La structure des données informatiques (1)

Cette fiche présente quelques notions informatiques dont la compréhension est indispensable pour de nombreuses manipulations courantes. Il ne s'agit en aucun cas d'un exposé rigoureux et détaillé sur le fonctionnement d'un ordinateur. Dans les explications qui vont suivre, je vais me permettre des simplifications et des analogies qui sont parfois franchement à la limite de l'inexactitude, d'un point de vue strictement technique. L'objectif est de présenter une vue globale de la structure des données informatiques afin de faciliter la mise oeuvre des opérations les plus courantes, que tout utilisateur se doit de maîtriser.
Ce premier volet présente les supports de stockage et leurs caractéristiques principales et sert d'introduction à la deuxième partie qui abordera la manipulation des fichiers et dossiers.

Les supports de stockage

Toutes les données informatiques (logiciels et documents) sont physiquement inscrites sur des supports de stockage (disque dur, disquette, CD...). On peut comparer ces supports à des cahiers : le texte que vous écrivez dans un cahier étant l'équivalent des données informatiques. Il existe de nombreux types de cahiers présentant des caractéristiques techniques différentes (nombre de pages, dimensions, couleurs...). De même il existe différents supports de stockage, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients.
Voyons quelles sont les caractéristiques principales de chaque support et pourquoi ils doivent cohabiter sur un PC.

La disquette
C'est l'ancêtre des supports de stockage qui a eu son heure de gloire à l'époque où les disques durs n'existaient pas encore. A terme il est appelé à disparaître : il tend à être remplacé par des supports comme la clé USB.
Le lecteur de disquette présente l'avantage d'être bon marché et présent sur tous les PC. Mais sa capacité de stockage est particulièrement faible. Il peut néanmoins encore servir à transférer des données d'un poste à un autre mais il ne doit en aucun cas être utilisé pour la sauvegarde de sécurité de ces données : la disquette est un support peu fiable ! Il faut donc y placer uniquement la copie de données déjà présentes sur un support plus sûr comme le disque dur.

Le disque dur
Cet élément est indispensable et toujours présent sur les PC. En effet, c'est sur le disque dur que sont installés les logiciels. Sa capacité de stockage est donc conséquente et représente plusieurs dizaines de milliers de disquettes. Son prix est également conséquent - en moyenne 10 à 15 fois plus cher qu'un lecteur de disquette. Son principal inconvénient : il est interne à l'unité centrale du PC et ne facilite donc pas le transfert de données d'un poste à un autre. De plus, même si le disque dur peut-être considéré comme l'un des supports les plus fiables, il convient de sauvegarder une partie des données (en particulier les documents) sur un autre support de stockage. C'est une mesure de sécurité pour éviter la perte de données en cas de défaillance du disque dur.

Lecteur de CD, lecteur de DVD et graveur de CD
Seul le lecteur de CD est systématiquement présent sur tous les PC (sauf pour des PC très anciens). Le lecteur de DVD et le graveur de CD, sont quant à eux, de plus en plus intégrés dans les configurations standards. Ces différents éléments sont parfois combinés entre eux : on parle alors de lecteur "combo". Par exemple sur un portable, les 3 fonctions sont assurées par un seul élément physique. Afin de simplifier mon propos, j'ai volontairement écarté le cas du graveur de DVD qui reste encore relativement cher et peu répandu dans les configurations d'entrée de gamme.
Les supports précédents (disquette et disque dur) permettent à la fois la lecture, l'écriture et la suppression de données à volonté. Pour les CD et les DVD c'est un peu plus compliqué, comme nous le montre le tableau suivant :

 
lecture de CD
lecture de DVD
écriture de CD
Lecteur de CD
oui
non
non
Lecteur de DVD
oui
oui
non
Graveur de CD
oui
non
oui

