Matériel

Découverte du hardware serveur

Le serveur est l'équipement physique qui permet d'héberger notre système d'exploitation. Dans un contexte professionnel et de centre de données, ce serveur est installé dans un "rack".

Les racks serveurs sont des armoires métalliques conçues pour accueillir et organiser les équipements informatiques tels que des serveurs, des routeurs, des switch, et des unités de stockage (NAS/SAN). Ils permettent une gestion efficace de l'espace, du câblage, de la ventilation et de l'alimentation électrique dans les centres de données. L'unité de mesure courante pour la hauteur des équipements montés en rack est le "U" (unité rack), où 1U correspond à 1,75 pouces (4,45 cm, plus d'informations sur l'article correspondant).
Par exemple, un serveur de 1U occupe une hauteur de 1,75 pouces dans le rack, ce qui permet d'évaluer facilement l'espace disponible et de planifier l'installation des équipements.

L'alimentation

L'alimentation, Power Supply Unit (PSU) en anglais, permets de délivrer l'électricité nécessaire au bon fonctionnement du serveur.

Cet élément est régulièrement choisi par défaut lors de la configuration d'une tour personnelle.

A contrario, son choix est crucial dans un contexte serveur. Il permets de convertir l'alimentation électrique de la prise murale (courant alternatif) en courant continu utilisable par les composants internes du serveur, tels que la carte mère, processeur et mémoire, les disques durs et les ventilateurs. L'importance du PSU réside dans les points suivants :

1. Fiabilité : Un PSU de qualité assure une alimentation stable et fiable, essentielle pour le bon fonctionnement des serveurs, en minimisant les risques de pannes et de pertes de données.
2. Efficacité énergétique : Les PSU efficaces consomment moins d'énergie et produisent moins de chaleur, ce qui réduit les coûts de fonctionnement et les besoins en refroidissement, contribuant ainsi à une gestion plus écologique des centres de données.
3. Redondance : Dans les environnements critiques, les serveurs sont souvent équipés de PSU redondants. Cela signifie qu'il y a plusieurs blocs d'alimentation installés, prêts à prendre le relais en cas de défaillance d'un PSU, garantissant ainsi une continuité de service sans interruption.

La Carte Mère

La carte mère, motherboard en anglais, est le composant central d'un serveur ou d'un ordinateur. Elle sert de composant central, reliant et permettant la communication entre tous les autres éléments du système. Elle permets l’interconnexion des éléments suivants :

• Processeur (CPU) : La carte mère contient un "socket" pour le processeur, qui est le cerveau de l'ordinateur, exécutant les instructions et les calculs nécessaires au fonctionnement des applications et du système d'exploitation.
• Mémoire vive (RAM) : Des emplacements (slots) pour la RAM sont présents sur la carte mère. La RAM stocke temporairement les données et les instructions que le CPU utilise en cours de traitement, permettant un accès rapide et efficace.
• Stockage : Les disques durs (HDD) et les disques SSD sont connectés à la carte mère via des ports SATA ou NVMe. Ils servent à stocker de manière permanente les données comme le système d'exploitation et les applications.
• Cartes d'extension : La carte mère dispose de slots PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) pour ajouter des cartes d'extension telles que des cartes graphiques, des cartes réseau ou des cartes son, étendant ainsi les capacités du serveur.
• Connecteurs d'alimentation : La carte mère reçoit l'alimentation du PSU via des connecteurs spécifiques, distribuant ensuite cette énergie aux différents composants.
• Ports d'entrée/sortie (I/O) : Les ports USB, Ethernet, audio et autres connecteurs d'entrée/sortie sont intégrés à la carte mère, permettant de connecter divers périphériques externes comme les claviers, souris, imprimantes et câbles réseau.
• Chipset : Le chipset de la carte mère gère la communication entre le processeur, la RAM, le stockage et les autres composants. Il joue un rôle clé dans la performance et la compatibilité de l'ensemble du système.

Le Processeur

Le Processeur, Central Processing Unit (CPU) en anglais, est souvent considéré comme le cerveau d'un ordinateur ou d'un serveur. Il exécute les instructions des programmes informatiques en effectuant des calculs et en prenant des décisions logiques.

• Exécution des Instructions : Le CPU lit et exécute les instructions des programmes et du système d'exploitation. Ces instructions sont stockées dans la mémoire vive (RAM) et comprennent des opérations mathématiques, des comparaisons logiques et des transferts de données.
• Composants Principaux :
  • Unité de Contrôle (Control Unit) : Elle dirige les opérations du CPU, en récupérant les instructions de la mémoire, en les décodant et en coordonnant leur exécution.
  • Unité Arithmétique et Logique (ALU) : Elle effectue les opérations arithmétiques (addition, soustraction, etc.) et logiques (comparaisons, AND, OR, etc.).
• Cœurs : Les processeurs modernes ont souvent plusieurs cœurs, ce qui signifie qu'ils peuvent exécuter plusieurs tâches simultanément. Par exemple, un CPU quad-core peut traiter quatre ensembles d'instructions en même temps, améliorant ainsi les performances globales.
• Fréquence d'Horloge : La vitesse à laquelle un CPU exécute les instructions est mesurée en gigahertz (GHz). Une fréquence d'horloge plus élevée indique un processeur plus rapide, capable de traiter plus d'instructions par seconde.
• Caches : Les CPU disposent de petites quantités de mémoire ultra-rapide appelées caches (niveaux L1, L2, et parfois L3). Les caches stockent temporairement les données fréquemment utilisées pour un accès rapide, accélérant ainsi les performances du processeur.
• Importance : Il est essentiel de choisir un CPU adapté à l'usage prévu pour le serveur. Un processeur surpuissant pour une tâche simple entraînerait des coûts inutiles et une production excessive de chaleur, nécessitant un refroidissement plus important. À l'inverse, un CPU trop faible pourrait ne pas répondre aux besoins de performance requis. Par exemple, pour des serveurs de bases de données intensives ou des applications à haute performance, un CPU puissant avec plusieurs cœurs est nécessaire. En revanche, pour des tâches légères comme l'hébergement de sites web simples, un CPU modeste suffirait. Ainsi, en sélectionnant un processeur adapté, on optimise à la fois les coûts et l'efficacité énergétique.

