Fiche de Révision : Indicateurs d'Utilisation des Ressources Systèmes (CPU, Stockage, Réseau)

Introduction

Dans le domaine de l'informatique, surveiller l'utilisation des ressources systèmes est crucial pour assurer la performance, la disponibilité, et la stabilité des ordinateurs et des serveurs. Ces ressources principales sont le CPU (processeur), le stockage (disques, SSD, etc.) et le réseau.

Cette fiche vise à expliquer comment mesurer et comprendre les indicateurs clés d'utilisation de ces ressources, afin de diagnostiquer, optimiser et anticiper leurs usages dans un environnement informatique.

1. Utilisation du CPU (Central Processing Unit)

1.1 Définition du CPU

Le CPU est l'unité centrale de traitement qui exécute les instructions des programmes informatiques.

Le CPU est souvent appelé le "cerveau" de l'ordinateur. Son usage affecte directement la vitesse d'exécution des tâches.

1.2 Indicateurs clés de l’utilisation CPU

• Utilisation CPU (%)
  Pourcentage de temps pendant lequel le CPU est actif à traiter des instructions.

  • 0% signifie que le CPU est inactif.
  • 100% signifie que le CPU est entièrement utilisé.

• Temps système (System Time)
  Temps CPU dédié aux opérations du système d'exploitation.

• Temps utilisateur (User Time)
  Temps CPU utilisé par les applications utilisateur.

• Temps d’attente (Idle Time)
  Temps pendant lequel le CPU est inactif.

• Load average (charge moyenne)
  Moyenne du nombre de processus en attente d'exécution sur le CPU, sur un intervalle de temps (ex : 1, 5, 15 minutes).

1.3 Comment interpréter ces indicateurs ?

• Une utilisation CPU trop élevée (>= 90%) pendant des périodes longues peut indiquer une surcharge ou un processus bloqué.
• Un temps système élevé peut signaler des problèmes au niveau du système d’exploitation.
• Un load average supérieur au nombre de cœurs CPU signifie que le CPU est saturé et que des processus attendent.

Exemple concret

Un serveur à 4 cœurs affiche un load average de 6 sur 5 minutes. Cela signifie que 6 processus en moyenne attendent pour être exécutés, ce qui dépasse la capacité réelle du CPU.

[Diagramme]

Cela illustre la saturation du CPU.

2. Indicateurs d’Utilisation du Stockage

2.1 Définition du système de stockage

Le stockage informatique correspond aux dispositifs où les données sont sauvegardées de manière persistante (disques durs, SSD, RAID).

2.2 Indicateurs clés du stockage

• Utilisation de l’espace disque (%)
  Pourcentage de l’espace total utilisé.

• Taux d’occupation des I/O (Input/Output)
  Nombre d’opérations de lecture/écriture par seconde (IOPS).

• Débit d’écriture/lecture (Throughput)
  Vitesse des transferts en Mo/s ou Go/s.

• Temps de latence d’accès
  Temps moyen nécessaire pour satisfaire une requête d’entrée/sortie.

• File d’attente d’opérations (Queue Depth)
  Nombre moyen d’opérations d’I/O en attente.

2.3 Interprétation des indicateurs

• Un taux d’utilisation d’espace trop élevé (> 85%) peut causer des ralentissements.
• Un temps de latence élevé ou une file d’attente longue indiquent une saturation des ressources de stockage.
• Un débit faible avec un taux d’utilisation élevé peut signaler un goulet d’étranglement matériel.

Exemple concret

Un système affiche 95 % d’utilisation du disque et un temps moyen d’accès à 25 ms (Normalement < 10 ms) : il est possible qu'il y ait saturation et il sera nécessaire d’optimiser le stockage, par exemple par ajout de SSD.

[Diagramme]

3. Indicateurs d’Utilisation du Réseau

3.1 Définition du réseau

Le réseau informatique désigne l'ensemble des équipements et protocoles permettant l'échange de données entre ordinateurs.

3.2 Indicateurs essentiels du réseau

• Débit (bandwidth)
  Capacité maximale du lien réseau en Mbps ou Gbps.

• Utilisation du lien (%)
  Pourcentage du temps où la bande passante est utilisée.

• Paquets envoyés/reçus par seconde
  Mesure du trafic réseau.

• Taux d’erreur (packet loss)
  Pourcentage de paquets perdus pendant la transmission.

• Latence (ping ou temps de réponse)
  Temps nécessaire pour qu’un paquet fasse un aller-retour.

3.3 Interprétation

• Une utilisation réseau supérieure à 85% peut causer des congestions.
• Un taux d’erreur non nul indique des problèmes de transmission pouvant engendrer des pertes de données.
• Une latence élevée dégrade la qualité des connexions temps réel (visioconférence, VoIP).

Exemple pratique

Un serveur affiche une utilisation de 95 % de la bande passante avec un taux de perte de paquets de 3% ce qui cause des dysfonctionnements de transmission.

[Diagramme]

4. Synthèse et Connexions entre Indicateurs

5. Diagramme global : Surveillance des Ressources Systèmes

[Diagramme]

Ce diagramme illustre comment chaque ressource majeure est surveillée et contrôlée, avec des alertes remontées vers l’administrateur système.

Conclusion

Les indicateurs d'utilisation des ressources systèmes sont essentiels pour la bonne gestion des performances informatiques. Ils permettent d’identifier rapidement les goulets d’étranglement, d’anticiper les besoins en ressources, et d’optimiser le fonctionnement global.

En tant qu’administrateur ou utilisateur avancé, il est primordial de savoir :

• Quoi mesurer : CPU, stockage, réseau
• Comment interpréter les données pour détecter efficacements les anomalies
• Quels leviers actionner en fonction des résultats

Cette maîtrise garantit un système plus performant, stable et réactif.

Bonnes pratiques pour la surveillance des ressources

• Mettre en place des outils de monitoring adaptés (ex : top, htop, iostat, iftop, Nagios, Zabbix).
• Collecter régulièrement les données pour détecter les tendances.
• Définir des seuils d’alerte adaptés à chaque ressource.
• Corréler les indicateurs pour identifier les causes profondes.

Fin de la fiche de révision sur les indicateurs d’utilisation des ressources systèmes.