Concernant la fonction "écriture" sur CD d'un graveur il faut distinguer 2 types de CD :
- les CD-R : on y stocke des données (en 1 ou plusieurs fois = "sessions") jusqu'à remplissage du CD puis on le "clôture" une fois qu'il est plein. Comme il n'est pas possible d'effacer les données présentes sur un CD-R, ce dernier se comporte alors comme un CD "classique" (lecture seule).
- les CD-RW : sur ce support, on peut écrire puis effacer les données à volonté. Un CD-RW se comporte donc comme une disquette de forte capacité.
Au niveau de la capacité de stokage et du prix, les CD et les DVD, se situent à mi-chemin entre la disquette et le disque dur. On retiendra en particulier qu'un CD représente environ 500 disquettes et un DVD équivaut à plusieurs milliers de disquettes. Ces 2 supports facilitent donc le transfert de données d'un poste à un autre et permet notamment la distribution de logiciels.

La clé USB
Ce support de stockage est de plus en plus utilisé. La clé USB présente en effet des atouts non négligeables :
- sa facilité d'utilisation : il se branche sur n'importe quel PC équipé du connecteur idoine (port USB) et s'utilise comme une disquette (lecture et écriture à volonté). A ce niveau, on peut également le comparer au CD-RW mais ce dernier est plus compliqué à utiliser et pour le moins "capricieux" (référence au mode UDF d'un CD-RW).
- sa capacité de stokage : variable - en moyenne une centaine de disquettes.
- son faible encombrement : il tient dans le creux de la main et on peut le mettre dans sa poche.
La clé USB est particulièrement adapté au transfert et à la sauvegarde de données (dans la limite de sa capacité). C'est un support fiable. Son prix est directement proportionnel à sa capacité : plus elle importante, plus c'est chère. Pour une capacité moyenne, une clé USB coûte un peu moins cher qu'un graveur. De plus, certaines clés offrent une fonction très intéressante : la lecture de MP3 (la clé s'utilise alors comme un walk-man).

Evaluer la capacité de stockage

On accède à ces supports (on parle également d'unités de stockage) en cliquant sur le Poste de Travail placé sur le Bureau. Le système attribue une lettre à chaque unité. Sur une configuration standard, l'attribution est la suivante :
- (A:) pour le lecteur de disquette ; (B:) pour un éventuel 2ième lecteur de disquette
- (C:) pour le disque dur
- (D:) pour le lecteur "combo" CD/DVD
- (E:) pour le graveur de CD
Si vous rajoutez une unité de stockage supplémentaire (2ième disque dur ou clé USB par exemple), le système lui affectera la prochaine lettre libre, à savoir le (F:).

Unité de référence
En utilisant le menu contextuel (clic droit) d'une unité, on peut accéder à ses Propriétés. Dans la boîte dialogue qui s'ouvre, apparaît un camembert qui met en évidence l'occupation de l'unité de stockage sélectionné. Pour déplacer ou copier des données d'une unité à une autre il est impératif de connaître la taille de ces données et l'espace libre disponible sur l'unité de destination.
Dans les explications précédentes, je me suis contentée de fournir un ordre de grandeur pour exprimer la capacité de chaque unité de stockage, en prenant la disquette comme "unité de référence". Mais dans la pratique, il faut évaluer de manière plus précise cette capacité.
Dans l'exemple ci-contre, on remarque que l'espace libre vaut "5,93 Go" (prononcez 5, 93 giga-octets).
Dans un cahier, on exprime sa capacité de stockage grâce au nombre de pages. La page est donc l'unité de référence. En informatique, l'unité de référence est l'octet.

