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Serveur (informatique)

Schéma d'un réseau informatique montrant des ordinateurs clients communiquant avec un serveur via Internet La Fondation Wikimedia installe des serveurs rack dans des baies d'un ...

Schéma d'un réseau informatique montrant des ordinateurs clients communiquant avec un serveur via Internet
La Fondation Wikimedia installe des serveurs rack dans des baies d'un centre de données
Le premier serveur WWW se trouve au CERN et porte encore son autocollant d'origine sur lequel on peut lire : « Cette machine est un serveur. NE PAS L'ÉTEINDRE !! »

Un serveur est un ordinateur ou un système logiciel qui fournit des données, des ressources ou des services à d'autres ordinateurs appelés « clients » sur un réseau informatique . Cette architecture est appelée modèle client-serveur . Les serveurs peuvent offrir diverses fonctionnalités, souvent appelées « services », telles que le partage de données ou de ressources entre plusieurs clients ou l'exécution de calculs pour un client. Un seul serveur peut desservir plusieurs clients, et un seul client peut utiliser plusieurs serveurs. Un processus client peut s'exécuter sur le même appareil ou se connecter via un réseau à un serveur situé sur un appareil différent. Les serveurs typiques sont les serveurs de bases de données , les serveurs de fichiers , les serveurs de messagerie , les serveurs d'impression , les serveurs web , les serveurs de jeux et les serveurs d'applications .

Les systèmes client-serveur sont le plus souvent mis en œuvre selon le modèle requête-réponse (auquel ils sont souvent associés) : un client envoie une requête au serveur, qui effectue une action et renvoie une réponse au client, généralement un résultat ou un accusé de réception. Qualifier un ordinateur de « matériel de classe serveur » signifie qu’il est spécialisé pour exécuter des serveurs. Cela implique souvent qu’il est plus puissant et plus fiable que les ordinateurs personnels classiques . Cependant, les grands clusters de calcul peuvent également être composés de nombreux composants serveurs relativement simples et remplaçables.

la théorie des files d'attente , où il remonte au milieu du XXe siècle, notamment dans l'article la notation de Kendall . Dans des articles plus anciens, comme celui d' ARPANET (l'ancêtre d' Internet ), et s'oppose à celui d'« utilisateur », distinguant ainsi deux types d' hôtes : « hôte serveur » et « hôte utilisateur ». L'emploi du terme « servir » remonte également à des documents anciens, tels que la RFC 4 qui oppose « hôte serveur » à « hôte utilisateur ».

Le Jargon File définit le serveur au sens commun d'un processus effectuant un service pour les requêtes, généralement à distance, avec la version de 1981 se lisant :

SERVEUR n. Un type de DÉMON qui effectue un service pour le demandeur, qui s'exécute souvent sur un ordinateur autre que celui sur lequel le serveur s'exécute.

Le taux d’utilisation moyen d’un serveur au début des années 2000 était de 5 à 15 %, mais avec l’adoption de la virtualisation, ce chiffre a commencé à augmenter le nombre de serveurs nécessaires.

Opération

Un réseau basé sur le modèle client-serveur où plusieurs clients individuels demandent des services et des ressources à des serveurs centralisés

À proprement parler, le terme « serveur » désigne un programme ou un processus informatique (programme en cours d'exécution). Par métonymie , il désigne un appareil utilisé pour (ou un appareil dédié à) l'exécution d'un ou plusieurs programmes serveur. Sur un réseau, un tel appareil est appelé un hôte . Outre « serveur » , les mots « servir » et « service » respectivement comme verbe et comme nom) sont fréquemment utilisés, contrairement à « serveur » « serviteur » . Le mot « service » (nom) peut désigner la fonctionnalité de manière abstraite, par exemple service Web . Il peut également désigner un programme informatique qui transforme un ordinateur en serveur, par exemple un service Windows . Initialement employé dans l'expression « les serveurs servent les utilisateurs » (et « les utilisateurs utilisent les serveurs »), au sens d'« obéir », on dit aujourd'hui souvent que « les serveurs fournissent des données », au même sens que de « donner ». Par exemple, les serveurs Web « fournissent des pages Web aux utilisateurs » ou « traitent leurs requêtes ».

