Les Systèmes d'exploitations
Systèmes d'exploitation
Les premiers systèmes d'exploitation pour serveurs ont été Banyan Vines et Novell NetWare, ils ont été développés spécialement dans le but de fournir des services de partage de fichiers et d'imprimante, ainsi que les fonctions de contrôle d'accès, qui n'existaient pas dans les produits concurrents. Depuis l'an 2000 il y a très peu de différence entre un système d'exploitation pour serveur et un pour les clients40.Dans les systèmes d'exploitation de la famille Unix les seules différences entre les modèles pour serveur et ceux destinés aux clients sont que les modèles pour serveurs sont adaptés à la puissance de calcul de ces ordinateurs, et que les contrôles d'accès y sont plus sévères26. Dans la famille Windows les modèles pour serveurs sont équipés du même noyau et du même environnement de bureau que les modèles pour les ordinateurs personnels; les modèles pour serveurs comportent en plus des fonctions et des utilitaires en rapport avec les réseaux informatique et les serveurs40.
Tandis qu'un système d'exploitation pour ordinateur personnel est prévu pour offrir la meilleure performance au logiciel qui est actuellement manipulé par l'utilisateur, un système d'exploitation pour serveur est prévu pour répartir la puissance de calcul entre les différents utilisateurs qui exploitent le serveur26. Les fonctionalités caractéristiques des systèmes d'exploitation pour les serveurs sont la prise en charge de la connexion au réseau (pile de protocoles), différents services tels que le partage de fichiers, d'imprimantes et le service DNS. Ces systèmes d'exploitation offrent également des fonctions fréquemment utilisées avec les serveurs tels que le contrôle d'identité, le contrôle d'accès, la fonction de proxy, de firewall, le protocoles DHCP ainsi que et les mécanismes de sauvegarde et de tolérance de faute26,41.
Les systèmes d'exploitation populaires sur les serveurs sont la série Windows NT de Microsoft (Windows NT, Windows 2000, Windows 2003 et Windows 2008), Novell NetWare et la famille Unix, parmi lesquels il y a Linux, Mac OS X de Apple et les systèmes BSD26,41.
Pour assurer la confidentialité, chaque processus est attaché à un compte utilisateur (typiquement le compte de l'utilisateur qui a lancé la demande), et chaque opération est soumise à un mécanisme de contrôle d'accès qui l'autorisera ou la refusera en fonction d'informations de permissions, de listes de contrôle d'accès ou de privilèges42.
D'une importance mineure pour les professionnels, l'interface homme-machine d'un système d'exploitation pour serveur est peu développée43, et les capacités multimédia sont réduites : les machines n'ont souvent pas de carte sonore, pas de clavier et pas d'écran.
Protection des informations
La sécurité des informations est la première des préoccupation des professionels de l'informatique. Les serveurs pour le world wide web, le partage de fichiers et les base de données stockent de grandes quantités d'informations. Ils sont équipés de moyens de protection visant à assurer la confidentialité, la disponibilité et l´authenticité des informations: Que les informations sont accessibles uniquement aux personnes concernées, qu'elles soient accessibles à tout moment, et dépourvues de falsifications44.Les possibilités d'accès aux informations contenues dans le serveur sont typiquement réduites au strict minimum nécessaire à chaque usager, en vue de donner le moins possible d'opportunités de compromettre la confidentialité et l'authenticité des informations. Les mesures de protections sont limitées par le confort d'utilisation du serveur: si les mesures sont trop lourdes et encombrantes, ceci diminue l'utilisabilité du serveur et les usagers ont tendance à les contourner45.
Les mesures de sécurités prises dépendent du niveau de confidentialité requis, des services offerts par le serveur, de sa localisation (réseau Internet ou entreprise), et des risque encourus. La protection est souvent assurée par un dispositif médiateur, qui arbitre l'accès aux informations. Le firewall et le proxy sont des dispositifs médiateurs courants. Les ordinateurs serveurs peuvent fournir un service unique, dans le but de diminuer les possibilités d'attaque et leur impact sur le système informatique45.
