INSTALLER PLUSIEURS SYSTÈMES D'EXPLOITATION SUR UN MICRO ORDINATEUR (partie 1/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - expliquer le rôle du partitionnement d’un disque dur et les différents types de partitions (primaire, étendue, logique) ; - réaliser un partitionnement adapté à l’installation de plusieurs systèmes d’exploitation en utilisant les outils standards (fdisk, gparted, Gestion des disques Windows) ; - installer un système d’exploitation sur chaque partition créée, configurer le chargeur d’amorçage et vérifier le bon fonctionnement du multi‑boot ; - appliquer les règles de sécurité et d’hygiène liées à la manipulation du matériel informatique (prévention des chocs électrostatiques, sauvegarde des données, utilisation de gants antistatiques). **Prérequis** : - connaissances de base sur l’architecture d’un ordinateur (processeur, mémoire vive, disque dur, BIOS/UEFI) ; - maîtrise de l’utilisation d’un système d’exploitation (navigation dans l’explorateur de fichiers, création de dossiers) ; - notions de sécurité électrique (mise à la terre, port de bracelet antistatique). --- ### Introduction contextualisée Dans les entreprises camerounaises, il est fréquent de disposer de postes de travail polyvalents capables d’exécuter des applications spécifiques à différents systèmes d’exploitation (par exemple, un logiciel de comptabilité sous Windows et un environnement de développement sous Linux). Le partitionnement du disque dur permet d’allouer des espaces dédiés à chaque OS tout en préservant l’intégrité des données. Cette compétence est essentielle pour les techniciens en installation et maintenance des réseaux et télécommunications, qui doivent préparer des machines capables de supporter plusieurs environnements sans recourir à la virtualisation lourde. Le présent cours détaille, étape par étape, les procédures de partitionnement et d’installation multi‑OS, en s’appuyant sur des outils libres et propriétaires largement utilisés dans les ateliers techniques du secondaire et du supérieur au Cameroun. --- ## I. Leçon 7: Partitionnement du disque dur ### 7.1 Notions de base Un **disque dur** est organisé en secteurs, regroupés en **cylindres**, **têtes** et **secteurs** (CHS) ou, plus simplement, en **blocs logiques** adressés par LBA (Logical Block Addressing). Le **partitionnement** consiste à diviser l’espace physique du disque en unités logiques appelées **partitions**, chacune pouvant héberger un système de fichiers (NTFS, ext4, FAT32, etc.) et, éventuellement, un système d’exploitation. > **Définition** : Une partition est une zone contiguë de secteurs d’un disque dur, délimitée par une table de partitions (MBR ou GPT) et pouvant être formatée avec un système de fichiers spécifique. Deux schémas de table de partitions sont courants : - **MBR (Master Boot Record)** : limité à 4 partitions primaires (ou 3 primaires + 1 étendue contenant des partitions logiques) ; taille maximale de 2 To par disque. - **GPT (GUID Partition Table)** : prend en charge jusqu’à 128 partitions primaires, supporte des disques > 2 To et intègre des CRC de contrôle d’intégrité. ### 7.2 Types de partitions | Type de partition | Description | Usage typique | |-------------------|-------------|---------------| | Primaire | Peut contenir un système de fichiers bootable ou des données. | Installation d’un OS, stockage de données. | | Étendue | Conteneur qui ne peut pas être formaté directement ; abrite des partitions logiques. | Permettre plus de 4 partitions sur MBR. | | Logique | Créée à l’intérieur d’une partition étendue. | Stockage de données, OS secondaires. | | EFI System Partition (ESP) | Partition FAT32 de 100‑500 Mo, utilisée par UEFI pour stocker les chargeurs d’amorçage. | Démarrage en mode UEFI. | | Partition de swap (Linux) | Espace