Qu'est-ce que Linux ?

Linux est un système d’exploitation (OS) open source basé sur Unix. Il fonctionne sur les ordinateurs, les serveurs, les mobiles et une large gamme d’autres appareils.

Depuis son invention en 1991, il est devenu l’un des systèmes d’exploitation les plus utilisés au monde, notamment car il offre une alternative gratuite à d’autres systèmes d’exploitation propriétaires tels que Microsoft Windows et macOS.

Linux a été développé par Linus Torvalds pour être une alternative de type Unix à Unix, l’un des premiers systèmes d’exploitation jamais construits. Il s’appuie fortement sur le noyau Linux pour ses fonctionnalités. Dans un système d’exploitation, le noyau est un programme informatique qui permet aux utilisateurs de contrôler le matériel et les logiciels du système. En plus du noyau, le système d’exploitation Linux utilise divers composants, tels que des bibliothèques système et les fonctionnalités, mais ils s’appuient tous sur le noyau pour communiquer et recevoir des commandes des utilisateurs.

Le noyau Linux est un noyau open source gratuit utilisé par tous les appareils et les systèmes qui exécutent le système d’exploitation Linux. Le noyau est un programme informatique qui connecte le matériel et les logiciels et qui permet aux utilisateurs de gérer différents composants du système, notamment les réseaux, les systèmes de fichiers, les pilotes, etc.

La conception du noyau est critique pour prévenir les conflits et maintenir la stabilité des processus importants qui font fonctionner un système informatique, comme les entrées/sorties (E/S), l’utilisation de l’unité centrale de traitement (CPU) et l’exécution des applications. Le noyau Linux est réputé pour sa flexibilité, sa stabilité et ses hautes performances, et le système d’exploitation Linux est devenu l’un des systèmes d’exploitation les plus populaires au monde, en grande partie en raison de l’efficacité du noyau Linux.

Dans le système d’exploitation Linux, le noyau est associé à des logiciels et à des fonctionnalités pour constituer des distributions Linux qui permettent aux utilisateurs de faire fonctionner leur ordinateur de manière sûre et efficace.

L’un des aspects de Linux qui a fait son succès est qu’il est constamment amélioré par une communauté mondiale de développeurs. Toutes les 9 à 10 semaines, une nouvelle version du noyau Linux est publiée dans le monde, avec des mises à jour pour améliorer les performances, ajouter des fonctionnalités et augmenter la compatibilité avec les nouveaux appareils. Chaque nouvelle version de Linux est appelée un « noyau stable » et est ajoutée à un référentiel de distributions Linux conservées sur kernel.org et GitHub.

Les utilisateurs de Linux s’appuient sur les gestionnaires de paquets pour intégrer chaque nouvelle version. Les gestionnaires de paquets sont des outils logiciels qui facilitent l’installation, la mise à jour et la suppression des paquets logiciels.

Certains fournisseurs qui s’appuient fortement sur Linux pour les fonctionnalités de leurs propres logiciels peuvent préférer conserver un arbre source personnalisé ou une collection de code source de noyau Linux qu’ils peuvent déployer pour leurs propres usages. Cette approche, connue sous le nom de maintien d’un « noyau Linux personnalisé » ou d’une « distribution Linux dérivée », a été fondamentale dans le développement de nombreuses applications d’entreprise modernes qui reposent sur des technologies plus récentes, telles que l’intelligence artificielle (IA), l’edge computing et l’Internet des objets (IdO).

Par exemple, Red Hat déploie une version de Linux connue sous le nom de Red Hat Enterprise Linux, qui est une plateforme stable et à haute performance avec des capacités de sécurité Linux et de gestion spéciales. CentOS (Community Enterprise Operating System) est une autre distribution de Linux open source gratuite basée sur Red Hat. Debian est une autre option. Il s’agit d’un système d’exploitation personnalisable construit sur le noyau Linux qui utilise son arbre source spécifiquement pour gérer Ubuntu, un code open source critique pour de nombreuses architectures IoT. 

