Fiche de révision : Introduction à l'Administration Linux

📋 Plan du Cours

1. Système d'exploitation Linux
2. Composants GNU/Linux
3. Noyau Linux
4. Shell et applications
5. Système de fichiers Linux
6. Organisation hiérarchique
7. Commandes de base Linux
8. Gestion des utilisateurs
9. Gestion des fichiers et répertoires
10. Permissions et droits d'accès
11. Scripts shell Bash

📖 1. Système d'exploitation Linux

🔑 Notions clés & Définitions

• Système d'exploitation (SE) : Ensemble de programmes assurant la gestion du matériel et des ressources d’un ordinateur, permettant leur partage entre plusieurs programmes. Exemples : Windows, Unix, Linux.
• Noyau (Kernel) : Composant central du SE, responsable de la gestion du matériel, de la mémoire, des processus, et des échanges avec le matériel via des pilotes.
• Shell : Interface utilisateur permettant d’interagir avec le noyau via des commandes. Exemples : Bash, sh, csh.
• Système de fichiers : Organisation hiérarchique des données sur un support de stockage, composée de répertoires et fichiers. Notion clé : inode, qui décrit un fichier sous UNIX.
• Distribution Linux : Version prête à l’emploi d’un système Linux, intégrant noyau, pilotes, utilitaires, logiciels. Exemple : CentOS, Ubuntu.
• Zone de swap : Espace disque utilisé comme mémoire virtuelle lorsque la RAM est saturée, permettant de prolonger la capacité de mémoire du système.

📝 Points essentiels

• Le SE Linux gère efficacement le matériel, la mémoire, et les processus pour assurer la stabilité et la sécurité du système.
• Linux, basé sur UNIX, est multi-utilisateur, multitâche, ouvert, portable, et largement utilisé pour serveurs et applications scientifiques.
• La hiérarchie du système de fichiers commence à la racine /, avec des répertoires standards comme /boot, /etc, /home, /usr, /var.
• La commande uname fournit des informations sur le noyau et le système. La commande pwd indique le répertoire courant, et ls liste les fichiers d’un répertoire.
• La gestion des droits d’accès se fait via des permissions (lecture, écriture, exécution) que l’on peut modifier avec chmod, chgrp, et chown.
• La commande cd permet de naviguer dans l’arborescence, en utilisant chemins absolus ou relatifs.
• La variable $PWD stocke le chemin du répertoire courant, utile pour repérer sa position dans l’arborescence.

💡 À retenir

Linux est un système UNIX complet, open source, basé sur une architecture modulaire comprenant un noyau, un shell, et un système de fichiers hiérarchique. La maîtrise des commandes de navigation, gestion des fichiers, et droits d’accès est essentielle pour l’administration efficace du système.

📖 2. Composants GNU/Linux

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau (Kernel) : Composant central du système d'exploitation qui gère le matériel, la mémoire, les processus et les échanges de données. Il assure l'abstraction du matériel pour les applications.
• Shell : Interface en ligne de commande entre l'utilisateur et le noyau, permettant d'exécuter des commandes, scripts et de gérer le système.
• Système de fichiers : Organisation hiérarchique de stockage des données sur un support (disque dur, SSD, clé USB). Il décrit la structure des répertoires et fichiers.
• Inode : Descripteur d’un fichier sous UNIX/Linux contenant ses métadonnées (droits, propriétaire, taille, etc.), mais pas son contenu.
• Distribution Linux : Ensemble du noyau, pilotes, utilitaires et logiciels préconfigurés pour une utilisation spécifique ou générale, comme CentOS, Ubuntu, Debian.
• Zone de swap : Espace disque utilisé comme mémoire virtuelle lorsque la RAM est saturée, permettant de prolonger la capacité de mémoire du système.

📝 Points essentiels

• Le système GNU/Linux est composé du noyau, du shell, des applications, du système de fichiers, et de la mémoire virtuelle.
• Le noyau gère directement le matériel et les processus, tandis que le shell sert d’interface utilisateur.
• La hiérarchie des fichiers est organisée en répertoires, avec la racine / en sommet, contenant des répertoires clés comme /bin, /etc, /home, /usr.
• La zone de swap permet d’étendre la mémoire vive en utilisant l’espace disque, essentielle en cas de surcharge mémoire.
• Les distributions Linux diffèrent par leur gestion, logiciels inclus et usages ciblés, mais partagent tous le noyau Linux et une architecture commune.

