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title: Les bases
description: Les fondamentaux du matériel serveur — CPU, RAM, stockage et facteurs de forme pour bien démarrer votre homelab.
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# Les bases d'un serveur

::note
🎯 __Objectifs :__

Comprendre les bases du hardware d'un serveur
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![hardware](/img/global/hardware.svg)

Un __serveur__ n'est rien d'autre qu'un ordinateur dédié à des taches particulières, ayant vocation à rester accessible en permanence. En soi, sa structure ne diffère pas d'un ordinateur classique, si ce n'est que selon l'usage cible, on fera évoluer certains composants dans un sens ou dans un autre. Dans cet article, vous trouverez un aide mémoire pour comprendre quels sont les composants essentiels d'un serveur et comprendre leur fonction selon vos usages.

## La carte mère
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La __carte mère__ est le socle de votre machine. C'est le composant qui relie tous les autres composants. Elle sert à les faire communiquer et à interagir avec vos périphériques (clavier, souris, etc...). Il faut donc la choisir en fonction de vos besoins en terme d'entrées/sorties (I/O) comme le nombre de ports USB, de ports réseau, leur vitesse, etc... Mais il faut également veiller à sa compatibilité avec les autres composants que vous allez brancher dessus.

Les composants importants à brancher dessus sont :

- le CPU
- la RAM
- le stockage (HDD et/ou SSD)
- l'eventuel GPU dédié

Il existe plusieurs formats de carte mère grand public :

- E-ATX : les plus grosses
- ATX : le standard
- Micro-ATX : plus petit
- Mini-ITX : le plus petit

Bien sûr, selon la taille, le nombre de ports et de fonctionnalité diffère. D'autre part, les constructeurs de machines déjà assemblées peuvent aussi profiter de formats plus personnalisés.

## Le CPU
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<div style="display: flex; align-items: center;">
  <img src="/img/global/cpu.svg" alt="Image" style="max-width: 25%; max-height:230px; margin-right: 20px;">
  <p>
Le <strong>CPU</strong> (Central processor Unit) est la supercalculette de l’ordinateur. Il traite la plupart des tâches logicielles. Aujourd’hui les processeurs comportent plusieurs cœurs, parfois eux même divisé en deux de façon logicielle, afin de mieux répartir la charge de travail et optimiser son fonctionnement. Il nécessite d'etre refroidit avec un dissipateur actif (avec ventilateur) ou passif (sans ventilateur) selon la chaleur qu'iil dégage, et donc selon la puissance en Watt qu'il requiert. Dans le cadre d'un serveur, on veillera donc à le choisir selon les usages que l'on aura. </p>
</div>

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__Attention :__ N'oubliez pas que pour installer un dissipateur tiers, vous devez vous assurer qu'il soit compatible avec le socket de votre processeur, c'est à dire le socle sur lequel il est installé sur la carte mère, et que vous devez également appliquer de la pate thermique sur le CPU avant d'installer le dissipateur. 
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Il faut les juger selon :

- Leur nombre de coeurs (plus ils en ont, plus il peuvent paralléliser les tâches)
- La fréquence de ces coeurs en Giga Hertz _Ghz_
- Leur consommation en Watt _W_

Dans le cadre d'un homelab/NAS sans calcul intensif, aujourd'hui on se dirigera facilement vers les Intel N100/150 (4 coeurs) et N305/N355 (8 coeurs) qui sont des processeurs performants à très faible consommation (rappelez vous que ces machines sont censées tourner H24).

## La RAM
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<p align="center">
  <img src="/img/global/ram.svg" alt="Image" style="max-width: 65%; margin-right: 20px;">
</p>

La __RAM__ (Random Access Memory), est une zone de stockage éphémère ultra rapide utilisée par le CPU (et l'iGPU le cas échéant) pour stocker des informations et calculs le temps de les éxecuter. Elle se vide régulièrement selon les sollicitation et se vide également à chaque extinction de la machine. Plus elle est performante, plus les calculs du processeur sont efficaces.

