Le système d’exploitation réseau joue un rôle primordial dans la gestion des flux de données, le partage des ressources ou encore la sécurité des communications. Découvrez tout ce qu’il faut savoir sur ce sujet, notamment en tant qu’administrateur !
Depuis le tout premier système d’exploitation, GM-NAA I/O créé en 1956 par General Motors pour son IBM 704, les OS occupent une place fondamentale dans l’univers de l’informatique. Ils facilitent la gestion des ressources matérielles et logicielles d’un ordinateur.
Toutefois, tout se complique lorsque plusieurs ordinateurs sont interconnectés pour former un réseau. Dans une telle configuration, un autre type de logiciel permet d’orchestrer la collaboration harmonieuse des machines : le système d’exploitation réseau.
Qu’est-ce qu’un système d’exploitation réseau ?
Évolution naturelle du système d’exploitation autonome qu’on retrouve couramment sur les PC, le système d’exploitation réseau est spécialement conçu pour gérer et coordonner les activités de plusieurs ordinateurs interconnectés.
Il n’est donc pas pensé pour un usage individuel, mais pour le partage et la communication entre les nœuds du réseau. L’une de ses caractéristiques essentielles est la capacité à gérer des ressources à distance.
Ainsi, un ordinateur peut accéder aux fichiers, aux imprimantes, aux applications et à d’autres ressources situées sur un ordinateur distant via le réseau.
Les utilisateurs peuvent travailler de manière collaborative, partager données et informations, et accéder aux services distribués en toute simplicité.
Quelles différences avec un OS autonome ?
Pour bien comprendre les systèmes d’exploitation réseau, une comparaison avec les OS autonomes de nos PC comme Windows, macOS ou Linux est pertinente. Ces derniers sont conçus pour gérer un seul ordinateur, et assurent des tâches comme la gestion des fichiers, l’exécution de programmes et l’interaction avec le matériel de l’ordinateur individuel.
De son côté, le système d’exploitation réseau est conçu pour gérer tout un ensemble de machines et coordonner le partage et la communication. C’est une différence clé.
Il fournit des fonctionnalités de réseau avancées telles que la gestion des connexions, la sécurité, la gestion des utilisateurs et la virtualisation pour garantir un fonctionnement harmonieux.
L’histoire des systèmes d’exploitation réseau
L’origine de ces OS remonte aux premiers réseaux informatiques, principalement utilisés pour les projets de recherche et militaires. L’un des précurseurs est le CTSS : Compatible Time-Sharing System (CTSS) développé au Massachusetts Institute of Technology (MIT) dans les années 1960.
Il permettait à plusieurs utilisateurs de partager un ordinateur central via des terminaux distants. Au fil des décennies, ces systèmes ont évolué pour répondre aux besoins croissants des entreprises, institutions académiques, fournisseurs de services internet (FAI) et autres Data Centers.
Des systèmes comme UNIX, Linux, Windows Server et bien d’autres ont émergé pour fournir des fonctionnalités réseau toujours plus avancées et une gestion de ressources améliorée.
Quels sont les principaux avantages ?
Les principaux objectifs des systèmes d’exploitation réseau sont aussi leurs grands points forts. Ils permettent par exemple d’accéder aux ressources partagées comme les bases de données et applications de façon aussi efficace que sécurisée.
De plus, leurs mécanismes de sécurité permettent de protéger les données sensibles et de garantir que seules les personnes autorisées puissent accéder aux ressources du réseau.
La communication entre les ordinateurs est également facilitée, que ce soit pour le partage de fichiers, la messagerie électronique ou d’autres services.
En outre, l’utilisation des ressources réseau est optimisée afin de garantir que les tâches sont réparties de manière équilibrée entre les machines et d’éviter les goulets d’étranglement. Les performances s’en trouvent maximisées.
Parmi les nombreux autres avantages, on peut mentionner une meilleure efficacité, une réduction des coûts, une collaboration facilitée et une gestion centralisée.
Quels sont les composants clés des systèmes d’exploitation réseau ?
Plusieurs composants essentiels constituent les systèmes d’exploitation réseau, et travaillent en tandem pour assurer un fonctionnement fluide.
Tout d’abord, le noyau réseau est le cœur du système. Il est responsable de la gestion des ressources matérielles, de l’ordonnancement des tâches et de la gestion des communications entre les machines.
Il gère les connexions réseau entrantes et sortantes, garantissant que les données sont acheminées vers les bons destinataires de manière fiable. De plus, il attribue efficacement les ressources du processeur et de la mémoire aux applications et processus en cours d’exécution.
Ceci permet l’utilisation optimale des ressources. Ce noyau gère aussi les opérations d’entrée/sortie (E/S) pour garantir que les données sont correctement lues ou écrites sur les dispositifs de stockage et de communication.
De son côté, le gestionnaire de fichiers réseau permet le partage de fichiers, la gestion des permissions et droits d’accès, ou encore la centralisation des ressources de stockage sur un serveur pour simplifier la gestion des données.
En parallèle, un large éventail de protocoles de communication permet de garantir la compatibilité et la connectivité entre les différents noeuds du réseau. C’est le cas du protocole IP, pour adresser et router les paquets de données sur internet et les réseaux locaux.
