A1 MMI «Architecture et Systèmes d'exploitations»

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1 A1 MMI «Architecture et Systèmes d'exploitations» Romain Raffin bureau B06 (1er étage) cours disponibles en pdf sur : 1

2 Plan qu'est-ce qu'un ordinateur? à quoi ça sert un système d'exploitation? comment stocker les données? un peu de sécurité MsWindows en TP : comment installer un système? partitionner un disque ; réparer une machine,... 2

3 Plan qu'est-ce qu'un ordinateur? à quoi ça sert un système d'exploitation? comment stocker les données? un peu de sécurité MsWindows en TP : comment installer un système? partitionner un disque ; ajouter et gérer des utilisateurs ; démarrer un serveur Web. 3

4 I. Qu'est-ce qu'un ordinateur? un Ordinateur contient : un cerveau pour penser et agir : le Processeur (CPU) ; une mémoire pour... ah oui, se souvenir : la mémoire vive (RAM) ; MAIS elle ne fonctionne que durant l'activité (allumé!) des tas de dossiers et de fichiers pour le «long» terme : le disque dur (stockage de masse) ; des fils en vrai paquet de nouilles pour étendre ses capacités : les périphériques (clavier, souris, écran, réseau,...) ; un sacré parasite : l'utilisateur (et encore ils sont parfois toute une bande!) 4

5 A quoi ça peut bien servir? C'est une machine (on peut parfois l'oublier), son rôle est : d'exécuter les tâches que vous lui donnez ; de vous donner le meilleur des environnements pour le faire (rapide, sûr, agréable) ; de s'adapter à vos besoins ; de vous donner des outils supplémentaires (communication, périphériques, logiciels) ; de vous amener un sacré paquet d'ennuis! 5

6 Un petit tour dans le coeur de la machine -> faire discuter toutes les ressources périphériques périphériques processeur processeur stockage stockage Bus système mémoire mémoire communication communication 6

7 Carte mère, CPU, RAM Emplacements mémoire (SLOTS) Processeur Barrette de RAM Carte mère 7

8 Disques IDE NAPPE Cavalier (Jumper) S-ATA 8

9 Carte graphique, vidéo VGA DVI Cartes graphique HDMI Écran plat, TFT Écran CRT, cathodique 9

10 Connecteurs USB 220v Alimentation Firewire (IEEE 1394) RJ45 (Ethernet) 10

11 De nouvelles unités du niveau le plus bas : bit allumé/éteint) (0/1, ouvert/fermé, à l'organisation en morceaux : octet (8 bits) et en paquets : kilo-octets (1 ko = 1000 octets), méga-octets (1 Mo = 1000 ko), giga-octet (1 Go = 1000 Mo), tera-octet (1 To = 1000 Go) giga-hertz, pixels, pouces, bauds,... 11

12 C'est rangé comment? boîtier carte mère alimentation processeur RAM carte vidéo disque lecteur CD écran clavier/souris 12

13 Plan qu'est-ce qu'un ordinateur? à quoi ça sert un système d'exploitation? comment stocker les données? un peu de sécurité MsWindows en TP : comment installer un système? partitionner un disque ; ajouter et gérer des utilisateurs ; démarrer un serveur Web. 13

14 Introduction aux systèmes lele(s (s))ssyysstè m ),), ààquoi catèmee(s ( s quoi cassert? ert? à faire fonctionner l ordinateur et ses périphériques ; à communiquer avec la machine ; à organiser une (des) mémoire(s) ; à exécuter des programmes ; à communiquer avec d autres machines. 14

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17 Quelques systèmes z/os 17

18 Quels systèmes? (pour quels usages?) Unix(s) / Linux Windows stations de travail, mini-ordinateurs et mainframes, supercalculateurs recherche, enseignement, fortes charges (serveurs, calculs, bases de données, gros volume de transactions, ) ordinateur de bureau, familiaux et serveurs ; bureautique, internet, multimedia, jeux,... MacOs ordinateur de bureau et familiaux bureautique, multimédia 18

19 Quelques images IBM z196 Apple Xserve RaspberryPi & consorts 19

20 Historique des principaux systèmes UNIX UNIX Linux Linux 1954 IBM 704 (Amdhal) UNICS début 1973 développeme UNIX nt AT&T (Thompson / Ritchie) Clones d'at & T -> System V -> BSD MSDOS MSDOS Linux (Linus Torvald) Windows Windows /NT 95/NT /Me XP 2003 Vista (Microsoft B.Gates/S.Ballmer/P. Allen) OS/2 OS/ (IBM) Mac Mac OS OS MacIntosh System 6 Sys.7 Sys.7.5 S.8 S.9 Sys. X (Steve Jobs)

