Cours Linux et réseau en PDF (Avancé)
Utilisation du système d’exploitation Linux et réseau : Ce qu'il faut savoir. Un ensemble de notions pratiques et techniques permettant d'administrer une machine GNU/Linux, d'interagir avec son noyau, de manipuler le système de fichiers et d'exploiter les principes de communication réseau (Ethernet, TCP/IP). Document universitaire au format PDF, disponible en téléchargement gratuit, couvrant la chaîne complète du démarrage (BIOS/UEFI, MBR, bootloader) jusqu'aux outils de diagnostic et aux scripts shell. La maîtrise de ces éléments est essentielle pour la recherche, l'exploitation de serveurs et les tâches d'administration système en environnement professionnel.
🎯 Ce que vous allez apprendre
- Architecture de démarrage et noyau — rôle du BIOS/UEFI, du MBR et du bootloader et processus de lancement du noyau Linux ; diagnostic de démarrage et configuration sécurisée d'un système multi‑amorce.
- Gestion des disques, partitions et montage — partitionnement, systèmes de fichiers et montage des volumes ; organisation de l'espace disque, montage/démontage et résolution d'accès en respectant la hiérarchie FHS.
- Shell bash et programmation de scripts — manipulation avancée du shell (prompt, redirections, tubes, expressions régulières) et utilitaires sed, awk et grep ; automatisation par scripts shell avancés et construction de pipelines.
- Gestion des utilisateurs, permissions et processus — administration des comptes, politiques de mots de passe, contrôle des droits et surveillance/débogage des processus et démons.
- Gestion des paquets et environnement Ubuntu — principes d'installation et de mise à jour sous une distribution Ubuntu ; cycles de mise à jour et maintien d'un poste ou serveur à jour.
- Principes réseau et utilitaires de connectivité — architecture Ethernet, modèle TCP/IP, interfaces et routage ; identification de topologie, analyse de connectivité et outils de diagnostic pour transferts et connexions sécurisés.
- Virtualisation (VirtualBox, VMware) — création d'environnements isolés pour expérimenter, tester des installations et valider des configurations réseau sans impacter des matériels physiques.
- Administration de services réseau — principes de mise en place et gestion de services courants tels que SSH et serveurs HTTP, supervision et démarrage automatique via systemd.
📑 Sommaire du document
💡 Pourquoi choisir ce cours ?
Ce support rédigé par Richard FERRERE, Chercheur au Laboratoire de Mathématiques CNRS, Université de Franche‑Comté, combine une approche pédagogique et empirique : exposés théoriques suivis de travaux pratiques et d'exemples concrets. La progression convient au niveau Master, depuis les fondamentaux (architecture, noyau) jusqu'à des ateliers pratiques (scripting, gestion des paquets, diagnostics réseau). Contenu pertinent pour la recherche et l'exploitation en entreprise.
👤 À qui s'adresse ce cours ?
- Public cible : étudiants de Master (Modélisation Statistique), chercheurs et professionnels débutant en administration Linux souhaitant consolider des pratiques système et réseau pour travaux pratiques et projets de recherche.
- Prérequis : notions d'architecture processeur (32/64 bits), familiarité basique avec la ligne de commande et connaissances élémentaires en programmation ou scripts pour suivre la partie automatisation et TP.
❓ Foire Aux Questions (FAQ)
Quel est le rôle exact du MBR et du bootloader dans le démarrage ? Le MBR contient la zone d'amorce qui permet d'exécuter le chargeur d'amorçage ; celui‑ci initialise le noyau Linux et lui transmet les paramètres de démarrage. Comprendre cette séquence permet d'intervenir on le partitionnement, réparer le chargement ou configurer un dual‑boot en limitant les risques d'écrasement des partitions.
Comment distinguer redirections, tubes et expressions régulières dans des scripts shell ? Les redirections gèrent l'entrée/sortie (>, <), les tubes (pipes) transmettent la sortie d'un processus en entrée d'un autre via |, et les expressions régulières servent à filtrer des flux avec grep, sed ou awk. La combinaison de ces mécanismes permet de construire des chaînes de traitement puissantes et efficaces pour l'analyse de fichiers et la supervision système.
Modèle OSI et correspondance avec TCP/IP
Le document explicite le modèle OSI en sept couches et précise ses correspondances avec la suite TCP/IP : couche d'accès réseau (liaison + physique), couche Internet (IP), couche transport (TCP/UDP) et couche application (HTTP, SSH, etc.). Cette cartographie facilite le diagnostic : un problème d'adressage relève de la couche Internet, un problème de ports ou de flux de données de la couche transport. L'approche permet d'orienter l'utilisation d'outils de diagnostic (arp, ip, tcpdump, netstat) selon la couche affectée.
Virtualisation et environnements de test Linux
La virtualisation permet d'installer des distributions Linux dans des machines virtuelles pour expérimenter sans risque. Le cours décrit l'utilisation de VirtualBox et VMware : création d'une VM, allocation CPU/RAM, création d'un disque virtuel, montage de l'ISO d'installation, configuration du mode réseau (NAT, bridge) et installation des additions invitées. Les bonnes pratiques couvrent les snapshots pour sauvegarder des états, l'isolation réseau lors des tests de configuration et la gestion des ressources pour éviter la contention sur l'hôte. Ce protocole de mise en place facilite la reproduction d'incidents et la validation de procédures avant déploiement sur du matériel physique.
Administration de services réseau sous Debian/Ubuntu
Les notions d'administration de services sont traitées sur des cas concrets : installation et configuration d'un serveur SSH pour accès distant sécurisé (clé publique/clé privée, configuration du fichier sshd_config), déploiement d'un serveur HTTP (Apache ou nginx) avec virtualhosts, gestion des certificats TLS et configuration des règles de pare‑feu. L'utilisation de systemctl est détaillée pour démarrer, arrêter, activer et surveiller les services, ainsi que la consultation des logs via journalctl. Ces compétences permettent de mettre en place des serveurs réseau robustes et maintenables.
Exercices et Travaux Pratiques
La partie TP propose des exercices progressifs : réparation d'un bootloader corrompu en environnement virtualisé, écriture d'un script shell avancé pour parser et agréger des logs système, configuration d'un pont réseau et test de routage entre deux VMs, et mise en place d'un serveur SSH sécurisé. Chaque TP inclut objectifs, matériel requis, étapes de vérification et critères d'évaluation. Les travaux pratiques favorisent l'application méthodique des concepts et la reproduction contrôlée d'incidents pour renforcer la compétence opérationnelle en administration système et serveur réseau.