💡 À retenir

Le noyau, le shell et le système de fichiers constituent la base du fonctionnement de GNU/Linux, permettant une gestion efficace du matériel, une interface utilisateur flexible, et une organisation structurée des données.

📖 3. Noyau Linux

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau (Kernel) : Composant central du système d'exploitation Linux chargé de gérer le matériel, la mémoire, les processus et les échanges de données. Il sert d'intermédiaire entre le matériel et les applications utilisateur.
• Gestion des périphériques : Fonction du noyau qui contrôle l'interaction avec les périphériques matériels via des pilotes (drivers).
• Mémoire virtuelle : Technique permettant d'utiliser une partie du disque dur comme extension de la mémoire RAM pour exécuter plus de processus ou de données que la mémoire physique ne le permet.
• Processus : Instance d'un programme en exécution, gérée par le noyau pour le séquencement et la gestion du temps CPU.
• Démon (Daemon) : Processus en arrière-plan, souvent lancé au démarrage, qui fournit des services système (ex : serveur web, gestionnaire de logs).
• Pilotes de périphériques (Drivers) : Programmes permettant au noyau d'interagir avec le matériel spécifique (disques, imprimantes, cartes réseau, etc.).

📝 Points essentiels

• Le noyau Linux est un logiciel libre, open-source, permettant une grande flexibilité et personnalisation.
• Il gère efficacement les ressources matérielles, notamment le processeur, la mémoire, et les périphériques, en utilisant des pilotes spécifiques.
• La gestion de la mémoire inclut la mémoire physique (RAM) et la mémoire virtuelle (zone de swap).
• Le noyau fonctionne en mode kernel, avec un accès privilégié au matériel, et en mode utilisateur pour les applications.
• La modularité du noyau permet d’ajouter ou de retirer des pilotes et fonctionnalités sans recompilation complète.
• La communication entre le noyau et l’utilisateur se fait via des appels système, principalement gérés par le shell ou d’autres interfaces.

💡 À retenir

Le noyau Linux est le cœur du système, assurant la gestion des ressources matérielles et la communication entre le matériel et les logiciels, tout en étant modulable et open-source pour une adaptation optimale aux besoins spécifiques.

📖 4. Shell et applications

🔑 Notions clés & Définitions

• Shell : Interface en ligne de commande permettant à l'utilisateur d'interagir avec le noyau du système d'exploitation. Exemples : Bash, sh, csh.
• Noyau (Kernel) : Composant central du système d'exploitation qui gère le matériel, la mémoire, les processus, et les périphériques.
• Système de fichiers : Organisation hiérarchique des fichiers et répertoires sur un support de stockage. Exemples : ext4, NTFS.
• Inode : Descripteur d’un fichier sous UNIX, contenant ses métadonnées (permissions, propriétaire, taille, etc.).
• Distribution Linux : Version prête à l’emploi de Linux intégrant noyau, pilotes, utilitaires et logiciels. Exemples : CentOS, Ubuntu.
• Zone de swap : Espace disque utilisé comme mémoire virtuelle lorsque la RAM est saturée.

📝 Points essentiels

• Le shell est l’interface principale pour exécuter des commandes, écrire des scripts, et automatiser des tâches.
• Le noyau gère directement le matériel et fournit des services au shell et aux applications.
• La hiérarchie du système de fichiers commence à la racine /, avec des répertoires clés comme /bin, /etc, /home, /usr.
• La commande uname fournit des informations sur le système, notamment le nom du noyau (-s) ou toutes les infos (-a).
• La commande pwd affiche le chemin absolu du répertoire courant. La variable $PWD contient également cette information.
• La commande ls liste le contenu d’un répertoire, avec de nombreuses options pour filtrer ou détailler l’affichage.
• La commande cd permet de changer de répertoire, en utilisant un chemin absolu ou relatif.
• La gestion des permissions se fait via chmod, chown, et chgrp, avec des notations numériques ou textuelles.
• La création de scripts shell permet d’automatiser des tâches répétitives. Le shebang (#!/bin/bash) indique l’interpréteur utilisé.

