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Dispositifs de stockage
Dernière modification le : 24-01-2019

Les informations numériques (programmes et données) qui doivent être conservées durablement doivent être placées sur des supports adaptés souvent nommés mémoires de masse ou de stockage.

Celles-ci sont placées sur des supports physiques dont la technologie doit garantir la bonne conservation des informations.

Trois technologies sont habituellement utilisées pour stocker les informations : électronique, magnétique et optique. On peut leur associer des critères de :

  • facilité et rapidité d’enregistrement ou de lecture,
  • capacité en relation avec le coût,
  • fiabilité et pérennité,
  • transportabilité (supports fixes ou amovibles).

Supports purement électroniques

Ce sont les diverses cartes mémoires (SD, Compact Flash…), « clefs USB » et « pseudos disques durs » SSD (Solid State Drive). Ils utilisent la technologie de "mémoire flash".

Cette technologie, n’utilisant aucun élément mécanique, donne la meilleure performance en rapidité, l’accès est direct à l’information. De plus ces supports sont insensibles aux perturbations extérieures notamment chocs, vibrations, lumière ou champs magnétiques.

En revanche, l’écriture use le support et lui fait perdre progressivement de la capacité. Toutefois des recherches sont en cours pour augmenter ne nombre de cycles d'écriture possibles. Par ailleurs, ces dispositifs comportent une logique de répartition des écritures qui tend à minimiser cet inconvénient.

Ces dispositifs sont assez onéreux : autour d' un euro le Go (2012).

Cartes mémoire flash

Ces cartes de petit format sont utilisées essentiellement dans les appareils portatifs : smartphones, tablettes, appareils photo numériques... où elles servent de support de stockage.

Malheureusement, elles existent sous de nombreux types (selon les constructeurs de matériels) incompatibles entre eux. En voici quelques uns.

  • CompactFlash : la carte la plus grosse et l'une des plus ancienne. Elle est utilisée principalement dans les gros appareils photos. Sa capacité peut dépasser 100 Go. Il eu existé des micro disques dur de ce format (microdrive).
  • MemoryStick : promu par Sony, il existe plusieurs formats de carte de ce type.
  • XD : type assez récent et pourtant en voie de disparition car ces cartes sont parmi les plus chères.
  • SD : le type de carte le plus répandu aujourd'hui. Il en existe plusieurs types dérivés selon les capacités car la "pure SD" ne peut contenir que 4 Go.
    • SDHC : capacité pouvant atteindre 32 Go.
    • SDXC: jusqu'à 2 To !
    Et cela sous trois formats (indépendants de la capacité : normal, mini et micro.
  • Il existait des cartes de type MMC, elles peuvent être utilisées dans les lecteurs de type SD.

Beaucoup d'ordinateurs disposent d'un dispositif d'accueil pour les différents types de carte (lecteur de carte). Sinon il est possible d'acquérir ce dispositif séparément et le brancher sur une prise USB.

Cartes mémoire flash et clé USB
En haut, de gauche à droite : cartes CompactFlash, SDHC et micro SDHC.
En bas, clef USB.

Clefs USB

Ces petits éléments, certains sont minuscules (mais il faut toutefois la prise USB type A), ont une capacité pouvant atteindre plusieurs centaines de Go.

Ce sont des supports très utilisé pour le transport (physique) de petits volumes de données.

SSD (Solid State Drive)

Ces dispositifs visent à remplacer le disque dur interne de l'ordinateur pour améliorer la rapidité de transfert et la fiabilité (ordinateurs portables) au dépend du coût.

Il existe deux modes de connexion.

  • En remplacement d'un disque fixe par la connexion SATA. Malheureusement ce type de branchement limite le débit de données à 600 Mo/s (dans le meilleur des cas)
  • Dans un slot PCI Express de la carte mère. Dans ce cas la vitesse de transfert des données peut atteindre 3 Go/s.

Supports magnétiques

On laisse de côté les bandes magnétiques et cassettes presque plus utilisées. Les disquettes, de très faible capacité, sont aussi obsolètes aujourd'hui.