Revenons au cas de la disquette. Sa capacité de stockage maximal est d'environ 1 400 000 octets. Dans la pratique on ne l'exprime pas en octets mais en méga-octets, soit 1,4 méga-octets. Ces 2 valeurs sont identiques mais pour des commodités de language et de représentation, on utilise un multiple de l'octet. C'est exactement comme on dit "1 kg" et non pas "1 000 grammes" ou encore "250 grammes" à la place de "0,25 kg" - ces valeurs étant évidemment équivalentes d'un point de vue mathématique.
Voyons quels sont les différents multiples de l'octet les plus utilisés :
- 1 kilo-octet (noté 1 Ko) = 1 000 octets
- 1 méga-octet (noté 1 Mo) = 1 000 kilo-octet
- 1 giga-octet (noté 1 Go) = 1 000 méga-octet
Présenté ainsi, ce système peut sembler un peu compliqué. Mais il faut bien voir qu'il ne s'agit que d'une multiplication par 1 000 (c'est une approximation). Dans la vie courante on utilise un système similaire pour convertir des grammes en kilos et des kilos en tonnes.

Applications pratiques

Voyons maintenant à quoi servent ces informations de manière plus concrète. Voici un tableau récapitulatif des différentes capacités de stockage et quelques exemples de taille de données.

Support
Exemple de capacité
Données
Exemple de taille
Disquette
1,4 Mo
du texte
20 Ko
Disque dur
20 Go
une photo
100 Ko
CD-R
700 Mo
de la musique MP3
4 Mo
Clé USB
128 Mo
un film DivX
700 Mo

1er cas : transférer des données sur une disquette
C'est le cas qui va poser le plus de problèmes car la capacité d'une disquette est particulièrement faible. Sachant que 1,4 Mo = 1 400 Ko = 0,0014 Go on voit tout de suite que du texte ou un nombre limité de photos vont tenir sur une disquette. En revanche ce n'est pas le cas pour le morceau de musique et le film. Pour la musique MP3 il faudrait 3 disquettes et pour le film pas moins de 500 disquettes !! Dans cette exemple, vous comprenez l'importance d'avoir un ordre de grandeur sur les données que vous manipulez. Même si d'un point de vue technique, il est possible de découper les données en plusieurs morceaux pour les faire tenir sur un support trop petit, il est totalement irréaliste d'utiliser 500 disquettes pour transférer des données.

2ième cas : transférer des données sur un disque dur
A l'inverse de la disquette, le disque dur est un support de forte capacité. En effet 20 Go = 20 000 Mo = 20 millions de Ko. On peut donc se permettre, sans aucune difficulté et en fonction de l'espace libre restant sur le disque dur, d'y placer une dizaine de films ou de CD et plusieurs milliers de morceaux de musique MP3. Pour le texte et les photos la question ne se pose même pas : sur un disque dur on peut copier l'équivalent de plusieurs dizaines de CD comme "L'Encyclopédie Universalis" !! Donc ce n'est pas avec vos quelques documents texte et photos que vous allez remplir un disque dur ;-))
Attention : si votre PC est relativement ancien (plus de 5 ans) sa capacité n'est probablement que de 1 ou 2 Go. Il faut donc diviser les valeurs précédentes par 10.

3ième cas : graver des données sur un CD
Tout comme pour le disque dur, la gravure de documents texte ou l'archivage de photos sur un CD ne pose pas de problème. Comme 700 Mo = 700 000 Ko, on peut donc facilement copier des milliers de photos et plus d'une centaine de morceaux de musique MP3 sur un CD. En revanche la taille d'un film (même pour un DivX) est à la limite de la capacité d'un CD. Il n'est pas rare de recourir à plusieurs CD-R pour copier un film DivX - il faut compter en moyenne 1 CD pour une durée de film de 1h 30.

4ième cas : transférer des données sur une clé USB
Avec une capacité de 128 Mo soit 128 000 Ko, la clé USB est un support de capacité confortable pour les photos et les MP3. En revanche il n'est pas possible d'y copier un film : il faudrait acheter au moins 6 clés de 128 Mo et découper le film en plusieurs morceaux - ce qui n'est une mince affaire.