21 Comparatif «simple» + Unix Windows MacOs - stabilité complexe d'accès multi-plateformes peu "médiatique" et communauté ouverte multimédia rapide et sûr fonctionnement modulaire stable (de plus en plus) sûr (Windows 2000) beaucoup d'applications dans tous les domaines stable facile d'accès très "Design" monopole d'entreprise conception fermée demandeur de ressources mono plateforme (Intel x86) faibles méthodes de sécurité "peu" d'applications mono plateforme (Motorola/IBM RISC ou Intel) coûteux 21

22 (une) Répartition des différents systèmes Statistiques par visites de sites web THE Troll 22

23 (une) Répartition des différents systèmes 23

24 Les systèmes d'exploitation ont (quand même) quelques fonctionnalités en commun... 24

25 Connexion Connexion = authentification par un serveur reconnaissance de l'utilisateur (login/mot de passe, biométrie, nil) ouverture des données générales + spécifiques ouverture d'une session (interface serveur - utilisateur) Déconnexion «exit» dans sa ligne de commande ou à la souris en mode graphique. 25

26 Connexion par exemple à l'iut : Est-ce que l'utilisateur et le mot de passe sont valides? 11 OK, on lui fait confiance Serveurs de l'iut Je lui ouvre une session, donne moi un lien sur son espace disque Voilà le lien vers son «Z:\» 44 Z:\ 26

27 Connexion Mot de passe Il faut éviter les mots de passe trop simples du style dupont ou tnopud ou encore On respectera les règles suivantes : ne doit pas contenir de données relatives à votre identité (nom d'utilisateur, adresse,...), ne doit pas appartenir à des dictionnaires, composé de caractères non-alphabétiques (chiffres) mais aussi de caractères spéciaux du type : &,.?/@\_ [$!# et mélange majuscules et minuscules, facile à se rappeler sans le noter sur un papier ou dans un fichier (rébus, mnémonique)! Exemples : téléphone « » -> «à çà(éé &à» avec les chiffres du clavier, «c1dr0l2mdp») 27

28 Terminal (console, ligne de commandes) Exemples de terminaux 28

29 Chemins séparateur / (Unix) ou \ (Windows) chemin absolu, qui part de la racine, chemin relatif, qui part de l'endroit où l'on se trouve. «/home/jdupont/rapport» ou «c:\mes Documents\rapport» ««jdupont/rapport» ou «Mes Documents\rapport»..» qui renvoie le répertoire parent du répertoire courant. Attention : Unix fait la différence MAJUSCULES/minuscules, pas Windows forcément MacOs X)! (et pas 29

30 Caractères Joker Métacaractères * désigne une chaîne de caractères quelconque,? désigne un caractère quelconque, [...] désigne les caractères entre crochets, par énumération ou intervalle. exemple : *.doc -> fichier1.doc, fichier.doc, fichierljfgj56367.doc fichier?.doc -> fichier1.doc, fichier.doc, fichierz.doc 30

31 Plan qu'est-ce qu'un ordinateur? à quoi ça sert un système d'exploitation? comment stocker les données? un peu de sécurité MsWindows en TP : comment installer un système? partitionner un disque ; ajouter et gérer des utilisateurs ; démarrer un serveur Web. 31

32 Gestion des disques plateau (platter) cylindre (cylinder) = toutes les pistes des plateaux pour une position de la tête piste (track) secteur (sector) 512 octets têtes de lecture/écriture 32

33 Gestion des disques temps temps d'accès d'accès = = ➁ ➀ ➂ temps de mouvement du bras temps de mouvement du bras ➀ ➀ (seek time) (seek time) + temps de rotation + temps de rotation ➁ ➁ (search time) (search time) + temps de transfert + temps de transfert ➂ ➂ (data transfer) (data transfer) Quelques ordres de grandeur : 25 ms➀ + 8,4 ms➁ + 0,094 ms/byte➂ = 33,494 ms pour un octet ; , x 0,094 = 34,34 ms pour 10 o. adjacents ; 334,94 ms pour 10 octets éparpillés. disque 7500 tr/min 33

34 Arborescence de fichiers Windows temp temp A:\ A:\ Windows Windows C:\ C:\ system system command command Program Program Files Files Documents Documents and and Settings Settings jdupont jdupont D:\ D:\ Z:\ Z:\ 34

35 Arborescence de fichiers Linux (1/2) / (root ou racine) dev etc (périphériques) (administration) bin (commandes et utilitaires) tmp (fichiers temporaires) jdupont home (données utilisateurs) pdurand rapport Il existe plusieurs types de fichiers : les fichiers de données (ou fichiers ordinaires), les fichiers répertoires, les fichiers spéciaux, qui permettent de gérer les entrées/sorties. document.txt 35