Les administrateurs systèmes, ou les administrateurs réseau sont les personnes responsables de la préparation, l'installation et la maintenance des serveurs, et une de leurs activités quotidienne est la lutte contre les attaques et le maintien d'un niveau de sécurité élevé des serveurs. Ils travaillent notamment à l'application régulière de patches visant à corriger les failles de sécurité des logiciels présents sur les serveurs. Ils surveillent l'état de santé et l'activité du serveur, à la recherche d'éventuelles anomalies, et effectuent sur demande des tests des mécanismes de défense45.
Utilisations
Les serveurs sont couramment utilisés pour le partage de fichiers, le partage d'imprimantes, le courrier électronique, le world wide web, les bases de données, les applications, les jeux ou les proxys.Un serveur mandataire (anglais proxy) reçoit des demandes, les contrôle, puis les transmet à d’autres serveurs46.
L’auto-hébergement consiste pour un particulier à utiliser son ordinateur personnel comme serveur, et de le mettre à disposition par l'intermédiaire de sa connexion Internet personnelle. L'usager évite ainsi les frais dus à un contrat avec un hébergeur web. Il peut ainsi avoir son propre serveur web (LAMP, WAMP, ...) et, en utilisant un DNS dynamique (en), avoir son propre nom de domaine. Certains FAI font payer les adresses IP fixes, mais elles ne sont pas indispensables.
Le démarrage et l'exécution du logiciel qui traite les demandes se fait sans intervention humaine, il peut avoir lieu lors du démarrage de l'ordinateur (anglais boot), ou sur demande. Rien n'est affiché à l'écran et le logiciel est invisible (voir aussi Daemon).
Partage de fichiers
Le partage de fichiers consiste à enregistrer des fichiers dans un emplacement central - tel les disque durs d'un serveur - et permettre l'utilisation commune de ces fichiers par plusieurs personnes à partir de plusieurs clients. Network File System (abr. NFS) est un service de partage de fichier lancé par Sun Microsystems, et Server Message Block (abr. SMB) est un service lancé par Microsoft, ces deux services permettent de manipuler des fichiers présents sur des serveurs exactement comme s'ils se trouvaient sur l'ordinateur client. File Transfer Protocol (abr. FTP) est un service Internet qui permet de parcourir les fichiers enregistrés sur un serveur, de les télécharger ou d'envoyer des fichiers au serveur47. Le partage de fichiers était le service le plus courant en 1990, avec 70 % des serveurs 8. Les serveurs de fichiers sont souvent inclus dans les systèmes d'exploitation.Le partage de fichiers en pair à pair est une application de partage de fichier décentralisé, ou chaque client peut utiliser des fichiers qui sont enregistrés sur d'autres clients, et aussi mettre ses propres fichiers à disposition des autres clients. Napster et BitTorrent sont des services de partage pair-à-pair48.
Un NAS est un équipement matériel / logiciel clé en main prévu exclusivement pour du partage de fichiers. Les NAS reconnaissent plusieurs protocoles.
Partage d'imprimantes
Dans les enterprises, il y a souvent plusieurs ordinateurs, qui utilisent en même temps une imprimante branchée à un des ordinateurs du réseau. Le partage d'imprimantes permet d'économiser l'achat d'un matériel onéreux, et qui est souvent inutilisé pendant de longues périodes49. Certaines imprimantes sont équipées d'un serveur incorporé et se branchent directement au réseau50. Le service de partage de fichier Server Message Block (abr. SMB) permet également le partage des imprimantes. Common Unix Printing System (abr. CUPS) est un service de partage d'imprimantes. D'autres services utilisent le protocole Internet Printing Protocol (abr. IPP) ou Line Printer Daemon protocol (abr. LPD)51.Un serveur d'impression répond à des demandes en rapport à des travaux d'impression numérique. Les documents sont placés dans des files d'attente, puis envoyés aux imprimantes (voir spooling)52.