réservé à la mémoire virtuelle. | Complément de la RAM sous Linux. | ### 7.3 Outils de partitionnement - **fdisk** (ligne de commande, MBR/GPT) – présent sur la plupart des distributions Linux. - **gparted** (interface graphique, basé sur libparted) – très utilisé en atelier pour sa visualisation claire. - **Gestion des disques** (Windows) – outil intégré accessible via `diskmgmt.msc`. - **DiskPart** (ligne de commande Windows) – utile pour les scripts d’automatisation. ### 7.4 Procédure pas à pas (exemple avec gparted sur un PC BIOS/MBR) 1. **Sauvegarde des données** – copier les fichiers importants sur un support externe. 2. **Boot sur un support live** (USB contenant une distribution Linux avec gparted). 3. **Lancer gparted** → sélectionner le disque cible (ex. `/dev/sda`). 4. **Vérifier l’état actuel** : si le disque contient déjà des partitions, noter leurs tailles et types. 5. **Créer une nouvelle table de partitions** (si le disque est vierge) → `Périphérique → Créer une table de partitions → msdos` (MBR). 6. **Définir la taille de chaque partition** selon les besoins : - Partition 1 (primaire, NTFS, 100 Go) → OS Windows. - Partition 2 (primaire, ext4, 50 Go) → OS Linux. - Partition 3 (étendue, reste du disque) → contenir les partitions logiques de données. - Dans l’étendue : - Partition logique 1 (NTFS, 200 Go) → données communes. - Partition logique 2 (swap, 50 Go) → swap Linux (optionnel, peut être un fichier swap). 7. **Appliquer les opérations** → cliquer sur la coche verte. gparted effectue les écritures de table de partitions et formate les systèmes de fichiers demandés. 8. **Redémarrer** sur le disque interne pour vérifier que le BIOS reconnaît bien les nouvelles partitions. > **Règle de sécurité** : Toujours travailler avec un bracelet antistatique relié à la masse du châssis pour éviter les décharges électrostatiques pouvant endommager le contrôleur du disque. ### 7.5 Exemple chiffré de dimensionnement Supposons un disque dur de 1 To (1000 Go). On souhaite réserver : - 120 Go pour Windows 10 (espace système + mises à jour) ; - 60 Go pour Ubuntu 22.04 LTS ; - 16 Go pour swap Linux (équivalent à la RAM, ici 16 Go de RAM) ; - Le reste pour une partition de données NTFS accessible depuis les deux OS. Calcul : Espace réservé = 120 + 60 + 16 = 196 Go. Espace disponible pour données = 1000 − 196 = 804 Go. Ainsi, on crée : - `/dev/sda1` : NTFS, 120 Go (Windows) ; - `/dev/sda2` : ext4, 60 Go (Linux) ; - `/dev/sda3` : étendue, 820 Go ; - `/dev/sda5` : NTFS, 804 Go (données) ; - `/dev/sda6` : swap, 16 Go. --- ## II. Leçon 8: Installation et fonctionnement d’un système d’exploitation sur chaque partition ### 8.1 Préparation du support d’installation - **Télécharger l’image ISO** du système d’exploitation souhaité (ex. Windows 10 ISO depuis le site Microsoft, Ubuntu ISO depuis ubuntu.com). - **Créer une clé USB bootable** avec des outils tels que Rufus (Windows) ou `dd` sous Linux : ```bash sudo dd if=ubuntu-22.04-live-server-amd64.iso of=/dev/sdb bs=4M status=progress && sync ``` - **Vérifier l’intégrité** du fichier ISO (SHA256) fourni par l’éditeur. > **Définition** : Un support d’installation bootable est un média amovible contenant un programme d’amorçage capable de lancer le processus d’installation d’un OS sans passer par le disque dur interne. ### 8.2 Installation d’un OS sur une partition donnée #### Installation de Windows sur la partition NTFS (`/dev/sda1`) 1. Insérer la clé USB Windows, redémarrer et accéder au BIOS/UEFI (touche `F2` ou `Suppr`). 2. Dans le menu Boot, choisir la clé USB comme premier périphérique de démarrage. 3. À l’écran d’installation, sélectionner **Personnalisée** → choisir la partition `sda1` (formatée NTFS). 