Technologies du Web - Architectures matérielles et logicielles

Frédéric Simonet
Formateur Entreprise 2.0
Email : frederic.simonet@yourwebsite.fr
Tél. : 06 62 63 94 49
Technologies Web
Architectures matérielle/logicielle — 9 heures
Pôle universitaire Léonard de Vinci
ILV : MBA MCI Full/Part Time
Année 2013/2014

Progr. MCI Full Time – 9 h
1.Fondamentaux de l’informatique (3 h)
2.Architecture des ordinateurs (1 h 30)
3.Architecture des réseaux (1 h 30)
4.Architecture des applications (1 h)
5.Cloud computing (1 h)
6.Évaluation (questionnaire) (1 h)

Progr. MCI Part Time – 8 h
1.Fondamentaux de l’informatique (2 h)
2.Architecture des ordinateurs (1 h)
3.Architecture des réseaux (1 h)
4.Architecture des applications (2 h)
5.Cloud computing (1 h)
6.Évaluation (questionnaire) (1 h)

Bibliographie
[Za-1] P. ZANELLA, Y. LIGIER, Architecture et technologie des ordinateurs, 4e édition, DUNOD, 2011.
[Ta-1] A. TANENBAUM, D. WETHERALL, Réseaux, 5e édition, PEARSON, 2011.
[Ro-1] , P. ROQUES, UML par la pratique, 2e édition, EYROLLES, 2011.
[Bu-1] R. BUYYA, J. BROBERG, A. GOSCINSKI, CLOUD COMPUTING (Principles and Paradigms), WILEY, 2011.

Groupes de travail
Organisme
Fonction
ICANN
Gestion des DNS et attribution des adresses IP
IETF
Spécification des protocoles (rédaction des RFCs)
IRTF
Spécification des protocoles (rédaction des RFCs)
W3C
Spécification des standards du web (patterns et langages)
WHATWG
Spécification du langage HTML

Frédéric Simonet
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Partie I Fondamentaux
Informa[tion] + [robo]tique = Informatique
1.Fondamentaux de l’informatique
2.Architecture des ordinateurs
3.Architecture des réseaux
4.Architecture des applications
5.Cloud computing

Programme sur fondamentaux Principaux composants de l’ordinateur Types d’information/opération Représentation externe vs interne Encodage vs codage

Principaux composants Processeur, aussi appelé CPU* Espaces** mémoire Unités périphériques Clavier Souris Écran Imprimante, etc.
* Central Processing Unit. ** Plusieurs types d’espace mémoire.

Fonction du processeur
Le processeur sert à exécuter les instructions d’un programme. (Un programme en cours d’exécution s’appelle un processus.)
—

Fonction de la mémoire
Les espaces mémoire (mémoire de masse, mémoire centrale et registres) servent à stocker des programmes, des instructions ou des données.
—

Fonction des périphériques
Les périphériques (clavier, écran, etc.) permettent d’interagir avec l’ordinateur. La communication périphériques-ordinateur est assurée par le système d’exploitation.
—

Trois types d’information Instructions Données non numériques Données numériques

Composition d’une instruction
Les instructions associent un code opération et des opérandes. Ces opérandes désigne l’ensemble des paramètres impliqués dans l’exécution d’une opération.
Illustration. — L’addition de deux nombres fait intervenir une opération – l’addition – et deux opérandes.

Trois types d’opérations Opérations d’écriture et de lecture Opérations logiques Opérations arithmétiques

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Représentation externe/interne
Codage et adressage de l’information

Problématique du stockage Fixer la capacité de stockage Fixer la taille des espaces de stockage Adresser les espaces de stockage

Parabole du parking
Dimensionnement et adressage des espaces de stockage

Quatre unités de base Unité de stockage physique Unité élémentaire d’information Unité logique d’information Unité d’information adressable

Commentaire
1.Chaque cellule contient un condensateur et un transistor.
2.Chaque cellule fait l’objet d’une représentation logique (chiffre binaire).
3.Ce chiffre binaire (bit) constitue l’unité d’information la plus élémentaire.
4.L’unité d’information élémentaire sert à former l’unité logique d’information*.
5.L’unité logique d’information est couplée à une adresse.
6.L’unité d’information adressable associe adresse et unité logique.
* L’unité logique porte sur un ou plusieurs octets.

