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FRENAR
RATIO
LE SOCLE DU FER · SUPPORT DE COURS · SEMAINE 7
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STOCKAGE ET
SYSTÈMES DE FICHIERS
Semaine 7 sur 26 · Bloc 4 — Filesystems
10h théorie · 25h pratique
◆ OBJECTIFS PÉDAGOGIQUES DE LA SEMAINE

1. Comprendre la structure physique d'un disque (secteurs, partitions)
2. Distinguer les principaux systèmes de fichiers (ext4, NTFS, ZFS) et leurs usages
3. Comprendre les principes du RAID et ses niveaux courants
4. Créer des partitions et formater un disque
5. Réaliser, restaurer et exploiter une image disque complète

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NOTE D'USAGE POUR LE FORMATEUR

Cette semaine clôture le Bloc 1 fondamental avant l'entrée dans le grand bloc OS (S8-S16). Le TP3 (récupération de données) a une forte valeur pédagogique pour ancrer la notion de sauvegarde avant la pratique intensive des systèmes d'exploitation.

Amine RAITI · Architecte Infrastructure & SRE
Document public · CC BY-NC-SA 4.0 · AI Powered by Amine
Opération Dindon
RATIO
PLAN DE COURS · 10H
FIL CONDUCTEUR THÉORIQUE
7.1 · Structure physique d'un disque2h
— Secteurs (unité physique minimale, historiquement 512 octets, aujourd'hui souvent 4096 — lien avec la notion d'octet de S2)
— Table de partition (MBR historique vs GPT moderne) — rôle et limites de chacune
— Différence disque mécanique (HDD) / disque à mémoire flash (SSD) — implication sur la performance et la fiabilité
7.2 · Systèmes de fichiers3h
— Rôle d'un système de fichiers : organiser les données sur les secteurs physiques, gérer les métadonnées (nom, droits, dates)
— ext4 (standard Linux), NTFS (standard Windows), ZFS (avancé, intégrité des données, snapshots) — comparaison synthétique
— Notion de journalisation (journaling) pour la résilience aux coupures de courant
7.3 · Principes du RAID3h
— Objectif du RAID : performance et/ou redondance en combinant plusieurs disques
— RAID 0 (répartition, performance, aucune redondance), RAID 1 (miroir, redondance simple), RAID 5/6 (parité distribuée, compromis performance/redondance/coût)
— Point d'attention : le RAID protège contre la panne disque, pas contre l'erreur humaine ou la corruption logique — ce n'est pas une sauvegarde
7.4 · Image disque et sauvegarde2h
— Différence copie de fichiers / image disque complète (secteur par secteur, incluant la structure de partition)
— Cas d'usage de l'image disque : migration de machine, restauration après panne totale, archivage
EXEMPLE À DÉVELOPPER AU TABLEAU

Un RAID 1 (miroir) sur 2 disques de 1 To offre 1 To d'espace utilisable (pas 2 To) car chaque disque est une copie exacte de l'autre — le coût de la redondance est la moitié de la capacité brute totale.

RATIO
TP1 · CRÉATION DE PARTITIONS ET FORMATAGE · 8H

Matériel : machine de test ou machine virtuelle avec disque dédié vierge (au moins 20 Go), outils en ligne de commande (fdisk/parted sous Linux, diskpart sous Windows si disponible).

(1h30) Identification du disque cible avec les commandes appropriées (lsblk ou équivalent), vérification qu'il s'agit bien du disque de test et non du disque système.
(2h) Création d'une table de partition GPT et de 3 partitions de tailles différentes (par exemple 5 Go, 5 Go, reste de l'espace).
(2h) Formatage de chaque partition avec un système de fichiers différent (ext4 pour la première, NTFS pour la seconde si outil disponible, ext4 pour la troisième en variant la taille de bloc).
(1h30) Montage des partitions, écriture de fichiers de test, vérification de l'espace utilisé et disponible.
(1h) Suppression et recréation d'une partition pour valider la compréhension du processus complet.
CORRIGÉ TP1

Point de vigilance critique à valider avant toute manipulation : demander à chaque binôme de confirmer explicitement, avant toute commande destructrice, l'identifiant exact du disque de test (ex : /dev/sdb et non /dev/sda qui contiendrait potentiellement le système). C'est l'erreur la plus dangereuse possible à ce stade de la formation.

Résultat attendu après formatage : chaque partition doit apparaître montée avec le système de fichiers demandé (vérifiable avec la commande mount ou lsblk -f), et l'espace total des 3 partitions doit correspondre à la taille du disque moins un léger surcoût lié aux métadonnées de chaque système de fichiers.

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TP2 · IMAGE DISQUE, RESTAURATION ET RÉCUPÉRATION · 17H

Matériel : disque de test du TP1 (avec données déjà écrites), espace de stockage externe pour l'image, outils dd et/ou Clonezilla, support amorçable Clonezilla si utilisé.

(3h) Réalisation d'une image disque complète du disque de test avec la commande dd (ou Clonezilla), vers un fichier image sur un support externe, avec mesure du temps nécessaire et de la taille du fichier obtenu.
(2h) Vérification de l'intégrité de l'image (somme de contrôle, ou montage de l'image pour vérifier son contenu).
(2h) Suppression volontaire et contrôlée des données du disque de test (formatage complet) pour simuler une perte totale.
(3h) Restauration complète du disque à partir de l'image réalisée précédemment, vérification que toutes les données et la structure de partition sont identiques à l'état initial.
(4h) Exercice de récupération de données sur un disque partiellement corrompu (scénario fourni avec un système de fichiers endommagé volontairement) à l'aide d'outils de récupération de base (testdisk, photorec ou équivalent).
(3h) Rédaction d'une procédure courte documentant les étapes de sauvegarde/restauration réalisées, à conserver comme référence personnelle.
CORRIGÉ TP2

Commande dd attendue (exemple) : dd if=/dev/sdb of=/mnt/externe/image_disque.img bs=4M status=progress — l'option bs=4M accélère le transfert par rapport au bloc par défaut, et status=progress permet de suivre l'avancement, point important à souligner pour des images de grande taille.

Validation de la restauration : après restauration, comparer la somme de contrôle (md5sum ou sha256sum) du disque restauré avec celle de l'image source — une correspondance exacte valide la restauration bit à bit.

Point pédagogique central de cette semaine : insister sur le fait qu'une image disque n'est utile que si elle a été testée en restauration au moins une fois — une sauvegarde jamais restaurée n'est pas une sauvegarde fiable, c'est une simple supposition.

◆ FICHE DE SYNTHÈSE — AUTO-ÉVALUATION SEMAINE 7
1. Je sais expliquer la structure physique d'un disque (secteurs, partitions, table GPT).
2. Je sais comparer ext4, NTFS et ZFS sur leurs usages respectifs.
3. Je sais expliquer les niveaux RAID 0, 1, 5 et leurs compromis.
4. Je sais que le RAID n'est pas une sauvegarde.
5. Je sais créer des partitions et formater un disque en sécurité.
6. Je sais réaliser une image disque complète avec dd ou un outil équivalent.
7. Je sais restaurer un disque à partir d'une image et valider son intégrité.
8. Je sais utiliser un outil de récupération de données de base sur un disque corrompu.