Architecture des systèmes et fiabilité
Apprenez l'architecture des systèmes et la fiabilité avec des QCM : configurations comme le client-serveur et les systèmes à trois niveaux, systèmes duals et duplex et secours à chaud, capacité des RAID et pannes tolérées, sauvegardes complètes, différentielles et incrémentales avec le RPO et le RTO, fail-safe, fail-soft et fool-proof, cloud et virtualisation, SAN et NAS, PUE et estimation de la capacité de traitement.
Architecture des systèmes et fiabilité : points clés
La facilité d'utilisation d'un système d'information et sa résistance aux arrêts ne dépendent pas seulement des performances d'un ordinateur, mais aussi de la façon dont les équipements sont combinés et dont le traitement se poursuit en cas de panne. Cette conception est particulièrement importante pour les systèmes dont l'arrêt touche directement la production, comme le système d'exécution de la fabrication (MES) d'une usine de semi-conducteurs et les serveurs qui collectent les données des équipements.
Ce thème couvre les configurations de systèmes comme le client-serveur, le client-serveur à trois niveaux, le pair à pair, et le traitement par lots et en ligne, ainsi que les notions de redondance comme les systèmes duals et duplex, le secours à chaud, les clusters et les points de défaillance uniques. Il aborde aussi, avec des questions de calcul, la capacité des RAID et le nombre de pannes que chaque niveau tolère, les procédures de restauration des sauvegardes, le RPO et le RTO, la conception de la fiabilité comme le fail-safe, l'IaaS, le PaaS et le SaaS, la migration à chaud, le SAN et le NAS, le PUE et les ASI, et l'estimation du nombre de serveurs nécessaires. Il aide aussi à préparer les parties composants des systèmes des examens de certification informatique.
Toutes les questions sur Architecture des systèmes et fiabilité (40)
- Quelle description d'un système client-serveur est correcte ?
- Dans un système client-serveur à trois niveaux, quel niveau prend en charge le traitement métier (la logique métier) ?
- Quelle description d'un client léger est correcte ?
- Quelle est une caractéristique d'un système pair à pair (P2P) ?
- Par rapport au traitement centralisé, quelle est une caractéristique du traitement distribué ?
- Quelle tâche se prête au traitement par lots ?
- Parmi les indicateurs qui servent à évaluer les performances d'un système de traitement en ligne, quelle description du temps de réponse est correcte ?
- Dans un système, chaque demande d'un utilisateur est traitée successivement par un niveau serveur web, un niveau serveur d'applications et un niveau serveur de base de données. Chaque demande passe une fois par chacun des trois niveaux, et le nombre maximal de demandes que chaque niveau peut traiter est de 1200 par seconde pour le niveau serveur web, 1000 par seconde pour le niveau serveur d'applications et 900 par seconde pour le niveau serveur de base de données. Si le niveau serveur de base de données est renforcé pour traiter 1500 demandes par seconde, quel est le nombre maximal de demandes que l'ensemble du système peut traiter ?
- Quelle description d'un système dual est correcte ?
- Les serveurs du système d'exécution de la fabrication (MES) d'une usine de semi-conducteurs sont organisés en système duplex, composé d'un système principal (actif) et d'un système de secours. Quelle est une caractéristique de cette configuration lorsque le système de secours fonctionne en secours à chaud (hot standby) ?
- Un système comporte deux répartiteurs de charge (load balancers) redondants, trois serveurs web placés derrière eux et un seul serveur de base de données utilisé par tous les serveurs web. Parmi les équipements cités, lequel constitue un point de défaillance unique (un point dont l'arrêt arrête tout le système) ?
- Un cluster en configuration actif/actif répartit le traitement de façon égale entre cinq serveurs. Le taux d'utilisation est proportionnel à la quantité de traitement. L'objectif est de maintenir le taux d'utilisation de chaque serveur à 80 % ou moins, même lorsqu'un serveur tombe en panne et que les quatre autres reprennent son traitement à parts égales. Quel est le taux d'utilisation maximal de chaque serveur en fonctionnement normal (les cinq en service) ?
- Un système utilise trois serveurs dont la disponibilité est de 0,95 chacun, et dispose de la capacité nécessaire tant qu'au moins deux d'entre eux fonctionnent. Les serveurs tombent en panne indépendamment les uns des autres, et l'on ne tient pas compte des pannes des équipements autres que les serveurs. Quelle est la disponibilité de ce système ?
- Quel est un exemple de conception fondée sur le principe du fail-soft ?
- Un équipement de fabrication de semi-conducteurs utilise des vannes d'alimentation en gaz normalement fermées qui s'ouvrent sous l'effet de l'air comprimé, de sorte qu'en cas de coupure de courant ou de perte d'air comprimé, les vannes se ferment et l'alimentation en gaz dangereux s'arrête. Quel principe de conception est appliqué ?
- Quel est un exemple de conception fondée sur le principe du fool-proof ?
- Parmi les approches qui améliorent la fiabilité d'un système, laquelle relève de la prévention des fautes (fault avoidance) ?
- Quelle description du RAID 1 est correcte ?
- Un RAID 5 est constitué de quatre disques de 4 TB chacun. Quelle est la capacité disponible pour stocker des données ?