Bit (binary digit)
Le bit est un chiffre binaire qui prend soit la valeur 0, soit la valeur 1 ; il constitue l’unité d’information la plus élémentaire : toute information fait l’objet d’un codage faisant appel au bit.
—

Octet (byte)
L’octet représente un jeu de huit bits. Ces huit bits constituent l’unité logique d’information « de base » : toute information fait l’objet d’un codage sur un ou plusieurs octets.
—

Mot mémoire
Le mot mémoire constitue l’unité d’information adressable : il associe unité logique d’information, dont la fonction est d’« héberger » une information codée en binaire, et une adresse.
—

Écriture et lecture
Les opérations d’écriture et de lecture portent obligatoirement sur un mot mémoire qui associe à chaque unité logique d’information une adresse, facilitant ainsi l’accès aux informations enregistrées.
—

Exemples de codage Caractère Y : 01011001 Chiffre 1 : 00000001 Instruction addition : 10000001

Taille logique des mots
Nombre de bits 1 bit 2 bits 3 bits
… 8 bits =1 octet (byte)
… n bits
Nombre d’informations 21 informations 22 informations 23 informations
… 28 informations
… 2n informations

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Codage de l’information
Cas des entiers

Exemple de codage
65 en base décimale i.e. 6510
se traduit par
01000001 en binaire i.e. 010000012.
—

Explication
65 en base décimale i.e. 6510
est égal à
6 x 101 + 5 x 100
donc 65 en notation condensée.
—

Explication (suite)
65 en base binaire
est égal à
0+(1 x 26)+0+0+0+0+0+(1x20)
donc 01000001 en notation condensée.
—

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Codage de l’information
Cas des caractères

Standard Unicode
Le standard Unicode se définit comme un système de codage de caractères universel associant représentation externe, point de code et représentation interne.
—

Cas de la lettre A Représentation externe : A Point de code (hex.*) : 0041 Représentation interne (bin.) : 01000001
* Les points de code sont représentés en base hexadécimale (base 16).

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Encodage de l’information
Contrôle des erreurs, cryptage et compression

Problématique de l’ENcodage Sûreté[-intégrité] des données* Sécurité des données Optimisation des ressources
* NON corruption des données.

ENcodage - enjeux
CONTRÔLE DES ERREURS
SÛRETÉ DES DONNÉES
COMPRESSION/DÉCOMPRESSION
OPTIMISATION DES RESSOURCES
CRYPTAGE/DÉCRYPTAGE
SÉCURITÉ DES DONNÉES

Ce qu’il faut retenir
Instructions et données sont nécessairement représentées par une séquence de chiffres binaires (0/1).
—

Conséquence
Il faut distinguer les langages de haut niveau*, qui permettent de définir le code source des applications, et les langages de bas niveau, utilisés pour définir le code machine*.
—
* PHP, Java, C++, C, etc. ** Code soumis au processeur avant exécution.

À savoir
Le code source est transformé en code machine par des logiciels qu’on appelle des traducteurs ; ces traducteurs font appel à des langages de haut niveau* et des langages de bas niveau**.
—
* Langage C le plus souvent. ** Langage d’assemblage aussi appelé assembleur.

Traduction en deux temps
Première traduction : le compilateur transforme le code source en bytecode en faisant abstraction des attentes du processeur.
Deuxième temps : l’assembleur, aussi appelé machine virtuelle, traduit le bytecode en code machine*.
* Le code machine dépend spécifiquement du processeur cible.

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Partie II Architecture des ordinateurs
CPU, mémoires et OS
5.Cloud computing

Programme sur architecture Architecture du processeur Hiérarchie des mémoires Rôle du système d’exploitation

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Architecture du processeur
Unité de commande et unité arithm. et logique

Unité centrale : RAM + CPU
[Za-1] : « Présentation générale », p.26.