36 Arborescence de fichiers Linux (2/2) hda hda1 / dev etc bin hdb tmp home jdupont pdurand perso hdb2 sda sda2 36

37 Comment formater mes disques? 1 partition pour le système (c:\, NTFS) 1 partition pour les données (d:\, NTFS) 1 partition pour les jeux ou les fichiers temporaires (e:\, FAT) sur des disques différents si possibles, éventuellement pagefile.sys ailleurs (ralenti le disque système, peut remplir l'espace disque disponible et empêcher d'autres écritures) 37

38 Systèmes de fichiers Introduction Organisation d'un disque : comment stocker un fichier? 2 stratégies pour un fichier de taille n : 1ère méthode : n octets consécutifs sont alloués. Le fichier est déplacé lorsque sa taille augmente fichier1 fichier2 fichier fichier2 fichier1 fichier3 38

39 Systèmes de fichiers 2ème méthode : les n octets sont divisés en m blocs de même taille pas nécessairement contigus. Il existe donc de "petits" trous dans le SDF Cette dernière solution est préférée. Elle nécessite moins d'accès disque lorsqu'un fichier est modifié, implique de la fragmentation et est un peu moins rapide en lecture (mais plus rapide en écriture). 39

40 Plan qu'est-ce qu'un ordinateur? à quoi ça sert un système d'exploitation? comment stocker les données? un peu de sécurité MsWindows en TP : comment installer un système? partitionner un disque ; ajouter et gérer des utilisateurs ; démarrer un serveur Web. 40

41 Sécurité quels moyens? quels outils? quels protocoles? 41

42 Sécurité (1/4) Exploits de sécurité ou d'administration faibles employés rusés, pervers ou farceurs ex-employés ayant toujours des comptes mots de passe faibles faible sécurité physique non application des mises à jour (patches, SR) la plupart des utilisateurs ne connaissent pas les besoins de sécurité 42

43 Sécurité (2/4) attaques attaques cryptographiques brute force trous de sécurité dans des logiciels, les cryptages capture ou replay d' information d'authentification accès à des clés en texte (sur disque ou en mémoire) cheval de troie session hijacking (vol d'une session existante) déni de service (blocage d'accès à des ressources) 43

44 Sécurité en système local shadow!! (non accès à la base des mdp) cryptage des mots de passe cryptage des fichiers isolement des parties sensibles (données, bâtiment) piège (HoneyPot) 44

45 Sécurité (3/4) Des outils gratuits COPS permet de faire un audit sécurité sur un systèmeunix. CRACK permet de détecter le degré de sécurité des mots de passe sur un système UNIX. NESSUS permet de faire des simulations d'intrusion à travers le réseau. Détecter les problèmes de sécurité liés aux services offerts sur une machine (UNIX, Windows,...). NMAP permet d'explorer un réseau afin de découvrir les machines accessibles et les services offerts. TRIPWIRE permet de vérifier sur un système UNIX si des fichiers ont été modifiés, endommagés ou altérés. 45

46 Sécurité (4/4) JOHN THE RIPPER permet de détecter le degré de sécurité des mots de passe sur un système NT PWDUMP permet d extraire du registre le résultat de la fonction de hachage des mots de passes (base SAM). THE FORENSIC TOOLKIT permet d obtenir des informations sur les fichiers d une partition NTFS (activités non autorisées, derniers accès aux fichiers, fichiers cachés, dump d un fichier, etc.). CERBERUS INTERNET SCANNER permet de détecter la présence de certains services (pop, smtp, web, ftp, rpc, finger, dns, etc.) et d'en donner les vulnérabilités. Il fournit aussi des informations sur la base de registre ainsi que sur les partages Netbios et les utilisateurs. DICTIONNAIRES de MOTS de PASSES : internationaux : ftp://ftp.ox.ac.uk/pub/wordlists/ français : ftp://ftp.lal.in2p3.fr/pub/dictionaries 46

47 Sécurité (réseaux) Il existe aussi des solutions pour sécuriser les accès distants. Elles peuvent être apportées à différents niveaux : applicatif : SSH («Secure SHell») transport : SSL («Secure Socket Layer») réseau : IPSec («Internet Protocol Security») 47

48 Virtualisation (1/3) La virtualisation (ou la para-virtualisation) permet d'exécuter un système d'exploitation «complet» sur un autre. On distingue les 2 environnements : l'hôte (machine physique réelle, «host») ; l'invité (machine virtuelle, «guest»). 48

49 Virtualisation (2/3) Cela permet : d'exécuter des applications non portées sur le système hôte ; de porter des applications sur d'autres systèmes ; de tester vos créations sous différents environnements (votre javascript passe t'il aussi en Firefox/Linux qu'en Safari/Mac ou qu'en Opera/PocketPC?) ; de séparer des exécutions (en plus du filtrage des ports, le serveur web virtualisé ne peut endommager l'hôte) ; de ne surveiller physiquement qu'une machine. 49