4. Lancer l’installation ; le copieur de fichiers écrit les fichiers système, crée le dossier `Windows` et enregistre le chargeur d’amorçage dans la partition de démarrage (MBR). 5. Après redémarrage, retirer la clé USB et laisser Windows terminer la configuration initiale (création du compte utilisateur, réglages régionaux). #### Installation de Linux (Ubuntu) sur la partition ext4 (`/dev/sda2`) 1. Booter sur la clé USB Ubuntu, choisir **Essayer Ubuntu** puis **Installer Ubuntu**. 2. À l’étape **Type d’installation**, sélectionner **Quelque chose d’autre** pour un partitionnement manuel. 3. Dans la liste des périphériques, sélectionner `/dev/sda2` → cliquer sur **Modifier** → définir : - Utiliser comme : **système de fichiers journalisé ext4** ; - Point de montage : `/` ; - Cocher **Formater la partition**. 4. (Optionnel) Créer une partition swap logique (`/dev/sda6`) si elle n’existe pas déjà, en la définissant comme **swap**. 5. Valider les modifications et lancer l’installation. Le programme copie le système de base, installe le chargeur GRUB dans le MBR (ou dans l’ESP si UEFI). 6. Au redémarrage, GRUB apparaît, permettant de choisir entre Windows et Ubuntu. > **Règle de métier** : Après chaque installation, vérifier que le chargeur d’amorçage pointe bien vers la bonne partition de démarrage (Windows : `bootmgr` ; Linux : `grubx64.efi` ou `core.img`). ### 8.3 Configuration du chargeur d’amorçage (dual‑boot) - **Sous BIOS/MBR** : GRUB s’installe dans le MBR et chaîne vers le bootloader de Windows (`bootmgr`). Aucun réglage supplémentaire n’est généralement nécessaire. - **Sous UEFI** : - S’assurer que la partition ESP (formatée FAT32, drapeau `boot, esp`) contient les dossiers `EFI/Microsoft/Boot/` et `EFI/ubuntu/`. - Utiliser `efibootmgr` (Linux) pour définir l’ordre de démarrage : ```bash sudo efibootmgr -o 0002,0000 # 0002 = Ubuntu, 0000 = Windows ``` - Ou bien, depuis Windows, exécuter en invite de commande administrateur : ```cmd bcdedit /set {bootmgr} path \EFI\ubuntu\grubx64.efi ``` ### 8.4 Vérification du fonctionnement - Redémarrer l’ordinateur et confirmer que le menu GRUB (ou le gestionnaire de démarrage Windows) apparaît. - Sélectionner chaque entrée et vérifier que le système correspondant se charge correctement (ouverture de session, accès aux partitions de données). - Tester l’accès en lecture/écriture à la partition de données NTFS depuis les deux OS (ex. créer un fichier test sous Windows, le lire sous Ubuntu). - Vérifier la présence du swap Linux avec la commande `free -h`. > **À retenir** : Un multi‑boot fonctionnel nécessite que chaque OS possède son propre chargeur d’amorçage installé dans la première sector du disque (MBR) ou dans l’ESP (UEFI), et que la table de partitions soit cohérente avec le type de firmware utilisé. ### 8.5 Exemple d’atelier professionnel (scénario camerounais) Dans un centre de formation à Yaoundé, un technicien doit préparer 10 postes pour un cours de réseaux où les étudiants utilisent **Windows Server 2019** pour la configuration des services DHCP/DNS et **Kali Linux** pour les tests d’intrusion. - Chaque poste dispose d’un disque dur SSD de 500 Go. - Le technicien partitionne ainsi : 120 Go NTFS (Windows Server), 80 Go ext4 (Kali), 280 Go NTFS (partage de données communes), et le reste en swap Linux (20 Go). - Après l’installation des deux OS, il configure GRUB pour offrir le choix au démarrage, puis crée un script de synchronisation qui copie chaque nuit les logs de Kali vers la partition NTFS accessible depuis Windows pour l’audit. - Cette approche permet d’exploiter pleinement les ressources matérielles sans recourir à la virtualisation, réduisant ainsi la consommation énergétique et les coûts de licence. --- ## III. Synthèse du chapitre - **Partitionnement** : division logique du disque en partitions primaires, étendues et logiques selon MBR ou