💡 À retenir

Le shell est l’outil principal pour interagir avec Linux, en utilisant des commandes qui manipulent fichiers, processus et configurations, tandis que le noyau gère le matériel et les ressources du système. La maîtrise de l’arborescence, des commandes de navigation et de gestion des permissions est essentielle pour une administration efficace.

📖 5. Système de fichiers Linux

🔑 Notions clés & Définitions

• Système de fichiers (file system) : Organisation logique des données sur un support de stockage, permettant de stocker, retrouver et gérer des fichiers et répertoires.
• Inode : Descripteur d’un fichier sous UNIX/Linux contenant ses métadonnées (droits, propriétaire, taille, etc.), mais pas son contenu.
• Répertoire racine (root) : Le répertoire principal de l’arborescence, symbolisé par /.
• Arborescence : Structure hiérarchique de fichiers et répertoires sous Linux, organisée en une hiérarchie unique.
• Zone de swap : Espace disque utilisé comme mémoire virtuelle lorsque la RAM est saturée, permettant de prolonger la capacité mémoire du système.
• Distribution Linux : Ensemble du noyau, pilotes, utilitaires et logiciels intégrés pour former un système Linux prêt à l’emploi (ex : CentOS, Ubuntu).

📝 Points essentiels

• Le système de fichiers sous Linux est hiérarchique, avec la racine / en point de départ.
• Chaque fichier est décrit par un inode, qui stocke ses métadonnées ; le contenu est stocké dans des blocs.
• Les principaux répertoires standards incluent /boot, /etc, /home, /lib, /usr, /var, chacun ayant une fonction spécifique.
• La zone de swap permet d’étendre la mémoire virtuelle en déplaçant des pages mémoire inactives sur le disque dur.
• La gestion des droits d’accès aux fichiers se fait via des permissions (lecture, écriture, exécution), modifiables par la notation numérique ou textuelle.
• La commande ls permet de lister le contenu d’un répertoire, cd pour changer de répertoire, et pwd pour afficher le chemin du répertoire courant.
• La hiérarchie de fichiers doit être bien comprise pour naviguer efficacement dans le système Linux.

💡 À retenir

Le système de fichiers Linux est une structure hiérarchique organisée autour de la racine /, où chaque fichier est associé à un inode, et la gestion des droits et de la mémoire virtuelle est essentielle pour une administration efficace.

📖 6. Organisation hiérarchique

🔑 Notions clés & Définitions

• Arborescence du système de fichiers : Organisation hiérarchique des fichiers et répertoires sous Linux, structurée en une hiérarchie de répertoires allant de la racine / vers des sous-répertoires.
• Répertoire racine (/) : Le point de départ de toute l’arborescence, représentant la racine du système de fichiers.
• Chemin absolu : Chemin complet qui démarre de la racine / pour accéder à un fichier ou répertoire (ex : /home/jean/documents).
• Chemin relatif : Chemin basé sur le répertoire courant, permettant d’accéder à un fichier ou répertoire par rapport à la position actuelle (ex : ../documents).
• Commande cd : Commande permettant de changer le répertoire courant.
• Variable $PWD : Variable d’environnement contenant le chemin absolu du répertoire courant.
• Commande pwd : Commande affichant le chemin absolu du répertoire de travail actuel.

📝 Points essentiels

• La hiérarchie du système de fichiers sous Linux est unique et organisée selon un standard, avec des répertoires clés comme /bin, /etc, /home, /usr, etc.
• La racine / est le point de départ, et tous les autres répertoires en découlent.
• La commande pwd permet de connaître le chemin complet du répertoire actuel, essentiel pour naviguer dans l’arborescence.
• La commande cd accepte des chemins absolus ou relatifs pour se déplacer dans l’arborescence.
• La structure hiérarchique facilite la gestion, la localisation et la manipulation des fichiers et répertoires.

💡 À retenir

L’organisation hiérarchique du système de fichiers sous Linux, basée sur une arborescence unique avec la racine /, permet une navigation claire et efficace, facilitant la gestion des ressources et la localisation des fichiers. La maîtrise des chemins absolus et relatifs est essentielle pour une navigation précise dans cette structure.

