Les partitions

Le terme "partition" est souvent utilisé à tort et à travers, souvent mélangé avec d'autres termes tels que "disque" ou "système de fichiers". La présente page se veut être une introduction à la notion de partitions. Pour des informations plus détaillées, vous serez dirigés vers des sites de référence.

Le support de stockage (souvent appelé disque par métonymie, même si la plupart ne sont aujourd'hui plus des disques) est un appareil matériel (SSD, disque dur, carte SD, clé USB, DVD, CD-ROM, disquette…) sur lequel on emmagasine des données informatiques. Il peut être interne (au portable ou au boîtier) ou externe (connecté à l'ordinateur en USB). Les données informatiques stockées sur ces supports peuvent être lues ou écrites et sont conservées après extinction de l'ordinateur.

Puisque les supports de stockage emmagasinent de grandes capacités de données, il est important d'organiser ces données de manière à y accéder rapidement. La partition est une zone du support, définie par l'administrateur de l'ordinateur, dans laquelle sont contenues des données similaires. Par exemple, l'administrateur définit une partition qui contient toutes les données relatives au système d'exploitation et les logiciels qui l'accompagnent ; il peut aussi définir une partition séparée dans laquelle sont emmagasinés tous les documents personnels des utilisateurs ; ou encore une partition où est installé un autre système d'exploitation ; etc. Le but d'une partition est de rassembler les données informatiques qui ont un lien commun, appartiennent à un même système ou doivent être traitées de manière similaire.

Chaque partition utilise un système de fichiers particulier. Celui-ci détermine la manière d'y organiser les données : par fichiers, répertoires, etc.

Pour être utilisé, un support doit donc impérativement être partitionné (c'est-à-dire qu'on lui attribue au moins une partition).

Chaque support dispose d'une table de partitions, située au début du disque, qui décrit ces partitions. Parmi les informations de la table de partitions, on retrouve entre autres leurs systèmes de fichiers, leurs tailles, et leurs positions physiques sur le support.

Il existe plusieurs normes de tables de partitions, adaptées à différents cas d'usage. En ce qui concerne les ordinateurs personnels, on trouve deux normes :

• Partitionnement GPT (pour GUID Partition Table) :
  Ce mode de partitionnement est utilisé par les systèmes récents (depuis au moins 2010). Il permet de créer jusqu'à 128 partitions par disque, et prend en charge les supports de toutes tailles. GPT est requis par UEFI pour charger un système d'exploitation.

• Partitionnement MBR (pour Master Boot Record, parfois aussi appelé Intel, ou DOS) :
  C'est le mode de partitionnement historique des ordinateurs compatibles IBM PC, et celui qui était le plus répandu au début des années 2010. Le MBR est une zone de 512 octets réservée en début de disque pour contenir l'information relative à un maximum de quatre partitions (une technique existait pour contourner cette limite). Une table de partitions de type MBR ne peut pas prendre en charge un disque d'une taille supérieure à 2.2 To.

Sur Linux où "tout est fichier", les appareils matériels connectés sont aussi représentés par des fichiers.

Ceci permet par exemple de cloner des partitions avec des outils de copies ordinaires comme cp²⁾.

Ces fichiers-appareils (devices en anglais) sont par convention rassemblés sous le répertoire /dev. Concernant les appareils de stockages, leur nom est fonction du type de connexion ou de stockage (sd** pour SATA ou mSATA, nvme** pour NVMe, mmbclk** pour les cartes MMC ou les puces eMMC, etc.).

On me dit que ma partition racine d'Ubuntu s'appelle /dev/sda1. Qu'est-ce que cela signifie ou représente ?

Sur Linux, un support de stockage SATA est désigné par l'appellation sdX. Les lettres sd désignent le type de connexion que doit utiliser le système d'exploitation pour utiliser votre support (mass-storage driver).
Quel que soit le type de support que vous branchez à votre ordinateur (SSD ou disque dur interne ou externe³⁾, clé USB…), en dehors des interfaces PCIe, NVMe, ou lecteurs de cartes SD, tous les supports connectés en SATA sont nommés sdX, où X est une lettre minuscule de l'alphabet (a, b, c…).

Dans la dénomination sdX, ce suffixe X représente la position sur laquelle est branché physiquement le disque :

• a pour l'ID 0 du connecteur primaire SATA
• b pour l'ID 1 du connecteur primaire SATA
• c pour l'ID 0 du connecteur secondaire SATA
• d pour l'ID 1 du connecteur secondaire SATA
• etc.