50 Virtualisation (3/3) virtualisation et para-virtualisation ont une différence : l'accès au matériel. L'invité «para-virtualisé» est conscient qu'il utilise une autre machine. Il peut accéder aux ressources physiques de cette dernière. -> Il peut y avoir un problème de sécurité ou de stabilité si l'interface est mal conçue -> Il faut utiliser des processeurs spécifiques, qui permettent à leur niveau, l'exécution simultanée AMD-V (AMD Virtualization, anciennement Pacifica) Intel VT (Virtualization Technology, anciennement Vanderpool) 50

51 Virtualisation : quelques noms QEMU : émulateur de plateformes x86, PPC, Sparc Plex86 : émulateur de plateforme x86 bochs : émulateur de plateforme x86 PearPC : émulateur de plateforme PPC sur matériel x86 VMWare : propriétaire, émulateur de plateforme x86 Microsoft VirtualPC et VirtualServer : propriétaire, émulateur de plateforme x86 VirtualBox : émulateur de plateforme x86 Parallels : propriétaire, émulateur de plateforme x86 pour Mac OS X. 51

52 Méga virtualisation : les WebOs Le système est virtuel mais exécuté en distant. Les informations passent par l'internet (port 80). Le système est réécrit pour les interactions clavier/souris/disque avec un navigateur web (javascript, ajax, MsActiveX, java et leurs amis). Quelques liens :

53 Plan qu'est-ce qu'un ordinateur? à quoi ça sert un système d'exploitation? comment stocker les données? un peu de sécurité MsWindows en TP : comment installer un système? partitionner un disque ; ajouter et gérer des utilisateurs ; démarrer un serveur Web. 53

54 Administration des droits Droits des fichiers, répertoires et disques (ACL) : plus complet qu'unix, utilisateurs+groupes fichier disque 54

55 Administration de la machine Contrôle de la machine : MMC (Microsoft Management Console) 55

56 MMC : aperçu de la console 56

57 MMC Disques 57

58 MMC Services 58

59 Audit sur fichiers 59

60 Options de sécurité 60

61 Paramètres de sécurité (droits utilisateur) 61

62 La base de registre MsWindows(1/4) HKEY_LOCAL_MACHINE : votre équipement paramètres de l'ordinateur : profils utilisateurs, composants matériels, configuration réseau, paramètres de sécurité et système. SOFTWARE\Classes : classes et les objets Hardware : initialisées à chaque démarrage du PC SAM : paramètres de sécurité Security : sécurité locale. SOFTWARE\Microsoft SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\App Paths : chemins d'accès à Windows ainsi qu'aux applications. SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Uninstall : désinstaller Windows et les applications SYSTEM : nécessaires au démarrage de Windows System\CurrentControlSet : système et les services 62

63 La base de registre MsWindows(2/4) HKEY_CURRENT_USER : paramètres de l'utilisateur AppEvents : Cette branche comprend les événements systèmes et les sons correspondants (EventLabels) et les divers modèles de son (Schemes) ControlPanel : Accessibily, Appearance (apparence), Colors, Desktop, International, Keyboard, Mouse, Screensaver, Sound Environment : variables pour l'environnement keyboard\layout : configuration du clavier Printers : paramètres d'impression (Settings) Software, Software\Microsoft : paramètres d'applications et composants (ActiveMovie, Java, MediaPlayer, Office,...). 63

64 La base de registre MsWindows(3/4) HKEY_CLASSES_ROOT : classes et objets extensions de nom de fichier, les liaisons avec les logiciels ainsi que les serveurs ActiveX (les composants utilisés en commun), menus contextuels ou d'icônes de logiciels. La clé gère en outre des composants communs de Windows et les objets COM (Component Object Model), c'est à dire les DLL ActiveX, les EXE ActiveX, les contrôles complémentaires, etc. CLSID : identificateurs de classe des objets COM, les serveurs ActiveX et les DLL ActiveX. type d'objets : movie, ActiveMovieControl ou anyfile. Emet au travers de son inscription CLSID une référence à un identificateur de classe. 64

65 La base de registre MsWindows(4/4) HKEY_USERS : aperçu de tous les utilisateurs environnement de système d'exploitation par défaut (recopiée pour créer HKEY_CURRENT_USER) HKEY_CURRENT_CONFIG : la configuration actuelle informations sur le profil matériel utilisé par l'ordinateur local au démarrage. Ces informations sont utilisées pour configurer des paramètres tels que les pilotes de périphérique à charger et la résolution d'écran à adopter. copie de HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ CurrentControlSe \Hardware Profiles\Current. 65