Unité de commande
Principaux dispositifs Compteur ordinal [CO] (registre) Registre instruction [RI] (registre) Décodeur (automate) Séquenceur (automate)

Compteur ordinal [CO]
Le compteur ordinal est un registre (cellule mémoire) dont la fonction est d’enregistrer l’ADRESSE de la prochaine instruction à exécuter.
—

Registre instruction [RI]
Le registre instruction est un registre (cellule mémoire) dont la fonction est d’enregistrer l’INSTRUCTION à exécuter.
—

Décodeur
Le décodeur est un automate dont la fonction est de déterminer l’OPÉRATION À EXÉCUTER à partir du code [opération] fournie par le registre instruction.
—
Illustration. — Le code 101 active la sortie n°5 (8 sorties possibles en tout).
* Rappel. — Les instructions associent code opération et opérandes.

Séquenceur
Le séquenceur est un automate dont la fonction est de COMMANDER le chargement des opérandes [dans l’accumulateur] et l’exécution de l’opération.
—
Remarque. — Les opérandes sont d’abord chargées dans le registre mot.

Unité arithmétique et logique
Principaux dispositifs Accumulateur (registre) Unité de calcul (de 50 à 250 opérations) Transferts des données Opérations logiques Opérations arithmétiques Etc.

Accumulateur
L’accumulateur est un registre (cellule mémoire) dont la fonction est d’enregistrer les OPÉRANDES des opérations à exécuter.
—

Cycle de recherche du CPU
[Za-1] : « Unité centrale de traitement », p.193.
Circulation/transfert des informations initié par le CPU

Cycle d’exécution du CPU
[Za-1] : « Unité centrale de traitement », p.194.
Circulation/transfert des informations initié par le CPU

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Hiérarchie des mémoires
Typologie ; rapport vitesse/capacité associé

Typologie des mémoires Registres Mémoire centrale i.e. RAM, mémoire vive Mémoire de masse, de stockage i.e. ROM

Hiérarchie des mémoires
[Za-1] : « Mémoires », p. 154.

Rapport vitesse/capacité
[Za-1] : « Mémoires », p. 185.

Parabole du bureau
Illustration du rapport vitesse/capacité

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Rôle du système d’exploitation
Exploitation des ressources et virtualisation

Exploitation des ressources Gestion des processus* Gestion de la mémoire centrale Gestion des entrées/sorties Gestion des fichiers
* Allocation du CPU, planification et interruption.

Pile OS
Mémoire
Entrées/Sorties
Processus
Fichiers
Pile système d’exploitation

Virtualisation
En introduisant un niveau d’abstraction entre l’utilisateur et la machine (interface graphique ou commande en ligne), le système d’exploitation est devenu une machine virtuelle.
—

Exemples de commandes Linux login logout mkdir (make directory) vi (editor) cp (copy) chmod (change mode)

OS orientés Web Multitâche/transactionnel Multiutilisateur Sûr (conçu pour fonctionner 24h/24h)
Commentaire. — UNIX, Windows Server et Linux sont les trois systèmes d’exploitation les plus utilisés*.
* Source : « Usage share of operating systems », wiikipedia.org.

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Système d’exploitation
Gestion de la mémoire

Gestion des adresses
Partition : espace mémoire faisant intervenir une borne inférieure et une borne supérieure.
Réallocation dynamique : l’adresse effective des instructions est recalculée par addition de l’adresse de base* et du déplacement.
* Borne inférieure de la partition allouée au programme.

Partitions de taille variable
[Za-1] : « Systèmes d’exploitation », p. 370.

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Partie III Architecture des réseaux
Architecture matérielle et protocolaire
5.Cloud computing

Programme sur réseaux Architecture matérielle Architecture des protocoles Terminologie du protocole HTTP

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Architecture matérielle
Typologie des réseaux et des équipements

Typologie des réseaux E/S (entrées/sorties) : 1 m PAN (Personal Area Network) : 10 m LAN (Local Area Network) : 1 km WAN (Wide Area Network)

Typologie des équipements* Concentrateur (hub) Commutateur (switch) Routeur
* Ne sont présentés que les équipements les plus communs.