📖 7. Commandes de base Linux

🔑 Notions clés & Définitions

• Système d’exploitation (SE) : Ensemble de programmes assurant la gestion du matériel et des ressources de l’ordinateur, permettant l’exécution de plusieurs applications simultanément.
• Noyau (Kernel) : Composant central du SE chargé de la gestion du matériel, de la mémoire, des processus, et des échanges avec les périphériques.
• Shell : Interface en ligne de commande entre l’utilisateur et le noyau, permettant d’exécuter des commandes et scripts. Exemple : Bash.
• Arborescence (structure hiérarchique) : Organisation des fichiers et répertoires sous Linux, avec la racine / en haut, contenant tous les autres répertoires.
• Inode : Descripteur d’un fichier sous UNIX/Linux, contenant ses métadonnées (droits, propriétaire, taille, etc.), distinct du contenu.
• Zone de swap : Espace disque utilisé comme mémoire virtuelle lorsque la RAM physique est saturée.

📝 Points essentiels

• La gestion des ressources matérielles par le SE inclut le processeur, la mémoire, et les périphériques, assurant leur partage efficace entre plusieurs programmes.
• Linux est une version open source d’UNIX, multi-tâches et multi-utilisateurs, très répandue sur les serveurs et en informatique scientifique.
• La hiérarchie du système de fichiers commence à la racine /, avec des répertoires standard comme /home, /etc, /bin, /usr, etc.
• La commande cd permet de naviguer dans l’arborescence, en utilisant des chemins absolus ou relatifs.
• La commande pwd affiche le chemin complet du répertoire courant.
• La commande ls liste le contenu d’un répertoire, avec diverses options pour affiner l’affichage.
• La commande uname fournit des informations sur le système, notamment le nom du noyau et de la machine.
• La variable $PWD contient le chemin absolu du répertoire courant, utile pour connaître sa position dans l’arborescence.

💡 À retenir

Les commandes de base Linux, combinées à une bonne compréhension de l’arborescence, permettent une gestion efficace des fichiers, des processus et du système, constituant la fondation pour toute administration ou utilisation avancée.

📖 8. Gestion des utilisateurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Utilisateur : Personne ou processus ayant accès au système, identifié par un nom d'utilisateur (login) et un identifiant unique (UID).
• Groupe : Ensemble d'utilisateurs partageant des permissions communes, identifié par un nom de groupe (group name) et un GID.
• Compte utilisateur : Ensemble d'informations permettant à un utilisateur d'accéder au système, incluant le nom, le mot de passe, le groupe principal, et éventuellement des groupes secondaires.
• Création d'utilisateur : Processus d'ajout d'un nouvel utilisateur dans le système avec ses paramètres (répertoire personnel, groupe, expiration).
• Gestion des permissions : Attribution de droits de lecture, écriture, exécution aux fichiers et répertoires, selon l'utilisateur ou le groupe.
• Commande useradd : Outil pour créer un nouveau compte utilisateur.
• Commande userdel : Supprimer un compte utilisateur.
• Commande passwd : Modifier ou définir le mot de passe d’un utilisateur.
• Commande groupadd : Créer un nouveau groupe.
• Commande groupdel : Supprimer un groupe.
• Commande usermod : Modifier un utilisateur existant (par exemple, changer de groupe ou de répertoire personnel).

📝 Points essentiels

• La gestion des utilisateurs est essentielle pour assurer la sécurité et la bonne organisation du système.
• Chaque utilisateur possède un répertoire personnel (ex : /home/nom_utilisateur) où sont stockés ses fichiers.
• La commande useradd permet de créer un utilisateur avec des options pour définir le groupe principal, le répertoire personnel, la date d’expiration, etc.
• La commande passwd est utilisée pour définir ou changer le mot de passe d’un utilisateur.
• La gestion des groupes permet de simplifier l’attribution de permissions en regroupant plusieurs utilisateurs.
• La commande usermod permet de modifier les paramètres d’un utilisateur existant.
• La suppression d’un utilisateur doit être accompagnée de la suppression ou de la sauvegarde de ses fichiers personnels.