L’architecture du système d’exploitation Linux est construite sur une conception modulaire, une fonctionnalité principale de ses nombreuses versions et de nombreuses distributions populaires de Linux. Bien que les distributions de Linux soient toutes basées sur le noyau Linux, chaque version peut être différente en fonction des versions du noyau et des modules.

• Versions : chaque système d’exploitation Linux peut être personnalisé en fonction des besoins spécifiques de l’utilisateur. Par exemple, si quelqu’un a besoin d’utiliser Linux avec des technologies plus récentes telles que l’IA, le ML et l’edge computing, il peut opter pour une version plus récente. Cependant, s’il recherche plus de fiabilité, il peut choisir d’utiliser une ancienne version du noyau qui est plus stable mais moins compatible avec les technologies plus récentes.

• Modules : les modules sont des applications logicielles spécifiques qui peuvent être intégrées à un noyau ou supprimées pour étendre les fonctionnalités sans redémarrer. Essentiellement, un module de noyau rend le système d’exploitation compatible avec un nouveau périphérique (souvent un pilote) sans avoir à redémarrer le système pour qu’il reconnaisse et prenne en charge le périphérique. De plus, les pilotes de système de fichiers s’appuient sur un code qui dicte la manière dont le noyau fonctionne avec différents systèmes de fichiers.

Tous les systèmes qui exécutent le système d’exploitation Linux doivent exécuter le noyau Linux, qui fonctionne en 3 étapes simples.

• Processus de démarrage : lorsqu’il est lancé, le BIOS (« Basic Input/Output System ») du système Linux charge un programme de démarrage, généralement appelé GRUB (« Grand Unified Bootloader »), qui trouve et démarre l’image du noyau Linux du disque dur en mémoire. Cela permet au noyau de prendre le contrôle du système et de commencer à exécuter des tâches.

• Gestion des entrées/sorties : une fois le noyau démarré, il contrôle le système et peut lancer et contrôler tous les processus associés. Linux gère les entrées/sorties via une série de flux (comme l’entrée standard, la sortie et les erreurs) auxquels les applications sous-jacentes du système ont accès. Le noyau Linux contrôle toutes les communications entre les applications et les périphériques matériels externes, en envoyant des requêtes des applications aux périphériques par l’intermédiaire de pilotes.

• Utilisation de l’interface de ligne de commande (CLI) de Linux : une interface de ligne de commande (CLI) est un moyen textuel d’interagir avec un système d’exploitation à l’aide d’un clavier. La CLI de Linux permet aux utilisateurs de contrôler et de gérer facilement les ressources d’un système informatique en tapant des instructions simples à l’aide de la CLI. Une fois le système démarré, Linux lance des processus en réponse aux requêtes des utilisateurs. Par exemple, les fonctions de serveur de réseau qui sont fondamentales pour le fonctionnement d’un réseau informatique s’appuient sur Linux en exécutant un « service » ou un « daemon », un programme logiciel qui traite les demandes des utilisateurs et des nœuds en fonction d’un protocole réseau prédéfini.

En tant que système d’exploitation open source le plus populaire au monde, Linux peut être utilisé et personnalisé gratuitement par tous. Il est considéré comme très performant, flexible, stable et sécurisé. Perpétuellement mis à jour par une communauté de développeurs dédiés, il est hautement compatible avec les nouvelles technologies.

Selon le cas d’utilisation d’une entreprise ou d’un individu, il y a de nombreux avantages à s’appuyer sur Linux. Mais il existe également quelques inconvénients. Voici quelques éléments clés à prendre en compte pour tous ceux qui souhaitent utiliser Linux pour leurs besoins professionnels.

Avec chaque nouvelle version du système d’exploitation Linux, de nouvelles ressources matérielles, applications et capacités deviennent disponibles pour les utilisateurs de Linux. Aujourd’hui, Linux est utilisé à diverses fins, notamment comme système d’exploitation pour les serveurs web, les instances scientifiques et d’edge computing, les smartphones avec Android OS et bien plus encore. Voici quelques-unes des utilisations de Linux les plus populaires dans le monde.