Le serveur fait partie du modèle client-serveur ; dans ce modèle, un serveur fournit des données aux clients . La communication entre un client et un serveur repose sur le principe de requêtes et de réponses . Ceci contraste avec le modèle pair-à-pair, où la relation est basée sur la réciprocité à la demande. En principe, tout processus informatique pouvant être utilisé ou appelé par un autre processus (notamment à distance, en particulier pour partager une ressource) est un serveur, et le ou les processus appelants sont des clients. Ainsi, tout ordinateur connecté à un réseau peut héberger des serveurs. Par exemple, si des fichiers sur un périphérique sont partagés par un processus, ce processus est un serveur de fichiers . De même, un logiciel serveur web peut s'exécuter sur n'importe quel ordinateur compatible ; un ordinateur portable ou un ordinateur personnel peut donc héberger un serveur web.

Bien que le modèle requête-réponse soit le plus courant pour les architectures client-serveur, il en existe d'autres, comme le modèle publication-abonnement . Dans ce dernier, les clients s'enregistrent auprès d'un serveur de publication-abonnement et s'abonnent à des types de messages spécifiques ; cet enregistrement initial peut se faire par requête-réponse. Ensuite, le serveur de publication-abonnement transmet les messages correspondants aux clients sans autre requête : le serveur envoie les messages au client, contrairement au modèle requête-réponse où le client les récupère du serveur.

But

des ressources , et de répartir la charge de travail. Un serveur peut également exécuter ses propres programmes ; selon le contexte, cela peut s'inscrire dans un échange de services ou simplement constituer une possibilité technique. Le tableau ci-dessous présente différents scénarios d'utilisation d'un serveur.

Type de serveurButClients
Serveur d'applicationsLes serveurs d'applications hébergent les applications clientes (interfaces, applications web ou applications installées localement) du réseau auxquelles se connectent et qu'elles utilisent. Ces serveurs n'ont pas besoin de faire partie du Web ; n'importe quel réseau local convient.Clients disposant d'un navigateur ou d'une interface locale, ou d'un serveur web
Serveur de catalogueIl conserve un index ou une table des matières des informations accessibles sur un vaste réseau distribué, telles que les ordinateurs, les utilisateurs, les fichiers partagés sur les serveurs de fichiers et les applications web. Les serveurs d'annuaire et les serveurs de noms sont des exemples de serveurs de catalogue.Tout programme informatique qui doit accéder à des ressources sur le réseau, comme un membre du domaine tentant de se connecter, un client de messagerie recherchant une adresse électronique ou un utilisateur cherchant un fichier, peut utiliser ce type de programme.
Serveur de communicationsMaintient l'environnement nécessaire à un point de terminaison de communication (utilisateur ou appareil) pour trouver d'autres points de terminaison et communiquer avec eux. Il peut inclure ou non un annuaire des points de terminaison de communication et un service de détection de présence, selon les paramètres d'ouverture et de sécurité du réseau.Points de terminaison de communication (utilisateurs ou appareils)
Serveur informatiquePartage de vastes quantités de ressources informatiques, notamment le processeur et la mémoire vive , sur un réseau.Tout logiciel nécessitant une puissance de calcul et une mémoire vive supérieures à celles d'un ordinateur personnel peut probablement fournir nécessite un ordinateur connecté au réseau ; sans cela, le modèle client-serveur n'existerait pas.
Serveur de base de donnéesGère et partage toute forme de base de données (collections organisées de données avec des propriétés prédéfinies pouvant être affichées dans un tableau) sur un réseau.Les tableurs , les logiciels de comptabilité , les logiciels de gestion d'actifs ou pratiquement tout programme informatique qui traite des données bien organisées, notamment en grand volume.
serveur de faxPermet de partager un ou plusieurs télécopieurs via un réseau, éliminant ainsi les contraintes liées à l'accès physique.Tout expéditeur ou destinataire de fax
Serveur de fichiersPartage de fichiers et de dossiers , espace de stockage pour héberger des fichiers et des dossiers, ou les deux, sur un réseauLes ordinateurs en réseau sont les clients prévus, même si les programmes locaux peuvent être des clients.
Serveur de jeuPermet à plusieurs ordinateurs ou consoles de jeux de jouer à des jeux vidéo multijoueurs.ordinateurs personnels, consoles de jeux ou téléphones
Serveur de messagerieRend possible la communication par courriel de la même manière qu'un bureau de poste rend possible la communication par courrier postal.Expéditeurs et destinataires d'e-mails
Serveur multimédiaPartage de vidéos ou de fichiers audio numériques sur un réseau via la diffusion multimédia (transmission de contenu de manière à ce que les portions reçues puissent être visionnées ou écoutées au fur et à mesure de leur arrivée, par opposition au téléchargement d'un fichier entier puis à son utilisation).Ordinateurs personnels utilisés par l'utilisateur, équipés d'un écran et d'un haut-parleur
serveur d'impressionPermet de partager une ou plusieurs imprimantes sur un réseau, éliminant ainsi les contraintes liées à l'accès physique.Ordinateurs ayant besoin d'imprimer quelque chose
Serveur audioPermet aux programmes informatiques de lire et d'enregistrer du son, individuellement ou en coopération.Programmes informatiques du même ordinateur et des clients du réseau.
Serveur proxyIl sert d' intermédiaire entre un client et un serveur, en recevant le trafic entrant du client et en l'acheminant vers le serveur. Ce rôle peut être utile pour le contrôle et le filtrage du contenu, l'amélioration des performances du trafic, la prévention des accès non autorisés au réseau ou encore le routage du trafic sur un réseau vaste et complexe.Tout ordinateur en réseau
serveur virtuelIl partage des ressources matérielles et logicielles avec d'autres serveurs virtuels. Il n'existe que dans le cadre d'un logiciel spécialisé appelé hyperviseur . L' hyperviseur présente le matériel virtuel au serveur comme s'il s'agissait de matériel physique réel. La virtualisation des serveurs permet une infrastructure plus efficace. Tout ordinateur en réseau
Serveur WebUn serveur web héberge des pages web . C'est lui qui rend possible le World Wide Web . Chaque site web possède un ou plusieurs serveurs web. De plus, chaque serveur peut héberger plusieurs sites web.Ordinateurs dotés d'un navigateur web