Fonction du concentrateur
Le concentrateur est un équipement qui sert à interconnecter plusieurs ordinateurs à l’échelle du LAN*.
—
Exemple. — 50 PC sur un même étage.
* Les ordinateurs ainsi connectés forment un « segment ».

Fonction du commutateur
Le commutateur est un équipement qui sert à interconnecter plusieurs segments à l’échelle du LAN*.
—
Exemple. — 150 PC répartis sur trois étages-: les trois concentrateurs sont connectés au commutateur.
* Le commutateur permet d’optimiser la gestion des flux d’information.

Fonction du routeur
Les routeurs sont des équipement qui servent à interconnecter plusieurs LAN à l’échelle du WAN.
—
Remarque. — Internet : association de « inter » et « network » (le réseau des réseaux) puis troncation.

Couplage LAN-WAN
routeur
PC
PC
hub
switch
switch
hub
PC
PC
switch
serveur
serveur
routeur
PC
PC
hub
switch
switch
hub
PC
PC
switch
serveur
serveur
sous-réseau de communication

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Architecture des protocoles
Principes de fonctionnement

Problématique des réseaux Dissocier les données et les entêtes* Structurer les entêtes Encapsuler/désencapsuler les données
* Informations utilisées par le réseau pour acheminer les données.

Parabole de la lettre
Encapsulation, routage et désencapsulation de la lettre

Modèle OSI
Les logiciels de réseaux se réfèrent à un modèle d’architecture qu’on appelle le modèle OSI (Open Systems Interconnection). Ce modèle fait intervenir sept couches/strates/niveaux.
—

Logiciels de réseaux
À chacune des couches du modèle OSI correspond une couche logicielle constituée de logiciels de réseaux spécialisés.
—

Couche logicielle vs protocole et PDU
La couche logicielle génère des PDU (messages) en faisant référence à un protocole

Protocole
Les protocoles désignent un ensemble de règles destinées à standardiser le séquencement et le format des informations contenues dans les « messages » générés par les logiciels de réseaux.
—

Parabole de l’enveloppe
Protocole : nom du destinataire, numéro et nom de rue etc.

Types de PDU* Message : PDU des niveaux 6/7 Segment : PDU des niveaux 4/5 Datagramme : PDU du niveau 3 Frame/paquet : PDU du niveau 2
* Protocol Data Unit.

Principe d’encapsulation
Données
Entête
Niveau N+ 1
Niveau N
Données
Entête
Données
Entête
Niveau N-1
PDU N+ 1
PDU N
PDU N-1

Chemin physique vs logique
[Za-1] : « Réseaux », p. 326.

Exemples de protocoles HTTP : présentation/appl. (niveaux 6/7) TCP : transport/session (niveaux 4/5) IP : réseau (niveaux 3) Ethernet : liaison (niveau 2)

Protocoles appl. : niveaux 6/7
Protocole
Spécification
Mise à jour
FTP
1971
1985
SMTP
1982
2008
HTTP
1990
1999

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Partie IV Architecture des applications
Typologie des architectures et langages
5.Cloud computing

Programme arch. et langages Modèle d’architecture client-serveur Modèle d’architecture 3-Tiers Modèles d’architecture du Web 2.0

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Modèle d’arch. client-serveur
Externalisation/distribution des ressources

Architecture client/serveur
Externalisation des ressources i.e. données/programmes

Message Definition
“The basic unit of HTTP communication, consisting of a structured sequence of octets.”
—

Client and User Agent Definition
Client : “a program that establishes connections for the purpose of sending requests.”
User agent : “the client which initiates a request. These are often browsers, spiders (web-traversing robots).”

Server Definition
“An application program that accepts connections in order to service requests by sending back responses.”
—

Format des URL
"http:" "//"
host [":" port]
[abs_path]

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Modèle d’architecture 3-Tiers
Éclatement des couches logicielles

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<title>CV de M. Dupont</title>
</head>
<body> <h1>M. Dupont</h1> <h2>Expérience</h2><p>[…]</p> <h2>Compétences</h2><p>[…]</p> <h2>Diplômes</h2><p>[…]</p> </body> </html>
App. statique
CV-dupont.html

Architecture 3-Tiers
1.Couche présentation
2.Couche application-métier
3.Couche persistance des données

Couche présentation* :
Couche logicielle responsable de la mise en page, de la typographie et de la navigation du site.
—
Exemples de langages : (X)HTML et CSS notamment, mais aussi, Javascript.
* Les scripts sont exécutés par le poste client.