Les demandes concernent la manipulation des files d'attente (une pour chaque imprimante) : lecture du contenu, ajout ou suppression de documents, mise en attente, priorités. Le serveur envoie automatiquement les documents un après l'autre à l'imprimante. Les documents peuvent subir des transformations de format en vue de les adapter aux caractéristiques de l'imprimante destinataire. PCL et PostScript sont des formats de données courant en impression numérique52.
JetDirect est une gamme de serveurs d'impression sous forme d'une carte d'extension à poser dans les imprimantes Hewlett Packard53.
Courrier électronique
Le courrier électronique est un service d'envoi de courriers rapides dérivé du télégramme et du télex, mis en place par les services de poste en 197554. Les réseaux Usenet, Fidonet, Bitnet puis Internet sont utilisés pour transporter du courrier électronique. Dans ces réseaux, chaque serveur appelle à intervalle régulier un autre serveur, souvent à l'aide d'un modem, pour qu'ils s'échangent du courrier55. Simple Mail Transfer Protocol (abr. SMTP) est un protocole utilisé par les serveurs de poste pour s'échanger du courrier électronique, et Post Office Protocol (abr. POP) est un protocole utilisé par les clients pour récupérer les messages en attente dans les serveurs de courrier56. X.400 est un standard déposé par ISO en 1984, concernant le format de données du courrier électronique57.Un serveur de courrier répond à des demandes d'acheminement de messages électroniques. Le serveur stocke les messages arrivés, et transmet les messages en partance au destinataire (un autre serveur de courrier). Un serveur de courrier répond également aux demandes de manipulation et de récupération des messages stockés.
Les messages en partance sont souvent placés dans des files d'attente, et envoyés groupés à intervalles réguliers (voir spooling).
Un webmail est une application placée sur un serveur web, qui agit comme un client sur un serveur de courrier.
Services d'information - le world-wide web
Le world wide web (abr. WWW ou Web) est un service créé en 1990 dans le but de faciliter l'accès à l'information. Il offre à l'informateur le moyen de mettre à disposition ses informations, et offre aux usagers les moyens de retrouver facilement des informations connexes diséminées à travers le monde (anglais world-wide)58. Le service utilise le protocole HTTP, et un logiciel client, le navigateur web, offre une manière uniforme d'accéder aux informations mis à disposition par différents serveurs selon les protocoles HTTP ainsi que Gopher, WAIS, FTP ou NNTP59. Les informations souvent mises à disposition par les serveurs web concernent l'économie, la finance, la formation, la santé, la culture, la musique, l'informatique, l'actualité, le sport, le divertissement, la vente, les voyages, la politique et la pornographie60.En 1998 le world wide web est le service dominant de l'Internet, à l'origine de 75 % de l'activité du réseau, au côté du transfert de fichiers FTP et du courrier électronique61. Dix ans plus tard il est suivi de près par le partage de fichiers en pair à pair62,63. Initialement utilisé passivement pour rechercher et consulter de la documentation, le world wide web a évolué en 2005 vers Web 2.0, ou il est devenu un moyen technique de réaliser des services où le lecteur devient acteur et peut non seulement lire le contenu, mais également le modifier ou en ajouter - Facebook, YouTube ou Wikipédia sont des exemples de services Web 2.064.
Un serveur web répond à des demandes de consultation de documents tels que ceux du World wide web. Chaque consultation d'un nouveau document hypertexte par parcours d'un hyperlien dans le logiciel client (la plupart du temps un navigateur web) provoque l'envoi d'une nouvelle demande. Chaque demande peut être envoyée à un serveur différent.
En réponse à une demande, le serveur peut envoyer un document qui est stocké en tant que fichier dans les mémoires de masse du serveur ou exécuter un traitement puis envoyer le résultat sous forme d'un document. HTTP et HTTPS sont les protocoles des serveurs web et HTML est le format de fichier prévu à cet effet.
En 1997 il existe plus de 100 logiciels qui mettent en œuvre un serveur web. Ceux-ci fonctionnent sur des ordinateurs tels que compatible PC, Macintosh, HP 9000, IBM RISC/6000, Sun SPARC, Silicon Graphics ou VAX65.
Apache est un serveur web pour les systèmes d'exploitation Unix et Windows. Internet Information Services (abrégé IIS) est un serveur web inclus dans les systèmes d'exploitation Windows.