Il reste les disques durs. Le principe est le même que celui du "pick-up" d'autrefois mis à part que plusieurs disques sont montés sur le même axe associés au double de têtes de lecture (chaque disque a deux faces). Les disques tournent à plusieurs milliers de tours par minute.

Dique dur boîtier ouvert
Boitier de disque dur ouvert

Le disque dur est un dispositif fragile, très sensible aux chocs et vibrations en particulier lorsqu'il est en fonctionnement. De plus il a une consommation électrique non négligeable car les disques tournent en permanence.

En revanche, c'est aujourd'hui le support de données le moins cher : moins de 0,06 € / Go (en 2015). Par conséquent il est a privilégier pour de gros volumes de données. En effet en 2015 la capacité courante est de l'ordre de 1 à 4 To.

La connectique IDE est délaissée au profit de SATA qui peut atteindre des débits de 6 Gbits/s. On voit aussi apparaitre des connectiques SAS encore plus performantes.

Format

Deux principaux format de disques durs sont proposés :

  • 3"1/2, ils équipent les appareils fixes, capacité jusqu'à 6 To ;
  • 2"1/2, pour les équipements portables, capacité jusqu'à 2 To.

Disques durs internes
Disques dur internes : à gauche 3"1/2 connectique IDE, à droite 2"1/2 en SATA

Disques dur externes

Si tout ordinateur nécessite, dans son boîtier, un disque dur interne (éventuellement SSD) et bien que l'on puisse en placer plusieurs dans les ordinateurs de bureau, Il peut être intéressant de s'équiper de disques durs externes faciles à connecter, afin d'augmenter la mémoire de stockage disponible.

Comme les modèles internes, les disques externes existent dans les deux formats.

Le 3"1/2 reste adapté à des usages fixes. Il est gros et lourd et nécessite une alimentation électrique depuis le secteur.

Le 2"1/2, lègerement plus onéreux et de moindre capacité est bien adapté au transport physique de volumes de données important. Il ne nécessite pas d'autre alimentation que celle trouvée sur les prises USB (souvent deux sont nécessaires).

Disques dur externes
Disques dur internes : à gauche 3"1/2, à droite 2"1/2.

La connectique est fréquemment en USB, parfois en IEEE 1394 ou en eSATA pour les modèles de bureau.

NAS (Network Attached Storage : serveurs de fichiers)

Serveur de fichiersServeur de fichiers à 5 disques dur

Les personnes utilisant plusieurs ordinateurs dans un même lieu peuvent trouver avantage à centraliser leurs données sur un dispositif spécifique accessible à tous les équipements.

C'est le rôle que joue un serveur de fichier connecté au réseau local (NAS). Le débit pouvant atteindre 1 Gbit/s est suffisant pour ce type d'usage.

Ces équipements sont en fait des ordinateurs (souvent sous Linux) et se gèrent depuis un poste de travail par un navigateur web.
Ils disposent généralement de fonctions de tolérance de panne et d'amélioration des performances par l'utilisation de technologies RAID (Redundant Array of Independent Disks).
La multiplicité des disques utilisés le permet d'être vu comme un ou plusieurs volume de capacité énorme, utile pour les archivages.

On trouve aussi sur la plupart des modèles des applications intégrées de serveur web, de messagerie et de "Cloud Computing" (partage synchronisé de fichiers, d'agenda, de carnet d'adresse) ainsi que des possibilités de connexion d'autres périphériques (imprimante, webcam, disques supplémentaires).

Supports optiques

Ce sont les CD, DVD et disques Blu-Ray

Si la fiabilité des supports pressés est excellente, il n’en est pas de même de ceux que l’on grave soi-même. Pour ceux-ci (du moins pour les supports "grand-public"), il ne faut pas espérer conserver les données au-delà de quelques années. On peut améliorer la durée de conservation en les stockant à l’abri de la lumière et de la chaleur et prendre beaucoup de soin en les manipulant.

La rapidité est assez moyenne et le support est pénalisé par les contraintes liées à l’écriture : logiciel spécifique pour l'enregistrement (gravure).