Couche application* :
Couche logicielle responsable de la logique métier et des services techniques : gestion des sessions et sécurité notamment.
—
Exemples de langages applicatifs : PHP, Java, etc.
* Les scripts sont exécutés par le serveur.

Couche données* :
Couche logicielle responsable de l’accès aux données et de la persistance des données.
—
Exemple de langage de requête : SQL.
* Les requêtes sont exécutées par le serveur.

Parabole des couches logicielles
Prise de commande, préparation et approvisionnement

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Plate-forme vs arch. logicielle
Plate-forme Lamp

Plate-forme logicielle
La notion de plate-forme désigne l’ensemble des composants logiciels (système d’exploitation et environnement d’exécution) qui supportent le fonctionnement d’une application.
—

Ex. : plate-forme Lamp Système d’exploitation Linux Serveur HTTP Apache Serveur de base de données MySQL Composant applicatif PHP (Zend Engine*)
* Moteur d’exécution des scripts codés en PHP.

Intégration du composant PHP
Option 1 : le composant PHP est un module, c’est-à-dire une extension du serveur HTTP Apache.
Option 2 : le composant PHP n’est pas utilisé comme module du serveur HTTP Apache. Dans ce cas, le couplage Apache- PHP est assuré par une interface*.
* Source : « PHP : SAPI et modes de communication », developpez.com.

Zend Engine
Le composant PHP contient un moteur d’exécution (scripting engine) — Zend Engine — dont la fonction est d’interpréter les scripts codés en PHP. (Zend Engine transforme le code source en code machine puis exécute le code.)

Architecture logicielle
La notion d’architecture logicielle désigne l’ensemble des composants (ou briques logicielles) qui structurent une application.
—

Couches logicielles et plate-forme associée
Couches HTML/CSS, PHP et SQL | Plate-forme LAMP
Les 3 couches logicielles

Pile application
Couche Métier
Couche Données
Env. d’exécution
Couche Présentation
Pile Application

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Modèles d’arch. du Web 2.0
Participation, RIA, SOA et Web sémantique

Patterns du Web 2.0 Participation Pattern : Wiki, CMS, Blog RIA/MVC Pattern : applications riches SOA Pattern : Web Services Semantic Web Pattern

Tech. des Wikis/CMS/Blogs Langage de structuration (X)HTML Feuilles de style CSS Langage d’interaction Javascript* Langage applicatif PHP Langage de requête SQL
* Utilisé pour exécuter des programmes interactifs sur poste client.

Tech. des patterns RIA/MVC Framework Flex (Adobe) Framework Silverlight (Microsoft) Technologie(s) AJAX
Commentaire. — Les frameworks sont des espaces de travail qui associent langage, outils de développement et environnement d’exécution.

Tech. du pattern SOA Protocole SOAP Format de description des services WSDL Annuaire de référencement UDDI* Framework .NET (Microsoft) Framework Java/J2EE
* Web service dédié à la publication des services disponibles.

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Partie V Cloud computing
Virtualisation et classes de services
5.Cloud computing

Programme cloud computing Principes de la virtualisation Logiciels de virtualisation Avantages de la virtualisation Modèle économique du cloud Classes de services

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Principes de la virtualisation
Hyperviseur vs superviseur

Base technologique du cloud Multicore computing : plusieurs UAL Clustering : N serveurs — LAN Grid computing : N serveurs — WAN

VMM* vs machines virtuelles
* Virtual Machine Monitor.
[Bu-1] : « Virtual machines provisionning and migration services », p. 126.
Virtualization Layer (VMM or Hypervisor)

Workload
La notion de workload désigne une application et sa plate-forme logicielle hors système d’exploitation.
—

Exemple de workload CMS WordPress Serveur HTTP Apache Serveur de base de données MySQL Module applicatif PHP (Zend Engine)

Philosophie de l’hypervision*
Principe 1 : avoir un minimum de code pour réduire le nombre de failles de sécurité.
Principe 2 : limiter le code partagé entre […] machines virtuelles pour augmenter leur isolation réciproque.
* Source : « Présentation des hyperviseurs xen et kvm », octo.com.

