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16. Windows 2000: Présentation

1. Introduction - 2. Versions - 3. Evolutions - 4. Architecture du système d'exploitation - 5. Mode Noyau - 6. Mode utilisateur

Successeur de NT 4.0, Windows 2000 est une version professionnelle. Par rapport à la version précédente, cette version va compléter les fonctionnalités en ajoutant les évolutions technologiques des ordinateurs. Comme son prédécesseur, il intègre les partitions NTFS (remaniées) mais accepte les FAT32 (limitée à 32 GB), une sécurité utilisateurs accrue et des versions serveurs réseaux. Son successeur est XP pour les versions stations sorti en 2001 et Windows 2003 pour les versions serveurs réseaux.

Windows 2000 s'installe comme NT 4, à l'aide d'un programme graphique. Néanmoins, les évolutions technologiques permettent le démarrage des PC (au niveau Bios) sur un CD de démarrage.

Si Win NT 3.0 était basé finalement sur la collaboration IBM (OS2) - Microsoft, NT 4 une modification du précédant, 2000 est un système d'exploitation purement Microsoft. Cette fois encore, la publicité va le décrire comme plus sécurisé, plus facile, plus .... mais on a l'habitude. Pourtant, en beaucoup de sens, Microsoft a raison. C'est le dernier système d'exploitation de la firme alliant Sécurité, facilité d'utilisation, administration. Les suivants (XP) vont simplement insérer des gadgets d'apparats et des slogans marketing, rendant le système plus convivial peut-être mais l'alourdissant et rendant finalement sa programmation nettement plus complexe, ouvrant de nombreuses failles de sécurité nécessitant des mises à jour constantes.

2. Versions.

La première mouture est sortie en février 2000, destiné à remplacer NT 4.0 au sein des entreprises en utilisation professionnelle. Il est décliné en 4 versions, une version utilisateur et 3 versions réseaux quasiment identiques sauf pour le nombre de processeurs supportés et le clustering (équilibrage de charge entre serveurs réseaux).

2.1. Windows 2000 professionnel

C'est la version standard pour entreprise, appelée PRO. Cette version est dédiée aux ordinateurs standards et permet de se connecter sur des noms de domaines (au contraire des versions 95 et 98). Les fonctionnalités rajoutées à NT sont le plug and play et surtout l'intégration des ports USB 1.1 (version 2.0 avec un pilote spécifique). Ceci permet l'utilisation direct de disques dur externes ou de clés USB. Il intègre également un nouveau système de partitions NTFS, avec cryptage optionnel des fichiers sur le disque dur.

Cette version peut être installée sur un ordinateurs bi-processeur, un dual-core ou un processeur Intel avec hyperthreading. Elle n'accepte pas les processeur Dual-core avec l'hyperthreading.

Sans permettre toutes les fonctions d'administration des versions supérieures, la version Pro reprend néanmoins quasiment toutes les possibilités des autres, à part la gestion des noms de domaine. Cette version peut très bien être utilisée comme server (en Workgroup - groupe de travail) pour de petites structures.

Configuration minimale:

2.2. Windows 2000 Server

A la fois serveur de fichier, d'impression et d'application et plate forme d'application Internet. Par rapport à la version standard, Win2000 Server intègre les services d'annuaires Active Directory pour la centralisation des utilisateurs, des groupes, des services de sécurité et ressources réseau.

Dédié aux petites et moyennes entreprises, cette version accepte jusque 4 processeurs (y compris un Dual-Core avec hyperthreading) en mode SMP et jusque 4 GB de mémoire Ram.

Configuration minimale:

2.3. Advanced Server

Equivalant à la version Serveur standard, cette version accepte les configurations SMP à 8 voies et intègre le clustering de serveur à 2 voies, une application du RAID mais avec 2 serveurs distincts.

2.4. Datacenter Server

Version haut de gamme dédiée aux grandes entreprises, cette version s'adapte également comme système d'exploitation pour les hébergements Internet. Il accepte le clusters de machines à quatre ordinateurs et permet l'équilibrage des charges. Cette version accepte les configurations SMP multi-processseurs à 16 et 32 voies.

3. Evolution de Windows 2000

Si dans le cas de Windows 98, on parle de mises à jour, les versions PRO de Microsoft parlent de service Pack, des corrections majeures: nouveaux périphériques détectés et correction des failles de sécurité découvertes.

Différentes corrections sont sorties en Service Pack: 

Remarque: plus de support technique pour ce système d'exploitation depuis le 27/01/2005 mais permet encore le téléchargement des mises à jour (pour l'instant).

4. Architecture du système d'exploitation.

Windows 2000 est un système modulaire séparé en deux couches principal: le mode noyau et le mode utilisateur. Cette architecture est à la base des versions d'XP et de 2003.

5. Mode noyau.

Cette couche accède aux ressources matérielles (accès mémoires) et aux programmes systèmes. Cette couche est exécutée dans une zone mémoire protégée. Chaque application reçoit un niveau de priorité qui détermine le moment d'exécution, l'ordre de priorité pour les interruptions logicielles et matérielles.

Le noyau inclut 3 parties distinctes:

5.1. Windows 2000 executive:

Il gère la majorité des entrées / sorties et la sécurité des accès sur les composants matériels. Il gère également le Virtual Memory Manager (VMM). Il sépare également les routines en mode interne (utilisé uniquement pour le mode executive) et en services systèmes, accessibles au mode utilisateur.

Il intègre différents composants

  1. Gestionnaire d'entrées / sorties: reprend les systèmes de fichiers, les pilotes de périphériques et le gestionnaire de cache qui met en mémoire ram les parties contenues sur le disque dur souvent utilisées.
  2. Moniteur de sécurité: surveillance au niveau local
  3. Gestionnaire de communication inter-processeur (IPC): gère les communications clients - serveurs.
  4. Virtual Memory Manager (VMM): gère les espaces mémoires Ram désignés pour chaque application. Le VMM permet également au système d'exploitation d'utiliser le disque dur comme mémoire physique, appelée mémoire virtuelle.
  5. Gestionnaire de processus et d'objets: gère le démarrage et la fermeture des processus (programme ou partie de programme) et  threads (jeu particulier de commandes d'un programme).
  6. Gestionnaire Plug and Play: centralise, détecte et arrête les périphériques Plug and Play.
  7. Gestionnaire d'alimentation
  8. Gestionnaire d'interface graphique (GDI): gestion des fenêtres et des images, il gère également différents périphériques comme le clavier et la souris.

5.2. Pilotes du mode Noyau.

Ce sont des composants modulaires avec des fonctionnalités propres et bien définies. Cette couche gère notamment les bus internes (PCI, AGP, PCI-Express, ...), les systèmes de fichiers (FAT, NTFS). Elle est basée sur le WDM (Windows Driver Mode) qui assure (normalement) la compatibilité des pilotes entre 98, 2000, XP, ...)

5.3. Couche d'abstraction du matériel.

Devait permettre la portabilité de Windows 2000 sur d'autres matériels. La version de base fonctionnait sur les ordinateurs Alpha. Cette fonction a été supprimée avec la SP1.

6. Mode utilisateur

Le mode utilisateur est composé d'un jeux de composants: les sous-systèmes intégraux. C'est ce jeux qui transfert les requêtes d'entrées / sorties au noyau en masquant les composants du noyau aux utilisateurs et logiciels.

La couche utilisateur est séparée en deux sous-systèmes:

  1. Intégraux: Poste de travail, serveur et sécurité
  2. Environnementaux: Win32 et POSIX. Cette couche logicielle sépare les applications des pilotes de périphériques et composants matériels.
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