5 ième cas : envoyer ou télécharger des données sur Internet
Mais quel est le rapport entre Internet et les supports de stockage, me direz-vous ? Et bien, on peut se représenter Internet comme un immense disque dur dont la capacité n'a aucune commune mesure avec le minuscule disque dur de votre PC. Quand vous consultez un site Web, envoyez un message avec éventuellement une pièce-jointe, téléchargez des documents ou des logiciels sur Internet, toutes ces données informatiques sont physiquement stockées sur des millions de disques durs disséminés à travers le monde.
Ceci étant, ce n'est pas parce que la capacité de stockage d'Internet est immense que vous pouvez tout vous permettre. En effet, le transfert de données est dans ce cas aussi soumis à quelques contraintes qu'il faut connaître. Il faut notamment prendre en compte le temps de transfert des données. Cette caractéristique a été volontairement occultée pour les supports présentés précédemment car son importance est alors moindre. En revanche, pour Internet c'est un facteur primordial. En effet, le temps mis pour transférer des données d'Internet vers votre disque dur (ou inversement) dépend du débit de votre connexion. Avec un modem classique, il faut retenir la règle suivante : 1 Mo de données = 5 minutes de connexion. Il ne s'agit que d'un ordre de grandeur, la correspondance réelle dépend de nombreux facteurs : type de connexion (modem, ADSL...), heure de connexion, site consulté, sens du transfert....
Pour Internet, comme pour les autres supports, il faut avoir en tête quelques valeurs :

Type de données sur Internet
Exemple de taille
Une page Web (texte, photos...)
quelques dizaines de Ko
Espace d'hébergement de votre site Web perso
100 Mo maxi sur Wanadoo
Boîte aux lettres
10 Mo maxi chez Wanadoo
Données en téléchargement sur un site Web
Très variable


A la lecture de ce tableau, vous comprenez que :
- le temps d'affichage d'une page Web, qui est transférée sur votre disque dur lors de sa consultation, dépend de sa taille : si elle est elevée (on parle d'une page "lourde"), l'affichage sera lent et il vous faudra patienter.
- il n'est pas possible de mettre un film DivX en téléchargement sur votre site perso (en plus c'est illégal ;-). En revanche, la capacité de stockage qui vous est alloué est confortable pour y placer du texte, des photos et de la musique.
- dans un message, la taille des pièces-jointes est limité. Un message en texte pur ne représente que quelques dizaines de Ko au maximum. Donc avec une capacité de stockage de votre boîte aux lettres (noté BAL) fixée à 10 Mo soit 10 000 Ko, vous avez de quoi voir venir. En revanche, l'envoi de pièces-jointes peut vite devenir problématique. En effet, l'envoi de quelques morceaux de musique, de photos de haute qualité (donc taille + élevée), ou d'une petite séquence vidéo de quelques secondes filmée avec une Webcam (plusieurs Mo) sature très vite la capacité d'une BAL. De plus, pour ce sens de transfert, du disque dur vers Internet, le débit est divisé par 2. Si vous remplissez la BAL de votre correspondant avec des messages trop lourds, celui-ci risque de ne pas apprécier. Il ne pourra plus recevoir aucun message tant qu'il n'aura pas rapatrier (donc effacer) vos messages de sa BAL.
- quant au téléchargement de documents ou de logiciels sur Internet : c'est très variable. Le temps de connexion nécessaire est directement proportionnel à la taille des données, en général indiquée sur le site Web. Par exemple, pour un morceau de musique MP3, il faudra compter en moyenne 10 à 15 minutes - ce qui est relativement raisonnable. En revanche, avec un modem classique, télécharger un film DivX représente environ 700 x 5 minutes soit plus de 58 heures de connexion !!

Nous venons de voir quels sont les différents types de supports de stockage et pourquoi il est important d'en connaître les caractéristiques principales. Passons maintenant à l'explication sur la structure des données qui sont inscrites sur ces supports.

 


Retour à l'index

 

 

© Epsilon Light 2004 - http://perso.wanadoo.fr/nathalie.payet/