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Logiciels de virtualisation
VMM vs VIM

Logiciels de virtualisation
Les logiciels de virtualisation sont des hyperviseurs aussi appelés VMM (Virtual Machine Monitor).
—
Hyperviseurs leaders du marché : VMWare, Xen et KVM (hyperviseurs open source).
* Hyperviseur [vs superviseur : système d’exploitation].

Logiciels d’administration
Les logiciels d’administration des machines virtuelles sont des VIM (Virtual Infrastructure Manager).
—
Outils leaders du marché : VMWare vCloud, Open Nebula et Apache VCL.

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Avantages de la virtualisation
En termes de qualité logicielle

La virtualisation… Plus de rendement Plus de sûreté/sécurité Plus de stabilité Plus d’élasticité
… en termes de qualité.

Rendement
Le chargement de plusieurs machines virtuelles sur un même serveur permet de diminuer le nombre de serveurs… et la consommation électrique.
—

Sûreté
En cas d’accident, le cloud permet de récupérer – sans rupture de service – une machine virtuelle préalablement répliquée sur d’autres serveurs.
—

Sécurité
Le plantage d’une machine virtuelle – qui serait dû à une attaque –, n’a pas d’incidence sur le fonctionnement des autres machines virtuelles.
—

Stabilité
La mise à jour de l’OS d’une des machines virtuelles, n’aura pas d’incidence sur les machines virtuelles qui utiliseraient une version antérieure.
—

Élasticité
En cas de besoin – pic de charge (augmentation brutale du trafic) –, le cloud permet de solliciter automatiquement des ressources supplémentaires sur d’autres serveurs… Inversement, le cloud est capable de libérer de ressources.
—

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Modèle économique du cloud
Ressource as a [Service vs Product]

Comparaison des modèles
Ressource as a Service Abonnement Segmentation Mutualisation
Ressource as a Product Investissement* Standardisation Logique propriétaire
* L’investissement implique un amortissement qui engage dans la durée.

Ressource as a Product
Stratégie
de « courte traîne »
basée sur
standardisation
Ressource as a Service
Stratégie de « longue traîne »
basée sur
segmentation [personnalisation]

Mutualisation des services SaaS : mutualisation de logiciels PaaS : mutualisation des plates-formes IaaS : mutualisation des infrastructures

Valeur ajoutée du cloud… Réduction des coûts (virtualisation) Flexibilité des coûts (pay-per-use) Contrôle des coûts (longue traîne)
… en termes de coûts.

Valeur ajoutée du cloud… Accès ATAWAD Fonctions de partage Simplicité des interfaces
… en termes d’usages.

Valeur ajoutée du cloud… Pas de logiciel/matériel à installer Pas de contrainte de ressources Pas de maintenance
… en termes d’administration.

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Classes de services du cloud
IaaS, PaaS et SaaS

Classes de services IaaS (Infrastructure as a Service) PaaS (Platform as a Service) SaaS (Software as a Service)

Rôle des acteurs du cloud
Exploitant
Architecte
Éditeur
Architecte
Éditeur
Utilisateur
PaaS
IaaS
SaaS
met en oeuvre
met en oeuvre
développe
dimensionne
déploie
utilise

Services IaaS côté client Nombre de machines virtuelles Nombre de CPU et espace de stockage Degré d’élasticité (Load Balancing) Disponibilité (en %)

Services PaaS côté client Sélection du langage de développement Synchronisation* des plates-formes Administration des applications Facturation des applications
* Déploiement : migration de l’application vers la plate-forme de production.

Déploiement vers Google App Engine
Déploiement d’une application depuis l’environnement Eclipse

Services Google App Engine
Main (Instances, Versions etc.), Data, Administration, Billing

Services SaaS côté client Gestion des ressources Partage des ressources Agrégation de flux/données Ouverture/intégration de services*
* Web services : API permettant d’accéder à des ressources.