GPT. - **Outils** : fdisk, gparted, Gestion des disques, DiskPart. - **Procédure** : sauvegarde → boot live → création/suppression de partitions → formatage → application. - **Installation multi‑OS** : préparer un support bootable, installer chaque OS sur sa partition dédiée, vérifier le chargeur d’amorçage (GRUB/bootmgr). - **Dual‑boot** : GRUB chaîne vers Windows en BIOS ; en UEFI, gérer l’ESP et l’ordre de démarrage avec `efibootmgr` ou `bcdedit`. - **Sécurité** : bracelet antistatique, sauvegarde des données, vérification de l’intégrité des ISO, éviter les écritures sur le disque en cours d’utilisation. - **Exemple de dimensionnement** : calcul de l’espace réservé à chaque OS et aux données à partir de la capacité totale du disque. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | **Partition primaire** | Division du disque pouvant contenir un système de fichiers bootable ; limitée à 4 sur MBR. | | **Partition étendue** | Conteneur ne pouvant pas être formaté directement, destiné à accueillir des partitions logiques. | | **Partition logique** | Subdivision d’une partition étendue, utilisée pour le stockage de données ou d’OS secondaires. | | **MBR (Master Boot Record)** | Table de partitions située dans le premier secteur du disque, gérant jusqu’à 4 partitions primaires. | | **GPT (GUID Partition Table)** | Moderne schéma de partitionnement supportant plus de partitions et des disques > 2 To, avec CRC de contrôle. | | **ESP (EFI System Partition)** | Partition FAT32 flaggée `boot, esp` contenant les chargeurs d’amorçage UEFI. | | **Swap** | Espace réservé sur le disque utilisé comme mémoire virtuelle par les systèmes Linux. | | **Chargeur d’amorçage (bootloader)** | Programme lancé par le firmware qui charge le noyau du système d’exploitation en mémoire. | | **GRUB (GRand Unified Bootloader)** | Chargeur d’amorçage multi‑plateforme fréquent dans les distributions Linux, capable de chaîner vers Windows. | | **ISO** | Image disque contenant l’ensemble des fichiers nécessaires à l’installation d’un système d’exploitation. | | **Rufus** | Utilitaire Windows permettant de créer des clés USB bootables à partir d’images ISO. | | **dd** | Commande Unix de copie secteur par secteur, souvent utilisée pour créer des supports bootables sous Linux. | | **LBA (Logical Block Addressing)** | Méthode d’adressage linéaire des secteurs d’un disque, remplaçant le schéma CHS. | | **NTFS** | Système de fichiers propriétaire de Windows, supportant les grandes tailles de fichiers et les permissions ACL. | | **ext4** | Système de fichiers journalisé par défaut de nombreuses distributions Linux. | | **UEFI** | Interface micrologicielle moderne remplaçant le BIOS, gérant le démarrage via des fichiers `.efi` dans l’ESP. | | **BIOS** | Firmware hérité qui exécute le code du MBR pour lancer le chargeur d’amorçage. | | **Gestion des disques** | Outil graphique Windows permettant de visualiser, créer, formater et attribuer des lettres aux partitions. | | **fdisk** | Programme en ligne de commande pour créer et modifier des tables de partitions MBR/GPT. | | **gparted** | Interface graphique basée sur libparted, offrant une vue détaillée des partitions et des opérations possibles. | --- ## Exercices d’application corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement d’un disque pour un laboratoire informatique **Consigne** : Un lycée de Douala dispose de postes équipés de disques durs de 250 Go. Chaque poste doit pouvoir exécuter : - Windows 10 Pro (nécessite 80 Go d’espace système) ; - Une distribution Linux légère (Xubuntu) nécessitant 20 Go ; - Une partition de données communes accessible depuis les deux OS, d’au moins 100 Go ; - Le reste sera utilisé comme swap Linux (taille égale à la moitié de la RAM installée, soit 4 Go). **Question** : Déterminez