Une application web est un logiciel applicatif composé d'un ensemble de traitements qui créent des documents instantanés suite à la réception de demandes de consultation. Le webmail, le wiki et le weblog sont des applications web.
Commerce électronique
Depuis 1995, le world wide web est utilisé pour faire du commerce électronique (e-commerce). des sociétés comme Amazon.com mettent leurs produits en vente sur un serveur, le consommateur y recherche ce qui l'intéresse, puis commande, envoie le numéro de sa carte de crédit, et reçoit la marchandise quelques jours plus tard. Cette utilisation business to consumer vient compléter l'échange de données informatisé déjà effectué depuis plusieurs années entre les sociétés commerciales (détaillants, producteurs, revendeurs,...). Le commerce électronique permet de diminuer les coûts de la vente, mais pose un problème de sécurité: la nécessité pour le consommateur d'envoyer des informations confidentielles sur un réseau public66. En 2000 80 % des ventes effectuées en commerce électronique concernent des produits informatiques, du divertissement, des voyages et des produits discount67.Base de données
Le stockage d'information dans des bases de données est un service d'arrière-plan (backend) offert par différents serveurs. Un logiciel d'avant-plan (front-end) émet une demande formulée dans le langage normalisé Structured Query Language (abr. SQL), puis la transmet au serveur d'arrière-plan68. Le logiciel d'avant-plan peut servir de client, d'interface graphique, ou offrir un autre service69. En architecture trois tiers un service (e-commerce, médias, forums, ...) est fourni par un serveur d'avant-plan qui lui-même exploite les services d'un serveur de base de données en arrière plan70.Il n'existe pas de technologie normalisée pour exploiter les services d'un serveur de base de données, et chaque firme fournit un kit pour connecter un logiciel d'avant-plan avec les serveurs de base de données produit par la firme71, un kit qui s'utilise avec des middleware comme ODBC ou JDBC.
Un serveur de base de données répond à des demandes de manipulation de données stockées dans une ou plusieurs base de données. Il s'agit typiquement de demandes de recherche, de tri, d'ajout, de modification ou de suppression de données72.
Le serveur de base de données fait partie d'un système de gestion de base de données (abréviation SGBD) — logiciel qui manipule une base de données — qui comporte un logiciel client et un logiciel serveur. Les demandes de manipulation de données sont souvent créées par un logiciel de gestion sous forme de requêtes en langage SQL, puis le client les transmet au serveur en utilisant un protocole propre au SGBD72,73.
Oracle, Microsoft SQL Server ou MySQL sont des SGBD qui comportent un serveur de base de données74.
Applications web
Les serveurs d'application sont des outils de développement (frameworks) spécialement concus pour faciliter la programmation d'applications web - des logiciels applicatifs en construction 3-tiers, dont l'interface graphique se manipule à l'aide d'un navigateur web à partir d'un client70.Les serveurs d'applications comportent généralement un kit permettant de connecter le logiciel avec un serveur de base de données, et un outil pour créer des interfaces graphiques sous forme de documents au format HTML75 - le format des documents du world wide web, qui permet facilement de générer l'interface graphique d'un logiciel76.
Le but de la construction en trois tiers est de retirer du logiciel client des traitements complexes et spécifiques à un domaine d'activité, pour les faire exécuter par un serveur dédié, ou ils seront plus facile d'accès et pourront plus facilement être maintenus et améliorés70. L'utilisation du navigateur web comme logiciel client évite à l'utilisateur de devoir acquérir et installer un logiciel client spécifique, et permet la disponibilité immédiate de l'application à une large audience76.
Les technologies Server Side Includes et Common Gateway Interface (abr. CGI), apparues en 199577 se révèlent insuffisantes pour réaliser des logiciels en architecture trois tiers, dans lesquels la puissance de calcul d'un serveur d'avant-plan (tiers du milieu) est utilisée pour réaliser des traitements complexes, et c'est ce créneau qui est rempli par les serveurs d'application70. En 1998 il existe plus de 40 produits de ce type78.