On peut également citer le TCP (Transmission Control Protocol) pour assurer une communication fiable en établissant des connexions et la transmission de données, ou encore le UDP (User Datagram Protocol) offrant une communication plus rapide adaptée aux flux en temps réel.
Le protocole HTTP/HTTPS est quant à lui utilisé pour le transfert de données sur le web, notamment pour les pages et services en ligne. On retrouve également des mécanismes de sécurité visant à protéger les données et les ressources.
Ceci inclut l’authentification des utilisateurs, la gestion des mots de passe, les pare-feu et les outils de détection d’intrusion. La gestion des utilisateurs permet aussi de contrôler l’accès aux ressources en fonction des autorisations attribuées à chacun.
Le système gère également les ressources matérielles des machines, y compris le processeur, la mémoire, les périphériques de stockage et d’autres composants. Ils s’assurent que ces ressources sont allouées de manière optimale pour répondre aux besoins des applications et des utilisateurs !
Quelles sont les fonctionnalités avancées ?
Au-delà de ces composants de base, les systèmes d’exploitation réseau offrent également des fonctionnalités avancées pour répondre aux besoins spécifiques des réseaux modernes.
La virtualisation et la conteneurisation sont de plus en plus exploitées pour la gestion des ressources réseau. Elles permettent en effet de créer des environnements isolés sur une seule machine physique, simplifiant la gestion des applications et la consolidation des serveurs.
Les outils comme VMware, Docker et Kubernetes sont couramment utilisés pour ces tâches. En outre, l’ordonnancement des tâches réseau est crucial pour garantir une utilisation équilibrée des ressources du réseau.
Les OS réseau utilisent donc des algorithmes d’ordonnancement pour attribuer le temps CPU et la bande passante réseau de manière efficace. Ils incluent aussi des mécanismes d’équilibrage de charge pour répartir le trafic de manière égale entre les serveurs.
Ceci garantit la disponibilité et les performances du réseau, et la redondance permet aussi d’assurer une tolérance aux pannes et une disponibilité continue.
Des politiques de qualité de service permettent par ailleurs de prioriser le trafic en fonction de son importance. C’est essentiel pour garantir que les applications critiques comme la VoIP ou la vidéoconférence fonctionnent sans interruption.
Citons également les outils de monitoring et de dépannage intégrés aux systèmes pour aider les administrateurs à surveiller les performances du réseau, à identifier les problèmes et à prendre des mesures correctives.
Quels sont les systèmes les plus connus ?
Utilisés dans une large variété d’environnements allant des petites entreprises aux data centers, les systèmes d’exploitation réseau répondent à différents besoins. Voici quels sont les plus populaires et leurs cas d’usage spécifiques.
Le plus connu est probablement Windows Server, développé par Microsoft et utilisé dans les environnements d’entreprise pour gérer les réseaux Windows. Il offre des fonctionnalités comme la gestion des utilisateurs, le partage de fichiers et la virtualisation.
On le retrouve souvent dans les environnements dépendant fortement des applications Windows, comme les services Active Directory, les serveurs Exchange pour la messagerie, et SharePoint pour la collaboration.
Les distributions Linux comme Ubuntu Server, CentOS et Red Hat Enterprise Linux sont aussi fréquemment utilisées dans les environnements serveur en raison de leur stabilité, de leur sécurité et de leur polyvalence.
C’est un OS idéal pour les serveurs de messagerie, de fichiers comme NFS et Samba, ou encore pour les serveurs Web. Il est aussi utilisé pour les serveurs de bases de données comme MySQL et PostgreSQL et les serveurs de virtualisation tels que KVM et Xen. En général, c’est également le choix préféré des services cloud basés sur des technologies open source.
Au sein des entreprises ayant des tâches exigeantes en matière de performance et de fiabilité, notamment dans les secteurs de la finance ou de la recherche scientifique, les systèmes de la famille Unix comme AIX, HP-UX et Solaris sont souvent le premier choix.
Le futur des OS réseau
Les réseaux informatiques vont continuer à prendre de l’importance dans nos vies personnelles et professionnelles. Au cours des années à venir, la technologie devrait donc connaître de multiples évolutions.
On peut s’attendre à ce que les technologies de conteneurisation comme Docker et Kubernetes gagnent en popularité. C’est aussi le cas de la virtualisation qui va continuer à transformer la manière dont les ressources sont gérées.
De plus, les systèmes d’exploitation réseau joueront un rôle clé dans le traitement des données en périphérie de réseau (Edge Computing) rapprochant les capacités de calcul des utilisateurs finaux.
Ils devront aussi s’adapter pour prendre en charge un nombre croissant de dispositifs IoT, tout en garantissant la connectivité et la sécurité de ces appareils.
Par ailleurs, comme dans de nombreux autres domaines, l’automatisation des opérations et l’utilisation de l’intelligence artificielle contribueront à simplifier la gestion et à améliorer la sécurité…
Le système d’exploitation réseau, chef d’orchestre des parcs informatiques
Sans les systèmes d’exploitation réseau, il serait tout bonnement impossible d’orchestrer le fonctionnement coordonné de multiples machines. C’est donc un outil à maîtriser impérativement en tant que professionnel de l’informatique.
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