Si la capacité des CD (700 Mo) est assez faible, celle des DVD (4,3 Go à 8 Go) est plus intéressante et le disque Blu-Ray peut contenir jusqu'à 50 Go. Le coût au Go est un peu plus important que le stockage sur disque dur mais bien plus faible que sur mémoire flash.

Comme pour les disques durs, il existe des modèles internes ou externes.

Pour les dispositifs internes, la connectique restée longtemps fidèle au IDE s'est rangée au standard SATA.

Quant aux modèles externes, ils se connectent habituellement en USB.

Les disques optiques ne semblent pas particulièrement adaptés à la sauvegarde des données à long terme du fait de leur faible capacité et leur résistance au temps douteuse (mis à part certains supports très chers). En revanche, et c’est leur usage principal, ils conviennent assez bien aux documents sonores et vidéos car ils sont lisibles sur d’autres dispositifs que les ordinateurs : autoradios, lecteurs de salon..

Supports en ligne

Il est aussi possible de confier ses informations à un prestataire externe, certains sont payants (location) d'autres gratuits. Dans ce cas l'accès se fait par Internet.

Cela présente certains avantages :

  • éviter l'achat de matériel et son entretien,
  • gain de place,
  • accès aux informations depuis tout endroit où Internet est disponible,
  • données protégées hors du lieu d'exploitation (vol, incendie),
  • possibilité de diffusion de certaines données à d'autres utilisateurs,
  • synchronisation possible avec une ou des machines locales.

Mais aussi quelques inconvénients :

  • débit faible, dépendant de la liaison Internet ;
  • espace de stockage restreint, notamment pour les prestataires gratuits ;
  • procédure d'accès aux données plus complexe (mot de passe) ;
  • confidentialité des informations moins assurée (cela dépend du prestataire), il est toujours possible de crypter mais l'accès est encore plus compliqué.

Enfin, la fiabilité du prestataire doit être évaluée.

Cela participe à ce que l'on nomme actuellement "Cloud Computing" (Informatique dans les nuages) bien que le stockage en ligne n'en soit que l'un de ses aspects.

Sauvegarde

Quel que soit le support, les pannes et défaillances sont possibles. De même des erreurs de manipulation de l'opérateur peuvent survenir.

Il est donc nécessaire de disposer, tout au moins pour les données importantes, de copies de sauvegarde. Le problème est de choisir le bon support. On écartera d'entrée les mémoires flash trop chères et les supports optiques peu fiables et plus chers que les magnétiques. Il reste donc les disques durs, mais sous quelle forme, ou le stockage en ligne.

En fait tout dépend de l'importance que l'on attache à ces informations et au niveau de risque encouru.

La solution simple est efficace consiste à dupliquer ses données sur un disque dur externe. Ce n'est pas trop cher et facile d'accès, d'autant qu'il existe des logiciels simplifiant les processus de sauvegarde et de restitution.

La sauvegarde en ligne sera intéressante pour les informations très importantes (si la maison brûle). Mais là se pose le problème de la fiabilité du prestataire, de la confidentialité des informations et du temps d'accès. Finalement pour ce type d'information le stockage en trois exemplaires peut être une solution.

Récapitulatif

Support Type Avantages Inconvénients Usages
Electronique
(mémoire flash)
Carte mémoire Très rapide
Fiable
Cher
Capacité faible
Appareil photo, téléphone...
Clef USB Transfert entre machines
SSD Système d'exploitation
Programmes
Données "de tous les jours"
Disque dur
mécanique
Interne Bon marché
Rapide
Capacité élevée
Accès facile
Fragilité / fiabilité
Consommation
Encombrant (3"1/2)
Externe 3" 1/2 Sauvegarde
Externe 2" 1/2 Transfert entre machines
NAS (réseau) Partage entre machines
Synchronisation de données
Optique CD Utilisation sur
d'autre appareils
Peu fiable
Capacité faible (CD)
Ecriture pas facile
Autoradio
Lecteurs de salon
DVD / Blu-Ray
En ligne Disponibilité Transferts lents
Capacité faible
(pour les gratuits).
Confidentialité
Sauvegarde
Communication
Synchronisation avec mobiles