Comme les partitions sont une partie d'un support physique, le suffixe numérique représentant leur position le support. Par exemple, sda1 est la première partition du SSD sda ; sda2 est la seconde partition du SSD sda ; sdb1 est la première partition du disque sdb ; etc.

Pour les anciennes tables GPT : sous Linux, peu importe le nombre de partitions existant un support, les noms sdX1 à sdX4 sont réservés aux partitions primaires, dont l'éventuelle partition étendue, et les noms sdX5 et suivants sont réservés aux lecteurs logiques. Par exemple, sda5 représente le premier lecteur logique de la partition étendue du disque dur sda, et ce même si ce disque est divisé en une partition primaire et une partition étendue qui contient un lecteur logique.

Quant à /dev/, il désigne un répertoire qui est utilisé par le système pour désigner ses appareils (devices – voir La norme selon la FHS). Ainsi, /dev/sda1 est un fichier qui permet d'interagir avec le contenu de la partition sda1.

Les supports SSD NVMe sont identifiés par :

• /dev/nvme0n1
• /dev/nvme0n2
• etc.

et les partitions sont nommées :

• /dev/nvme0n1p1
• /dev/nvme0n1p2
• etc.

L'ensemble des supports physiques qui comportent des données au sein d' un ordinateur Linux est souvent appelé "périphérique bloc", en anglais : un "block device". En fonction de son type et du connecteur sur lequel il est connecté a la carte mère, ce périphérique bloc peut être identifié de la sorte :

• /dev/sda : connecteur USB / SATA / IDE / PCI. Peut inclure des clés USB, des disques durs ou des SSD.
• /dev/sr : connecteur USB / SATA / PCI. Peut inclure des lecteurs de DVD, CD, BLU-RAY.
• /dev/nvme0n1 : connecteur PCIe. Peut inclure des SSD.
• /dev/mmbclk0 : connecteur USB / SATA / PCI. Peut inclure des cartes SD / microSD ou des puces eMMC.
• etc.

L'ordre des partitions, que ce soient des partitions primaires ou étendues ou des lecteurs logiques, n'est pas attribué selon son emplacement sur le disque dur. Il est attribué selon l'ordre où elles sont créées.

Peu importe son emplacement sur le disque dur, la première partition sera adressée au premier espace de 16 octets de la table des partitions ; la seconde partition, au second espace de 16 octets ; et ainsi de suite. Par exemple, si vous créez d'abord, visuellement parlant, une première partition en fin de disque dur puis une seconde partition en début de disque dur, la partition située en début de disque sera adressée sdX2 et celle en fin de disque, sdX1. Ceci n'a aucun impact quant à l'utilisation de vos disques durs : ce ne sont que des adresses logiques pour identifier vos partitions.

Toutefois, afin de les reconnaître, nous vous recommandons de créer vos partitions selon l'ordre visuel selon lequel elles se retrouveront sur votre disque : créez d'abord une première partition en début de disque, puis une seconde partition immédiatement à la suite de celle-ci, et ainsi de suite : vous pourriez mieux vous y retrouver. Cette remarque n'est valable qu'en cas d'absence d'impératif fort sur les performances relatives de vos partitions (cf. partie suivante).

GNU/Linux est plus permissif que d'autres systèmes d'exploitation : chaque partition peut être affectée à n'importe quel usage (qu'il s'agisse de recevoir le système, les données personnelles, l'espace d'échange swap, etc.). Le type de système de fichiers utilisé par la partition est renseigné dans la table de partitions du MBR (ou dans la table de l'EBR, dans le cas des lecteurs logiques) ; son identifiant est stocké sur deux des 16 octets réservés à une partition.

Quelle est l' organisation courante des partitions pour Ubuntu ?

On trouvera toujours une partition racine symbolisée souvent par /.
Cette partition est le chemin de base de tout les fichiers du système. Elle peut être sous différents types de système de fichiers, mais le plus courant est : ext4.
Obligatoirement, ce système de fichiers aura des propriétés de gestion des droits. Pour Ubuntu et Linux en général c'est obligatoire.

Tous les formats de fichiers ne gèrent pas forcément des droits / permissions.
On peut aussi choisir d'installer Ubuntu sur une partition btrfs ou zfs par exemple.
Pour comprendre et avoir un aperçu des différentes caractéristiques des formats de de fichiers, je vous invite à consulter la page dédiée : système de fichiers.

Ensuite, selon comment on décide d'organiser le système, on peut créer (ou avoir besoin de créer) d'autres partitions mais dans les faits, pour une utilisation courante peu sont vraiment utiles. Seule la partition racine / est indispensable.

On peut toutefois rencontrer des partitions nommées : /efi, /boot, /home, /data et bien d'autres.