💡 À retenir

La gestion efficace des comptes et groupes utilisateurs est cruciale pour la sécurité et l’organisation du système Linux, permettant de contrôler l’accès aux ressources et de maintenir une administration claire.

📖 9. Gestion des fichiers et répertoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Fichier : Un ensemble de données stockées sur un support de stockage, décrit par des métadonnées (nom, permissions, date de modification, inode).
• Répertoire : Un conteneur qui regroupe des fichiers et d’autres répertoires, formant une hiérarchie dans le système de fichiers.
• Inode : Structure de données sous UNIX qui décrit un fichier ou un répertoire (permissions, propriétaire, taille, pointeurs vers blocs de données).
• Système de fichiers : Organisation logique des fichiers et répertoires sur un support de stockage, avec des structures comme ext3, ext4, etc.
• Chemin absolu : Chemin complet depuis la racine / jusqu’au fichier ou répertoire.
• Chemin relatif : Chemin par rapport au répertoire courant, ne commençant pas par /.
• Zone de swap : Espace disque utilisé comme mémoire virtuelle lorsque la RAM est saturée, permettant de prolonger la capacité de mémoire.

📝 Points essentiels

• La hiérarchie du système de fichiers Linux commence à la racine /, avec des répertoires standards comme /bin, /etc, /home, /usr, etc.
• La commande ls permet de lister le contenu d’un répertoire, avec de nombreuses options pour afficher détails, permissions, tailles, etc.
• La commande cd change le répertoire courant, en utilisant un chemin absolu ou relatif.
• La commande pwd affiche le chemin complet du répertoire actuel.
• Les fichiers sont identifiés par leur inode, qui stocke leurs métadonnées, tandis que leur contenu est dans des blocs de stockage.
• La gestion des permissions (lecture, écriture, exécution) peut se faire via des notations numériques ou textuelles.
• La zone de swap est utilisée pour augmenter la mémoire disponible en déplaçant des pages inactives du RAM vers le disque.

💡 À retenir

La maîtrise de la hiérarchie, des commandes de navigation (cd, pwd, ls) et de la gestion des permissions est essentielle pour manipuler efficacement les fichiers et répertoires sous Linux. La compréhension des inodes et de la zone de swap permet d’optimiser la gestion des ressources du système.

📖 10. Permissions et droits d'accès

🔑 Notions clés & Définitions

• Permission (droit d'accès) : Autorisation accordée à un utilisateur ou un groupe pour lire, écrire ou exécuter un fichier ou un répertoire.
• Propriétaire (owner) : Utilisateur qui possède un fichier ou un répertoire.
• Groupe (group) : Ensemble d'utilisateurs partageant des droits communs sur un fichier ou un répertoire.
• Droits (permissions) : Ensemble d'autorisations définies pour le propriétaire, le groupe et les autres utilisateurs.
• Notation numérique : Système pour définir les permissions avec des chiffres (0 à 7) correspondant aux droits (lecture, écriture, exécution).
• Notation symbolique : Système utilisant des lettres (r, w, x) pour définir ou modifier les droits.

📝 Points essentiels

• Les trois types de droits : lecture (r), écriture (w), exécution (x).
• Les trois catégories d’utilisateurs : propriétaire (u), groupe (g), autres (o).
• Commandes principales :
  • ls -l : Affiche les permissions, propriétaire, groupe, taille, date et nom.
  • chmod : Modifie les permissions d’un fichier ou répertoire.
  • chown : Change le propriétaire d’un fichier ou répertoire.
  • chgrp : Change le groupe d’un fichier ou répertoire.
• Notation numérique :
  • 0 : --- (aucune permission)
  • 1 : --x (exécution)
  • 2 : -w- (écriture)
  • 3 : -wx (écriture + exécution)
  • 4 : r-- (lecture)
  • 5 : r-x (lecture + exécution)
  • 6 : rw- (lecture + écriture)
  • 7 : rwx (lecture + écriture + exécution)
• Exemple : chmod 755 fichier donne rwxr-xr-x au propriétaire, et r-x aux autres.