- Un RAID 6 est constitué de six disques de 8 TB chacun. Quelle combinaison de la capacité disponible pour stocker des données et du nombre de disques pouvant tomber en panne en même temps sans perte de données est correcte ?
- Dans un RAID 10 de quatre disques (deux paires en miroir, avec striping sur les deux paires), deux des quatre disques tombent en panne en même temps. Si toutes les paires de disques ont la même probabilité d'être celle qui tombe en panne, quelle est la probabilité de perdre des données ?
- Un RAID 5 est constitué de quatre disques capables chacun de 200 opérations d'entrée-sortie aléatoires par seconde (IOPS). Chaque petite écriture aléatoire exige au total quatre opérations d'entrée-sortie : la lecture des anciennes données et de l'ancienne parité, puis l'écriture des nouvelles données et de la nouvelle parité ; on ne tient pas compte de l'effet du cache. Si l'on n'effectue que des écritures, quel est le nombre d'écritures que l'ensemble du RAID 5 peut traiter ?
- Quelle description d'une sauvegarde différentielle est correcte ?
- Une sauvegarde complète est effectuée chaque dimanche soir, et une sauvegarde incrémentale chaque soir du lundi au samedi. Une panne survient le jeudi à midi, et l'on décide de restaurer les données à l'état de la sauvegarde du mercredi soir. Combien de sauvegardes sont utilisées pour la restauration ?
- Dans un système qui contient 500 GB de données au total, une sauvegarde complète est effectuée chaque dimanche, et une sauvegarde différentielle chaque soir du lundi au samedi. Chaque jour, 20 GB d'autres données, restées inchangées jusque-là, sont modifiés. Quelle est la taille totale des six sauvegardes différentielles du lundi au samedi ?
- Dans la planification de la continuité d'activité, quelle description du RPO (objectif de point de reprise) est correcte ?
- Pour un système, le RPO (objectif de point de reprise) est fixé à 4 heures et le RTO (objectif de temps de reprise) à 2 heures. Une panne peut survenir à tout moment, et le temps nécessaire pour effectuer une sauvegarde est négligeable. Quel dispositif de protection des données atteint ces objectifs ?
- Les mises à jour d'une base de données sont répliquées de façon synchrone entre deux centres de données distants de 1000 km. Pour chaque mise à jour, le système attend un aller-retour : le transfert vers l'autre site et la notification de fin d'écriture. En prenant pour la vitesse de la lumière dans une fibre optique environ 200 000 km/s et en considérant que la longueur du trajet de la fibre est égale à la distance en ligne droite, quelle valeur est la plus proche de l'augmentation du temps de réponse d'une mise à jour due à la seule propagation du signal ?
- Dans un service cloud IaaS, qu'est-ce que l'utilisateur gère généralement lui-même ?
- Parmi les façons d'augmenter la capacité de traitement d'un système, laquelle correspond au scale-out ?
- Quelle conception est généralement souhaitable pour un système qui utilise la mise à l'échelle automatique (autoscaling) pour ajouter et retirer des serveurs automatiquement selon la charge ?
- Quelle description de la migration à chaud (live migration) dans un environnement virtualisé est correcte ?
- Quelle description d'un CDN (réseau de diffusion de contenu) est correcte ?
- Dans une usine de semi-conducteurs, on veut détecter rapidement les anomalies à l'aide des données de capteurs collectées à haute fréquence sur de nombreux équipements de fabrication. Plutôt que d'envoyer toutes les données vers un cloud éloigné pour les traiter, l'edge computing les traite sur des ordinateurs placés près des équipements. Quel est le principal avantage de l'edge computing ?
- Parmi les modes de raccordement du stockage, quelle description d'un SAN (réseau de stockage) est correcte ?
- À partir d'un pool de stockage d'une capacité physique de 100 TB, 30 volumes d'une capacité logique de 5 TB chacun ont été créés par allocation dynamique (thin provisioning). Actuellement, chaque volume est rempli en moyenne à 40 % de sa capacité logique, et les données augmentent de 2 TB au total chaque semaine. Sans tenir compte des suppressions ni de la compression des données, quand le taux d'utilisation du pool atteindra-t-il 80 % ?
- Dans un centre de données, les équipements informatiques consomment 800 kW, les installations de refroidissement 280 kW, et les pertes des installations électriques, l'éclairage, etc. représentent 120 kW. Si l'on améliore le mode de refroidissement de sorte que seule la consommation des installations de refroidissement soit divisée par deux, quel est le PUE ?
- Pour quelle raison combine-t-on, dans un centre de données, une ASI (alimentation sans interruption, UPS) et des groupes électrogènes sur site ?
- Quelle description du principe d'allée chaude/allée froide utilisé pour disposer les baies de serveurs dans un centre de données est correcte ?
- On conçoit un système web qui doit traiter 1800 demandes par seconde en pointe. Un serveur peut traiter au maximum 250 demandes par seconde, et le taux d'utilisation de chaque serveur doit rester inférieur ou égal à 70 %. De plus, les serveurs restants doivent encore respecter cette condition si un serveur tombe en panne (configuration N+1). La charge étant répartie de façon égale, quel est le nombre minimal de serveurs nécessaires ?
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