L'infrastructure d' Internet repose presque entièrement sur un modèle client-serveur . Les serveurs de noms racine ( DNS) et les routeurs acheminent le trafic. Des millions de serveurs sont connectés à Internet et fonctionnent en permanence à travers le monde Pratiquement chaque action d'un internaute nécessite une ou plusieurs interactions avec un ou plusieurs serveurs. Il existe des exceptions qui n'utilisent pas de serveurs dédiés, comme le partage de fichiers poste à poste et certaines solutions de téléphonie (par exemple, Skype avant Microsoft ).

Matériel

Un serveur montable en rack dont le capot supérieur a été retiré pour révéler les composants internes

Les exigences matérielles des serveurs varient considérablement selon leur fonction et leurs logiciels. Les serveurs sont souvent plus puissants et plus coûteux que les clients qui s'y connectent.

Le serveur de noms est utilisé aussi bien pour les serveurs matériels que pour les serveurs logiciels. Dans le cas des serveurs matériels, il désigne généralement les machines haut de gamme, tandis que les serveurs logiciels peuvent fonctionner sur divers types de matériel.

Les serveurs étant généralement accessibles via un réseau, beaucoup fonctionnent sans surveillance, sans écran d'ordinateur , périphérique d'entrée, matériel audio ni interfaces USB . Nombre d'entre eux ne disposent pas d' interface graphique (GUI). Leur configuration et leur gestion s'effectuent à distance. Cette gestion peut être réalisée par différentes méthodes, notamment la console de gestion Microsoft (MMC), PowerShell , SSH et des systèmes de gestion hors bande basés sur un navigateur, tels que Dell iDRAC ou HP iLO .

Serveurs de grande taille

Les serveurs traditionnels de grande capacité doivent fonctionner sans interruption pendant de longues périodes. Leur disponibilité doit être très élevée, ce qui rend la fiabilité et la durabilité du matériel extrêmement importantes. Les serveurs d'entreprise critiques doivent être très tolérants aux pannes et utiliser du matériel spécialisé à faible taux de défaillance afin de maximiser la disponibilité . Des alimentations sans interruption ( ASI) peuvent être intégrées pour se prémunir contre les coupures de courant. Les serveurs intègrent généralement une redondance matérielle , comme une double alimentation , des systèmes de disques RAID et de la mémoire ECC , ainsi que des tests et vérifications approfondis de la mémoire avant démarrage . Les composants critiques peuvent être remplaçables à chaud , permettant aux techniciens de les intervenir sur le serveur en fonctionnement sans l'arrêter. Pour éviter la surchauffe, les serveurs peuvent être équipés de ventilateurs plus puissants ou utiliser un système de refroidissement liquide . Ils peuvent souvent être configurés, mis sous tension, arrêtés ou redémarrés à distance, grâce à une gestion hors bande , généralement basée sur IPMI . Les boîtiers des serveurs sont généralement plats et larges , et conçus pour être montés en rack, soit sur des baies 19 pouces , soit sur des baies ouvertes .