Elle prend généralement la forme de barettes, à brancher sur la carte mère. Il en existe plusieurs format selon le type de carte mère, et de plusieurs générations (DDR5 de nos jours).

## Le GPU 
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Le __GPU__ (Graphical Processor Unit) est un processeur dédié aux calculs graphiques, vidéo, et parfois d'intelligence artificielle. Dans le cadre d'un serveur, il aura son utilité pour tout ce qui touche au media center (Streaming de video comme [Plex](/fr/serveex/media/plex) par exemple), mais aussi en terme d'accélération matérielle pour les calculs d'IA comme la reconnaissance faciale ou la recherche sur des photos (comme via [Immich](/fr/serveex/cloud/immich) par exemple).

Selon la puissance requise, on choisira un GPU dédié avec sa propre VRAM (une carte graphique à brancher sur un port PCIe de la carte mère), ou un iGPU, c'est à dire un GPU compris dans le CPU (comme les N100/N150 et N305/N355), qui utilisera la RAM globale de la machine

### Le ou les HDD
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<p align="center">
  <img src="/img/global/hdd.svg" alt="Image" style="max-width: 50%; margin-right: 20px;">
</p>

Un __HDD__ (Hard Disk Drive) ou disque dur, est un composant servant à stocker des données. Autrefois, c'etait le stockage standard des machines informatiques. Ils sont constitués d'un ou plusieurs disques superposés en plateau, et de têtes de lecture, presque comme une platine vinyle. Si aujourd'hui on arrive à stocker des quantités extraordinaire de données dans un HDD (jusqu'à 30To soit 30 000 Giga-octet de nos jours pour le grand public), ils sont limités dans leur vitesse de lecture et d'écriture par leur caractère mécaniques. Ils sont également volumineux et très lourds. 

De manière générale, on les privilégiera pour stocker des données qui ne servent pas à des calculs et ne nécessitent pas d'ecriture rapide, comme les media (videos, photos...) ou les cloud drive, stockage d'archives, etc. Ils sont performants dans ces scenario et surtout coutent beaucoup moins cher que des SSD à espace de stockage égal.

::tip
✨ __Astuce :__ Vous pouvez combiner plusieurs HDD ensemble en [RAID](/fr/general/storage/raid) afin d'accroitre les performances de votre machine.
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Il existe plusieurs formats de HDD : 3.5" et 2.5". De manière générale dans un serveur on privilégiera les 3.5, plus fiables.

### Le ou les SSD
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<p align="center">
  <img src="/img/global/nvme.svg" alt="Image" style="max-width: 50%; margin-right: 20px;">
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Un __SSD__ (Solid State Drive) est une petite carte sur laquelle sont soudées des puces de mémoires servant à stocker de l'information. Contrairement à la RAM, ces puces conservent les informations même lorsqu'elles ne sont pas alimentées et donc les conservent après un redémarrage. C'est ce qui sert globalement de stockage pour votre serveur. Contrairement aux HDD, ils ne disposent pas de parties mécaniques, sont très miniaturisés et surtout sont extrêmement rapides, de l'ordre de plusieurs Giga-octets par seconde pour les plus performants. 

On les trouve dans plusieurs formats, aujourd'hui on priviligiera les versions M.2 NVMe, car ce sont les plus petits et plus rapides, et sont devenu un standard sur les cartes mères.

Ils sont en revanche beaucoup plus chers que les disque durs à capacité de stockage égale. Généralement, on y stockera au moins le système d'exploitation de la machine (Operating System ou OS) pour garantir une certaine rapidité d'execution. Dans le cadre d'un serveur, on y stockera aussi si possible les conteneurs type [docker](/fr/serveex/core/docker) et les bases de données. De manière générale, toute données dont un a besoin régulièrement et rapidement pour des calculs (site web, applications, etc...).