La Mémoire Vive

La Mémoire Vive, Random Access memory (RAM) en anglais, est également un composant crucial dans un ordinateur ou un serveur. Elle sert à stocker temporairement les données et les instructions que le CPU utilise en cours de traitement.

• Stockage Temporaire : La RAM permet de stocker des données de manière temporaire. Lorsque vous exécutez un programme, les données et les instructions nécessaires sont chargées depuis le disque dur ou le SSD dans la RAM, car elle est beaucoup plus rapide à lire et à écrire que les disques de stockage permanents.
• Accès Rapide : La principale caractéristique de la RAM est sa vitesse. Elle permet au CPU d'accéder rapidement aux données dont il a besoin pour effectuer des calculs et des opérations. Cela améliore considérablement les performances globales du système.
• Volatilité : La RAM est une mémoire volatile, ce qui signifie qu'elle perd toutes les données qu'elle contient lorsque l'ordinateur est éteint. C'est pourquoi les données importantes sont enregistrées sur des supports de stockage permanents comme les disques durs ou les SSD.
• Capacité : La quantité de RAM dans un système influence directement sa capacité à gérer des tâches multiples ou des applications exigeantes. Plus un système a de RAM, plus il peut exécuter de programmes simultanément et traiter de grandes quantités de données sans ralentir.
• Importance pour les Serveurs : Dans un environnement Linux, surtout sur des serveurs, une quantité adéquate de RAM est essentielle pour des performances optimales. Par exemple, les serveurs de bases de données, les serveurs web et les serveurs d'applications bénéficient tous d'une grande quantité de RAM pour gérer efficacement les demandes des utilisateurs et les processus en cours.

RAM ECC (Error-Correcting Code) : La RAM ECC est un type de mémoire vive conçu pour détecter et corriger les erreurs de données. Dans les environnements critiques, tels que les serveurs, la fiabilité des données est primordiale. La RAM ECC ajoute des bits de contrôle supplémentaires aux données stockées, permettant de détecter et de corriger les erreurs courantes à la volée. Cela réduit le risque de corruption des données et améliore la stabilité du système.

Les Carte Réseau

Les cartes réseau, Network Interface Cards (NIC) en anglais, sont des composants qui permettent la communication entre un ordinateur ou un serveur et un réseau.

• Connexion Réseau : Une carte réseau permet à un ordinateur ou un serveur de se connecter à un réseau local (LAN) ou à Internet. Elle sert de point d'interface entre le système et les câbles réseau ou les signaux sans fil.
• Types de Cartes Réseau :
  • Cartes Ethernet : Utilisées pour les connexions filaires, elles se connectent aux câbles Ethernet et sont très courantes dans les réseaux locaux en raison de leur fiabilité et de leurs hautes vitesses de transfert.
  • Cartes Wi-Fi : Utilisées pour les connexions sans fil, elles se connectent aux réseaux Wi-Fi, offrant la flexibilité de la connectivité sans fil mais avec généralement des vitesses inférieures à celles des connexions filaires.
• Vitesses de Transfert : Les cartes réseau sont disponibles avec différentes capacités de vitesse, telles que 10/100 Mbps (Fast Ethernet), 1 Gbps (Gigabit Ethernet), et même 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) ou plus, adaptées aux besoins spécifiques en bande passante.
• Configuration et Adressage : Chaque carte réseau possède une adresse MAC (Media Access Control) unique, utilisée pour identifier l'appareil sur le réseau. La configuration de la carte réseau inclut la définition de paramètres comme l'adresse IP, le masque de sous-réseau et la passerelle par défaut, nécessaires pour une communication efficace sur le réseau.
• Importance pour les Serveurs : Dans un environnement Linux, les cartes réseau jouent un rôle crucial pour les serveurs. Elles permettent la communication avec d'autres serveurs, des bases de données, des utilisateurs et des périphériques réseau. Une carte réseau performante est essentielle pour assurer des transferts de données rapides et fiables, ce qui est particulièrement important pour des applications comme l'hébergement web, les services de fichiers et les systèmes de gestion de bases de données.
• Fonctions Avancées : Certaines cartes réseau offrent des fonctionnalités avancées comme le support pour le VLAN (Virtual LAN), le Wake-on-LAN (pour allumer l'ordinateur à distance), ou encore le support pour des technologies de sécurité réseau avancées.