Linux est utilisé pour augmenter la productivité et rationaliser les opérations sur de nombreuses instances de bureau. Pour les programmeurs qui préfèrent un système d’exploitation open source gratuit à un système d’exploitation disponible dans le commerce pour leur environnement de bureau, Linux est l’une des options les plus utilisées.

Par exemple, Linux Fedora est un système d’exploitation (OS) open source gratuit basé sur le noyau Linux qui inclut un logiciel pour de nombreuses tâches de base. Linux Mint, un autre système d’exploitation gratuit basé sur Linux, est devenu l’une des distributions Linux les plus populaires à ce jour.

Linux est largement utilisé pour connecter des appareils et des systèmes à travers une gamme d’écosystèmes dans le but d’échanger des informations et des ressources sur un réseau. En tant que système d’exploitation de réseau, Linux est utilisé sur les routeurs, les commutateurs, les serveurs DNS (système de noms de domaine) et de nombreux autres périphériques importants pour la mise en réseau.

Un serveur qui utilise le système d’exploitation Linux est connu sous le nom de serveur Linux. Cisco, par exemple, s’appuie sur le noyau Linux pour prendre en charge une version de son célèbre système d’exploitation Cisco Internetwork (IOS). Selon une récente enquête de W3Techs, Linux alimente plus de la moitié des serveurs web dans le monde.

La plupart des serveurs web utilisés aujourd’hui sont « headless », ce qui signifie qu’ils ne disposent pas d’une interface utilisateur graphique (GUI), comme un moniteur ou un clavier. Les systèmes headless, gérés à distance par l’intermédiaire d’un réseau, s’appuient souvent sur un système d’exploitation Linux pour interagir avec eux et les exploiter. K Desktop Environment (KDE), par exemple, est une interface graphique open source gratuite pour Linux qui est pilotée par la communauté et considérée comme plus conviviale que de nombreux autres environnements de bureau.  

DevOps, une méthodologie de développement de logiciels utilisée pour accélérer la livraison d’applications, repose fortement sur le système d’exploitation Linux. La nature open source de Linux et ses capacités d’interface étendues le rendent fondamental pour l’ajout de fonctionnalités d’automatisation et de contrôle de l’infrastructure dans l’environnement DevOps.

Le système d’exploitation Linux est utilisé dans de nombreux appareils populaires de type Internet des objets (IdO), notamment les montres connectées, les haut-parleurs, les thermostats, etc. Sa flexibilité et son évolutivité le rendent idéal pour les appareils IdO dont les fonctionnalités dépendent d’applications complexes qui se connectent au cloud.

Sur un appareil IdO, le système d’exploitation Linux permet de gérer les ressources matérielles et de calcul critiques, et fournit la plateforme sous-jacente qui permet aux applications de s’exécuter et de se connecter à d’autres réseaux.

Linux est le système d’exploitation sous-jacent dans de nombreuses instances de cloud computing. Tous les principaux fournisseurs de cloud, notamment Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform (GCP), IBM et d’autres, proposent des distributions de noyau Linux sur leurs plateformes. Encore une fois, sa flexibilité, son évolutivité et sa rentabilité en font un choix populaire pour les fournisseurs de cloud et les applications basées sur cloud. Selon la Linux Foundation, Linux exécute 90 % des workloads du cloud public.

De nombreux superordinateurs (ordinateurs qui accélèrent le temps de résolution en informatique à haute performance) utilisent Linux, et les développeurs de superordinateurs personnalisent le code open source de Linux pour répondre à leurs besoins spécifiques. Par exemple, le « cluster Avalon », utilisé pour l’informatique scientifique, a été construit à partir de matériel facilement disponible, tel que des PC et des logiciels open source, ce qui le rend utilisable par un plus large éventail de chercheurs que les autres superordinateurs.