Ces types de serveurs sont souvent hébergés dans des centres de données dédiés . Ces derniers bénéficient généralement d'une alimentation électrique et d'une connexion Internet très stables, ainsi que d'une sécurité renforcée. Le bruit est également moins problématique, mais la consommation d'énergie et le dégagement de chaleur peuvent constituer des contraintes importantes. Les salles serveurs sont équipées de systèmes de climatisation.

Une baie de serveurs vue de l'arrière
Une baie de serveurs vue de l'arrière
  • Serveurs de la Fondation Wikimedia vus de face
  • Serveurs de la Fondation Wikimedia vus de l'arrière
    Serveurs de la Fondation Wikimedia vus de l'arrière
  • Serveurs de la Fondation Wikimedia vus de l'arrière
    Serveurs de la Fondation Wikimedia vus de l'arrière
  • Groupes

    Les centres de données modernes sont désormais souvent constitués de très grands clusters de serveurs beaucoup plus simples , et un projet collaboratif, Open Compute Project, s'est développé autour de ce concept.

    Appareils électroménagers

    Les serveurs spécialisés de petite taille, appelés appliances réseau, se situent généralement en bas de l'échelle, étant souvent plus petits que les ordinateurs de bureau classiques.

    Mobile

    Un serveur mobile possède un format portable, par exemple un ordinateur portable . Contrairement aux grands centres de données ou aux serveurs rack, le serveur mobile est conçu pour une utilisation sur le terrain ou un déploiement ponctuel dans des environnements d'urgence, de catastrophe ou temporaires où les serveurs traditionnels ne sont pas adaptés en raison de leurs besoins en énergie, de leur taille et du temps nécessaire à leur déploiement. Les principaux bénéficiaires de la technologie dite « serveur mobile » sont les administrateurs réseau, les développeurs de logiciels ou de bases de données, les centres de formation, le personnel militaire, les forces de l'ordre, les services de police scientifique, les équipes de secours et les organismes de services. Pour faciliter la portabilité, des éléments tels que le clavier , l'écran , la batterie ( avec alimentation sans interruption pour assurer une alimentation de secours en cas de panne) et la souris sont intégrés au châssis.

    Systèmes d'exploitation

    Cobalt Qube 3 de Sun ; un serveur informatique (2002) ; exécutant Cobalt Linux (une version personnalisée de Red Hat Linux, utilisant le noyau Linux 2.2), avec le serveur web Apache.

    Sur Internet, les systèmes d'exploitation dominants pour les serveurs sont les distributions open source de type UNIX , telles que celles basées sur Linux et FreeBSD , Windows Server étant également largement répandu. Des systèmes d'exploitation propriétaires comme z/OS et macOS Server sont aussi déployés, mais en bien moindre quantité. Les serveurs Linux sont couramment utilisés comme serveurs web ou bases de données. Les serveurs Windows sont utilisés pour les réseaux composés de clients Windows.

    Les systèmes d'exploitation spécialisés pour serveurs ont traditionnellement comporté des fonctionnalités telles que :

    • Interface graphique non disponible ou optionnelle
    • Possibilité de reconfigurer et de mettre à jour le matériel et les logiciels dans une certaine mesure sans redémarrage.
    • Des systèmes de sauvegarde avancés permettent des sauvegardes en ligne régulières et fréquentes des données critiques .
    • Transfert de données transparent entre différents volumes ou périphériques
    • Capacités de mise en réseau flexibles et avancées
    • Les fonctionnalités d'automatisation telles que les démons sous UNIX et les services sous Windows
    • Sécurité système renforcée, avec une protection avancée des utilisateurs, des ressources, des données et de la mémoire.
    • Détection et alerte avancées en cas de surchauffe, de panne de processeur ou de disque.

    En pratique, de nombreux systèmes d'exploitation pour ordinateurs de bureau et serveurs partagent aujourd'hui des bases de code similaires , ne différant que principalement par leur configuration.

    consommation d'énergie

    En 2024, les centres de données (serveurs, refroidissement et autres infrastructures électriques) ont consommé 415 térawattheures d'énergie électrique, représentant environ 1,5 % de la consommation mondiale d'énergie électrique et 4,4 % aux États-Unis . Selon certaines estimations, la consommation énergétique totale des technologies de l'information et de la communication permet de réduire de plus de cinq fois l' empreinte carbone du reste de l'économie

    Les préoccupations concernant l'impact environnemental des centres de données portent sur leur demande en électricité et les émissions associées, notamment à mesure que les charges de travail liées à l'IA augmentent les besoins en serveurs et en refroidissement.