Il faut aussi savoir qu'Ubuntu peut créer d'autres partitions.

On peut visualiser les partitions en cours d'utilisation avec la commande :

df -Th

qui donne une vue simple et pratique.

Pour voir toutes les partitions en cours d'utilisation, préférer la commande :

mount

Pour lister les partitions qui sont uniquement sur des supports physiques (disque dur, clé USB et autres), on préféra les commandes suivantes :

lsblk -fe7

ou encore :

sudo fdisk -l

Comme vous pouvez le voir, il existe d'innombrables types de partitions avec des utilisations, des particularités et des propriétés différentes.

Voilà pour un rapide tour d' horizon.

Formater une partition, c'est y créer un système de fichiers. Le formatage est une procédure qui consiste à créer un fichier d'index neuf dans lequel viendront se loger les informations de localisation des données informatiques sur la partition. Bref, c'est de remettre à zéro le contenu d'une partition pour y recevoir des nouveaux fichiers.

• GNOME Disques est un outil graphique installé par défaut sur Ubuntu, et qui permet graphiquement de formater, créer une table de partition, créer des partitions des disques durs (internes ou externes), des clés USB… C'est l'outil graphique le plus utilisé avec Gparted.
• GParted est un outil graphique relativement intuitif qui vous permet de manipuler vos partitions. À lui tout seul, ce logiciel permet de créer, supprimer, formater, donc modifier le partitionnement de son ou ses disques durs internes et externes. GParted est le principal outil graphique avec Gnome-disk-utility.
• QtParted est le pendant de GParted pour l'environnement KDE. Utilisé et présent sur Kubuntu, il offre les mêmes fonctionnalités techniques que GParted.
• parted est un outil en ligne de commande qui permet de créer, supprimer et modifier le partitionnement d'un disque. Il est particulièrement utile sur un système sans interface graphique (serveur par ex.).
• KDE partition manager vous permet de manipuler graphiquement vos partitions sous KDE. Il peut créer, supprimer, redimensionner et aussi sauvegarder/restaurer vos partitions entre autres.
• cfdisk est un autre outil en ligne de commande qui permet de gérer les partitions.
• Redimensionnement des systèmes de fichier (en) commandes pour redimensionner (et défragmenter) les systèmes de fichiers extended (ext2, ext3, ext4), reiser (reiserfs), xfs, jfs.
• Tools by Easytechtools to repair damaged data, Cloud backup solutions, Email management.

Il est possible que la table de partitions (une zone d'information qui contient l'organisation des partitions sur le support) s'abîme. C'est parfois le cas quand on repartitionne un disque dur ou un SSD (puisqu'on réécrit une nouvelle table de partitions : si une erreur se produit, la table est corrompue) ou avec du matériel en fin de vie (auquel cas il faudra penser à son remplacement prochain). Que faire pour ne pas perdre ses données contenues sur des partitions désormais inaccessibles ?

Des outils ont été créés pour vous permettre de reconstruire et réécrire une table des partitions saine. Ils doivent être utilisés avec prudence, et permettront souvent mais pas toujours d'accéder de nouveau aux partitions et donc à leur contenu :

• testdisk et gPart sont capables de retrouver les partitions après analyse du disque. Ils sont tous les deux disponibles dans les dépôts "universe".
• DFSee peut être téléchargé puis exécuté depuis une session live USB.
• Les outils MailsDaddy Tools, des logiciels propriétaires disponibles en version de démonstration, fonctionnent sous Windows et peuvent vous donner une idée des données qu'il est possible de récupérer.
• La sauvegarde et la migration des e-mails peuvent être effectuées par des applications dédiées. shoviv (propriétaire) fournit un utilitaire Windows pour la gestion des e-mails.
• Les outils MBOX Converter Software (propriétaires).
• Seamless SharePoint migration (propriétaire).

Une partition ext4 réserve une fraction de l'espace au système, 5% par défaut.
C'est, ce que nous disent man tune2fs'' et ''[[man>mke2fs|mke2fs :

la fraction du système de fichiers qui ne peut être allouée que par des processus privilégiés. [Cette réserve] (…) permet d'éviter la fragmentation et permet aux démons lancés par le superutilisateur (…) de continuer à fonctionner correctement après que les processus non privilégiés ne sont plus autorisés [faute de place] à écrire sur le système de fichiers.

Pour gagner de la place, il est possible dans certaines conditions et avec prudence de modifier ce pourcentage. Voir la page sur les disques durs, et les manuels disponibles sur Ubuntu de tune2fs ou mke2fs – option -m :

man tune2fs

ou

man mke2fs