### La carte réseau
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Une __carte réseau__ sert à faire communiquer votre machine avec votre réseau (dont internet). Elle est composée d'une puce de controle et d'un ou plusieurs port réseau. Ces ports peuvent dits _ports ethernet_ peuvent être dans plusieurs formats physique et dans plusieurs normes de débit :

- RJ45 Gigabit ethernet 10/100/1000 : le format standard de prise RJ45 permettant de dialoguer à des débit allant de 10Mbps (soit 0,125Mo/s) à 1000Mbps (soit 125Mo/s)
- RJ45 2.5G : Même prise, pouvant dialoguer jusqu'à 2,5Gpbs soit 2 500Mbps (donc 312,5Mo/s)
- RJ45 5G : Même prise, pouvant dialoguer jusqu'à 5Gpbs (donc 625Mo/s)
- RJ45 10G Base T : Même prise pouvant dialoguer jusqu'à 10Gbs (soit 1,25Go/s)
- SFP 1G : Prise SFP, généralement utilisée pour la fibre optique, pouvant dialoguer jusqu'à 1Gpbs
- SFP+ 10G : Prise SFP amélioriée, aussi utilisée pour la fibre optique, pouvant dialoguer jusqu'à 10Gbps.

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__Attention :__ Pensez bien à dimensionner vos appareils réseaux (routeurs, switch, cables...) en fonction du débit que vous souhaitez entre vos appareils. D'autre part, il existe plusieurs normes de cables RJ45 selon la vitesse permise. On privilegiera dans la plupart des cas des cables RJ45 CAT5E, et au delà de 10Gbps, on privilégiera du CAT6A, bien que le CAT5E soit utilisable à ces vitesses à courte distance. Quant à la fibre, c'est tout un sujet (simplex, duplex, transceiver...).
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La carte réseau est généralement directement intégrée à la carte mère, mais vous pouvez utiliser des cartes réseau dédiées comme par USB par exemple ou via un port d'extension PCIe. De manière générale, sur un serveur, on appréciera d'avoir au moins deux ports ethernet afin d'avoir de la redondance en cas de panne.

### Entrées et sorties
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Les __ports d'entrées et sorties__ (Input/Outpout) sont l'ensemble des ports de la machine permettant d'échanger de l'information avec des appareils externes (écrans, clavier, souris, réseau...). Généralement, sur une carte mère on retrouve le ou les ports réseaux, des ports USB de plusieurs formats et vitesse différentes, un ou plusieurs port vidéo, et des ports audio.

Selon vos usages, vous devrez choisir votre carte mere et ses éventuelles cartes d'extension en fonction de vos besoin à ce niveau.

### L'alimentation
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__L'alimentation__ est le composant qui permet d'alimenter électriquement les composants de votre machine. Elle se compose d'un cable secteur en entrée, et de plusieurs types de cables en sorties. Ces cables se branchent sur la carte mère et différents périphériques le nécessitant, comme les disques dur, ou certaines cartes graphiques dédiées. L'alimentation se caractérise par sa puissance, en Watt, sa modularité (cables attachés ou détachables), et son rendement, en pourcentage. Comprendre qu'une alimentation de 500W avec un rendement de 80% consommera en fait 625W pour fournir ces 500W.

Une autre caractéristiques des alimentations sont leur format. Il en existe plusieurs standard, comme ATX L pour les plus grandes jusqu'à SFX pour les plus petites. Il en existe aussi des spécifiques aux serveurs rackables, par définition assez plats.

Pour choisir votre alimentation, la convention est d'estimer la puissance electrique demandée par votre machine à usage et de multiplier par deux cette puissance. En effet, le rendement des alimentations se situe environ à 50% de sa charge totale.

### Le boitier
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  <img src="/img/global/case.svg" alt="Image" style="max-width: 25%; max-height:230px; margin-right: 20px;">
  <p>Le <strong>boitier</strong> est également un composant essentiel pour votre machine. Il conditionne le refroidissement de cette dernière, avec ses ventilateurs et sa conception gérant les flux d'air, mais aussi le format de votre carte mere, de votre alimentation et de votre éventuel GPU dédié. D'autre part, il conditionne également le nombre de HDD et leur format. Certains boitiers sont dit rackables, c'est à dire qu'ils peuvent etre fixés dans des racks pour des armoires informatiques (baies serveurs). Choisissez consciencieusement votre boitier en fonction de vos besoins.</p>
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