Ce qu’il faut retenir Self-service ATAWAD* Facturation des services à la demande Scalabilité/élasticité des applications
* Any Where, Any Time, Any Device.

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Conclusion
Ordres de grandeurs et
synthèse sur couches logicielles

Ordres de grandeur
Processeurs : le Pentium IV compte environ 125 millions de transistors.
Systèmes d’exploitation : les systèmes d’eploitation comptent plusieurs millions de LOC*.
Centres de données : les centre de données (Data Center) plusieurs milliers de serveurs.
Applications : les applications modernes comptent plusieurs dizaines de milliers de LOC*.
* Lines of Code.

Pile OS
Mémoire
Entrées/Sorties
CPU
Fichiers
Pile OS

Pile { OS+réseau }
Couche 5
Couche 3
Couche 1
Couche 7
Couche 4
Couche 2
Couche 6
Pile Réseau
Pile OS

Pile { OS+réseau+applications }
Couche Métier
Couche Données
Env. d’exécution
Couche Présentation
Pile Applications
Pile Réseau
Pile OS

Contexte
Interface(s)
MACHINE VIRTUELLE
Couche virtualisée
Utilisateur
Administration d’un ordinateur
Interfaces graphiques : Windows, MacOs , etc.
Logiciel : système d’exploitation
Hardware
Développeur
Développement d’une application
Code source de haut niveau : PHP, Python, Java, etc.
Composant logiciel de traduction : compilateur
Code exécutable de bas niveau : assembleur
Éditeur de langage
Développement d’un compilateur
Code source de haut niveau : Java, C, C++, etc.
Composant logiciel de traduction : assembleur
(JVM, CLR, AVM)
Code machine [soumis au processeur]
Exploitant d’un centre de données
Administration d’une ferme de serveurs (data center)
Interface graphique : VIM ; hyperviseur : VMM
Environnement : workload et système d’exploitation
Hardware
Synonymes. — Code exécutable - bytecode.

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Annexe : fondamentaux
Systèmes de numération

Systèmes de numération
[Za-1] : « Représentation interne des informations », p. 45.

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Types de données

Types de données
[Za-1] : « Représentation interne des informations », p. 56.

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Langages

Définition d’un langage
[Za-1] : « Langages de programmation », p. 425.

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Programmation

Env. de programmation

Edition des Liens

Macro vs sous-programme

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Annexe : arch. des ordinateurs
Ordres de grandeur

Transistors
[Za-1] : « Présentation générale »; p. 21.

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Annexe : arch. des ordinateurs
Système d’exploitation

Trois scénarios…
1.Lancement manuel de 3 programmes
2.Lancement automatisé et séquentiel
3.Lancement automatisé
et exécution des programmes en parallèle
… Trois systèmes.

Exploitation par lots - batch
PAS de système d’exploitation

Exploitation par lots - spooling

Multiprogrammation

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Annexe : arch. des réseaux
Complément sur les protocoles

Trois principes… Hiérarchisation - couche logicielle Encapsulation - service Abstraction - machine virtuelle
…Trois définitions

Principe de hiérarchisation
Une couche n doit nécessairement faire appel aux services de la couche (n-1) ; la couche n ne peut pas accéder aux services subalternes de niveaux (n-2), (n-3), etc.
—
* Aussi appelées API (Application Programming Interface).

Principe d’encapsulation
Une couche n fait appel aux services* de la couche (n-1) sans pouvoir accéder au programme de la couche (n-1).
—
* Aussi appelées API (Application Programming Interface).

Principe d’abstraction (I)
Une couche n fait abstraction des problématiques traitées par la couche de niveau (n-1). Les logiciels de la couche (n-1) sont des machines virtuelles.
—

Principe d’abstraction (II)
En introduisant un niveau d’abstraction entre l’utilisateur et la machine, le système d’exploitation apparaît lui aussi comme une machine virtuelle*.
—
* Voir supra : transparent n°66.

Rôle de la couche physique
La couche physique fait intervenir les équipements dont le rôle est de transformer le signal numérique en signal analogique et inversement.
—
Exemple. — Le modem*.
* Modulateur-demodulateur.

