques devant offrir le support à l’abstraction. Ceci est utilisé pour fournir cette abstraction à partir de logiciels. Tout logiciel fournissant cette abstraction peut donc être considéré comme un disque dur.

Avec les Linux actuels, les disques durs sont nommés /dev/sda, /dev/sdb, etc. Si le disque est partitionné, alors il doit commencer par une table de partition. Chaque partie apparaîtra dans le système comme le disque dur /dev/sda1, /dev/sda2, etc

Un système de fichiers est une structuration d’un disque dur pour pouvoir gérer des fichiers. Un système de fichiers a une structure interne, par exemple : ext4, et une représentation dans le système d’exploitation. Dans le système d’exploitation, certains fichiers sont des répertoires. Les données qu’ils contiennent permettent d’identifier les fichiers qu’ils sont censés contenir. Il faut un répertoire particulier, le répertoire racine (/), est directement généré par Linux. Les répertoires sont séparés par des caractères /. Ainsi, le fichier ls, contenu dans le répertoire bin, contenu dans le répertoire usr, contenu à la racine peut se nommer plus simplement : /usr/bin/ls.

Le premier système de fichiers est monté sur la racine. Ensuite, d’autres peuvent être montés sur un répertoire. Ainsi, si un disque est partitionné en deux (sda1 et sda2), le système peut être écrit sur sda1, les données utilisateur sur sda2.

  • 1. le disque dur sda1 est monté sur / ;

  • 2. le disque dur sda1 contient le répertoire home sur sa racine ;

  • 3. le disque dur sda2 est monté sur /home.

8.2.2.2 Manipulez les disques durs

Les manipulations logicielles sur un disque dur consistent à :

  • • identifier le modèle d’un disque

  • • identifier un disque

  • • partitionner un disque

  • • effacer un disque

identifier le modèle d’un disque

Pour identifier le modèle d’un disque, il est possible d’ouvrir l’ordinateur et regarder. Plusieurs commandes (dmesg ou lshw) fournissent l’information : 

# dmesg
...
scsi 0:0:0:0: Direct-Access     ATA       SanDisk X400 2.5
scsi 1:0:0:0: CD-ROM            HL-DT-ST DVD-ROM DU90N
...
# lshw
...
           *-disk
                description: ATA Disk
                produit: SanDisk X400 2.5
...

identifier un disque

Le répertoire /dev/disk contient une arborescence permettant de présenter tous les disques (et les parties) de plusieurs façons :

  • • by-id nom du disque (ata-HL-DT-ST_DVD-ROM_DU90N_KMPG78A4923)

  • • by-uuid un identifiant unique permettant de toujours identifier le même espace (6dee2db4-6ad5-4c93-bd7e-1e3f236b89ac)

  • • by-path le chemin physique (pci-0000:00:17.0-ata-1)

Partitionner un disque

Pour partitionner un disque, il y a plusieurs commandes textuelles (fdisk, cfdisk…) ou graphiques (gparted). Linux permet d’utiliser un disque en entier, donc sans le partitionner. Sinon, il faut utiliser une table de partition, en général dans le vieillissant MBR ou le nouveau GPT (GUID Partition Table).

Puis il est possible d’indiquer comment le disque va être divisé, les systèmes de fichiers pour être alors créés avec les commandes mkfs.

Effacer un disque

L’opération consistant à effacer un fichier ou même formater un disque ne permet pas de faire disparaître les informations contenues dans un fichier. Il existe d’ailleurs des utilitaires, comme photorec, permettant de restaurer un fichier effacé. Ces opération se contente d’indiquer que l’espace occupé par les données est disponible pour de nouvelles écritures.

Pour faire disparaître ces informations, il faut écrire d’autre données sur le disque dur. Il est possible d’écrire des zéros ou des données pseudo aléatoires sur le disque : 

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb
dd if=/dev/urandom of=/dev/sdb

Il semble néanmoins qu’il soit possible de trouver les données successivement écrites. C’est analogue à lire sur un tableau ce qui a été écrit, puis effacé avant la nouvelle écriture. Le logiciel wipe met en œuvre un algorithme permettant de brouiller suffisamment les écritures pour rendre (presque ?) impossible la lecture d’informations effacées.

Un autre problème, c’est que les disques durs peuvent intervertir des secteurs. Un disque dur neuf dispose de plusieurs secteurs disponibles n’apparaissant pas pour le système d’exploitation. Si un secteur utilisé devient défectueux, alors il est silencieusement échangé avec un secteur disponible. Le système d’exploitation ne pourra plus jamais effacer les données écrites sur le secteur défectueux.

Il est donc conseillé de chiffrer, au moins les parties du disque contenant les données des utilisateurs.

8.2.2.3 Manipulez les systèmes de fichiers

Les premières questions concernant les systèmes de fichiers (FS) sont :

  • • sur quel FS se trouve ce répertoire ? 

    df -h /var

  • • quel est la capacité de ce FS, quel est sont taux de remplissage ? 

    df -h /home

  • • Quelle taille mes fichiers prennent sur le disque ? 

    du -h ~

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