la taille de chaque partition (Windows, Linux, données, swap) et vérifiez que le total ne dépasse pas la capacité du disque. **Corrigé** : - Windows : 80 Go - Linux : 20 Go - Données : 100 Go - Swap : 4 Go Total utilisé = 80 + 20 + 100 + 4 = 204 Go. Espace restant = 250 − 204 = 46 Go (peut être alloué à une partition de récupération ou laissé non partitionné). Toutes les tailles sont exprimées en gigaoctets (Go) et respectent la limite du disque. ### Exercice 2 – Installation d’un dual‑boot BIOS/MBR **Consigne** : Vous disposez d’un ordinateur de bureau avec un disque dur de 500 Go actuellement vierge. Vous devez installer Windows 7 (30 Go NTFS) et Debian 11 (25 Go ext4) en dual‑boot, avec une partition de données NTFS de 200 Go accessible depuis les deux systèmes, et le reste en swap Linux (2 Go). **Étapes attendues** (réponse courte) : 1. Booter sur une clé USB live Linux contenant gparted. 2. Créer une table de partitions MBR (`msdos`). 3. Créer les partitions dans l’ordre suivant : - `/dev/sda1` : NTFS, 30 Go, flag `boot` (Windows) ; - `/dev/sda2` : ext4, 25 Go (Debian) ; - `/dev/sda3` : étendue, taille restante (243 Go) ; - Dans l’étendue : - `/dev/sda5` : NTFS, 200 Go (données) ; - `/dev/sda6` : swap, 2 Go. 4. Appliquer les opérations, quitter gparted. 5. Installer Windows 7 depuis son DVD/USB, choisir la partition `sda1`. 6. Après redémarrage, installer Debian depuis sa clé USB, choisir `sda2` comme racine (`/`), ne pas formater la swap (`sda6`). 7. À la fin de l’installation de Debian, GRUB s’installe dans le MBR et propose les deux entrées. 8. Vérifier le démarrage de chaque OS et l’accès en lecture/écriture à la partition `sda5`. **Corrigé** : La séquence ci‑dessus respecte les bonnes pratiques : sauvegarde (non nécessaire ici car disque vierge), création de la table MBR, allocation correcte des tailles, installation de chaque OS sur sa partition dédiée, installation du chargeur GRUB dans le MBR permettant le chaînage vers le bootloader de Windows. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de sauvegarder les données avant de repartitionner | Perte définitive de fichiers importants | Toujours effectuer une sauvegarde complète sur un support externe avant toute modification de la table de partitions. | | 2 | Installer un deuxième OS sur une partition déjà utilisée par le premier | Écrasement du système existant, impossibilité de démarrer | Vérifier le point de montage et le système de fichiers de chaque cible d’installation ; ne jamais formater une partition contenant un OS actif. | | 3 | Négliger de mettre à jour l’ordre de démarrage dans le BIOS/UEFI après l’installation de GRUB | Le système démarre directement sur Windows, empêchant l’accès à Linux | Après l’installation du chargeur d’amorçage, entrer dans le BIOS/UEFI et placer le périphérique contenant GRUB (ou l’ESP) en première position de boot. | | 4 | Utiliser un outil de partitionnement inadapté (ex. fdisk sur un disque GPT sans l’indiquer) | Corruption de la table de partitions, disque non reconnu | S’assurer que l’outil utilisé correspond au schéma de partition du disque (fdisk pour MBR/GPT avec le bon drapeau, gparted détecte automatiquement). | | 5 | Manipuler le disque sans protection antistatique | Décharges électrostatiques pouvant endommager le contrôleur du disque ou la carte mère | Porter systématiquement un bracelet antistatique relié à la masse du châssis et travailler sur une surface conductrice reliée à la terre. | | 6 | Ne pas vérifier l’intégrité de l’image ISO avant la création du support bootable | Installation corrompue, boucle de redémarrage ou échec d’installation | Calculer le hash (SHA256 ou MD5) de l’ISO fourni par l’éditeur et le comparer avec celui indiqué sur le site officiel avant toute utilisation. | --- *Fin du cours.*