Numérique vs analogique
[Za-1] : « Réseaux », p. 315

Generic HTTP Message
Request-Line | Status-Line
Suivi de :
*(message-header CRLF)
Suivi de :
CRLF [ message-body ]

Requête du client
Request-Line Method (GET, POST, etc.) URI Protocol Version
Exemple. — GET /rfc.html HTTP/1.1

Réponse du serveur
Status Line + Header + Body Status Line
- Success Code | Error Code
- Protocol Version Message Header Message Body

Typologie des Status Code Successful : 2xx Redirection : 3xx Client Error : 4xx (404 - Not Found) Server Error : 5xx

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Annexe : arch. des applications
Définition d’un proxy ; définition d’un cache

Proxy Definition
“An intermediary program which acts as both a server and a client.” [Les serveurs d’application jouent aussi le rôle de client en soumettant leurs requêtes à des serveurs de bases de données.]
—

Cache Definition
“A program that stores responses in order to reduce the response time and network bandwidth consumption.”
—

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Langages incontournables du Web

Langages orientés Web PHP (Utilisé côté serveur.) Java [utilisé côté serveur : servlets] Java [utilisé côté client : applets] Javascript (Utilisé côté client.)

Indice TIOBE 2013
Source : « TIOBE programming … October 2013 », tiobe.com.

Indice TIOBE 2012
Source : tiobe.com.

Indice TIOBE 2011
Source : tiobe.com.

Objective-C
Main programming language used by Apple for the OS X and iOS operating systems and their respective APIs.
—

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Zend Engine vs JVM

Zend Engine vs JVM
* Source : « PHP performance … Opcode Caches », engineyard.com.

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Qualité logicielle

Facteurs qualité ISO 9126 Capacité fonctionnelle (Functionnality) Fiabilité (Reliability) Facilité d’utilisation (Usability)

Facteurs qualité ISO 9126 Rendement (Efficiency) Maintenabilité (Maintainability) Portabilité (Portability)

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Annexe : cloud computing
Modèles de virtualisation

Virtualisation matérielle
« Pas de modifications de l’OS invité, car le CPU […], fait croire au système invité (la machine virtuelle) qu’il a un accès direct au matériel. »
—
Source : « Présentation des hyperviseurs xen et kvm », octo.com.

Paravirtualisation*
« Modification du noyau de l’OS de la machine virtuelle afin de coopérer avec l’hyperviseur pour l’accès aux ressources physiques et délégation des opérations d’E/S. »
—
Source : « Présentation des hyperviseurs xen et kvm », octo.com.

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Annexe : cloud computing
Modèles de déploiement

Modèles de déploiement Cloud public (mode partagé ou dédié) Cloud privé Cloud hybride (public et privé)

Modèle cloud public partagé
[Bu-1] : « SLA management », p. 419.

Modèle cloud public dédié
[Bu-1] : « SLA management », p. 416.

Modèle cloud public : PaaS
Exploitant
Architecte
Éditeur
Architecte
Éditeur
Utilisateur
PaaS
IaaS
SaaS
met en oeuvre
met en oeuvre
développe
dimensionne
déploie
utilise

Modèle cloud public : IaaS
Exploitant
Architecte
Architecte
Utilisateur
PaaS
IaaS
SaaS
met en oeuvre
met en oeuvre
développe
dimensionne
déploie
utilise
Éditeur
Éditeur

Modèle cloud privé
Exploitant
Architecte
Architecte
Utilisateur
PaaS
IaaS
SaaS
met en oeuvre
met en oeuvre
développe
dimensionne
déploie
utilise
Éditeur
Éditeur

Frédéric Simonet
Tél. : 06 62 63 94 49
Annexe : création de valeur
Stratégie acquisition vs vente

Stratégies d’acquisition* Achat de licence (Buy) Location de service (Lease) Développement Build on Services Build on Open Source
* Motivées par réduction des coûts/gains de productivité.

Stratégies de vente* Modèle propriétaire Modèle « as a Service » Modèle open source
* Motivées par la création de valeur.

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