💡 À retenir

Les droits d’accès sous Linux sont essentiels pour la sécurité et la gestion des ressources. La maîtrise des commandes chmod, chown, et chgrp, ainsi que la compréhension des notations symboliques et numériques, permet de contrôler efficacement qui peut faire quoi avec chaque fichier ou répertoire.

📖 11. Scripts shell Bash

🔑 Notions clés & Définitions

• Script shell : Un fichier texte contenant une série de commandes Bash qui s’exécutent séquentiellement pour automatiser des tâches répétitives ou complexes.
• Shebang (#!) : La ligne initiale d’un script précisant l’interpréteur à utiliser, généralement #!/bin/bash pour Bash.
• Variables : Espaces mémoire permettant de stocker des données temporaires, par exemple VAR=valeur.
• Commandes : Instructions exécutées dans le script, comme echo, ls, cd, etc.
• Fonctions : Blocs de code réutilisables dans un script, permettant de structurer et modulariser le code.
• Redirection : Technique pour diriger la sortie ou l’entrée d’une commande vers un fichier ou une autre commande, par exemple >, <, |.

📝 Points essentiels

• Création d’un script : Écrire un fichier texte avec des commandes Bash, commencer par le shebang (#!/bin/bash), puis rendre le fichier exécutable avec chmod +x.
• Exécution : Lancer le script en tapant ./nom_script.sh ou bash nom_script.sh.
• Variables : Ne pas utiliser d’espaces lors de l’affectation (VAR=valeur). Accéder à leur contenu avec $VAR.
• Contrôles de flux : Utiliser if, for, while pour gérer la logique conditionnelle et les boucles.
• Redirection et pipes : Permettent de manipuler la sortie ou l’entrée des commandes pour créer des chaînes de traitement.
• Debugging : Activer le mode debug avec set -x pour suivre l’exécution pas à pas.

💡 À retenir

Les scripts Bash sont des outils puissants pour automatiser et simplifier la gestion du système Linux, en permettant d’enchaîner des commandes, de gérer des flux de données, et de structurer des opérations complexes de façon répétable et efficace. La maîtrise du shebang, des variables, des contrôles de flux et des redirections est essentielle pour écrire des scripts robustes et performants.

📊 Tableaux de Synthèse

| Comparatif : Noyau Linux vs Shell |

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confondre noyau et système d’exploitation : le noyau est une partie du SE, pas le SE complet.
2. Croire que / est un répertoire personnel, alors qu’il s’agit de la racine du système.
3. Confusion entre permissions (lecture, écriture, exécution) et propriétaires (utilisateur, groupe).
4. Mauvaise utilisation de chmod : oublier que les permissions sont en mode numérique ou symbolique.
5. Confondre /bin et /sbin : bin pour les binaires utilisateur, sbin pour les binaires administratifs.
6. Penser que zone de swap est une mémoire RAM supplémentaire : c’est un espace disque utilisé comme extension.
7. Erreur fréquente dans la gestion des périphériques : croire que tous les pilotes sont intégrés par défaut, alors qu’ils peuvent nécessiter une configuration spécifique.

✅ Checklist Examen

• Maîtriser la définition et le rôle du système d’exploitation Linux.
• Connaître la hiérarchie du système de fichiers Linux et ses répertoires principaux.
• Savoir utiliser les commandes uname, pwd, ls, cd.
• Comprendre la gestion des droits d’accès avec chmod, chown, chgrp.
• Identifier le rôle du noyau Linux et ses composants essentiels.
• Expliquer la fonction de la zone de swap et son importance.
• Différencier noyau, shell, et système de fichiers.
• Connaître les composants principaux d’une distribution Linux.
• Savoir comment gérer les utilisateurs et groupes.
• Être capable de manipuler fichiers et répertoires (création, suppression, déplacement).
• Vérifier la maîtrise des permissions et droits d’accès.
• Savoir écrire un script shell Bash simple.
• Vérifier la compréhension de l’organisation hiérarchique et de la navigation dans le système.
• Connaître les principales commandes pour la gestion des fichiers et des droits.
• S’assurer de la compréhension des concepts de base du noyau et de ses interactions avec le matériel.
• Vérifier la capacité à distinguer les composants du système GNU/Linux.
• Connaître les erreurs fréquentes et pièges à éviter lors de l’administration Linux.