Linux 網絡基礎及條件語句
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一、 簡述osi七層模型和TCP/IP五層模型
OSI 七層模型
OSI（Open System Interconnection Reference Model,開放系統互連參考模型）體系結構是第一個標準化的計算機網絡體系，它是針對廣域網（也就是不一樣網絡之間的通訊）進行設計的，將整個網絡通訊的功能劃分爲七個層次，由低到高分別爲物理層（Physical Layer）、數據鏈路層（Data Link Layer）、網絡層（Network Layer）、傳輸層（Transport Layer）、會話層（Session Layer）、表示層（Presentation Layer）、應用層（Application Layer）
OSI七層模型中低四層（從物理層到傳輸層）定義瞭如何進行端到端的數據傳輸，也就是定義瞭如何經過網卡、物理電纜、交換機和路由器進行數據傳輸；而高三層（從會話層到應用層）定義了終端系統的應用程序和用戶如何彼此通訊，也即定義瞭如何重建從發送方到目的方的應用程序數據流。更多的是把OSI的七層結構分爲低三層和高三層的，低三層負責建立網絡通訊所需的網絡鏈接（面向網絡），屬於「通訊子網」部分，高四層具體負責端到端的用戶數據通訊（面向用戶），屬於「資源子網」部分。OSI結構中各層功能以下圖：node
TCP/IP 五層模型
TCP/IP協議體系結構（又稱TCP/IP協議參考模型）是專門針對使用TCP/IP協議簇的廣域計算機網絡而開發的，能夠說是OSI的改進版本。但毫不能簡單地認爲是改進版，由於它與OSI參考模型所針對的網絡類型存在較大區別，因此這兩種體系結構中各層所採用的通訊協議，以及功能實現原理上都存在很是大的差別。
TCP/IP協議體系結構只劃分了四層，從高到低分別是：應用層（Apllication Layer）、傳輸層（Transport Layer）、網際互連層（Internet Layer,又稱互聯網層）和網絡訪問層（Network Access Layer,又稱網絡接入層、網絡接口層或者主機-網絡層）。整體而言，TCP/IP協議體系結構更加精簡，更有利於網絡系統的設計，可是其中網絡訪問層自己並非實際的一層，包括了OSI的物理層和數據鏈路層這兩層的功能，把它們合併其實並不合理，因此推出TCP/IP五層網絡體系結構，它是最爲科學以及合理的，它綜合了OSI七層模型和TCP/IP四層模型這兩種體系結構的優勢，同時克服了這兩種體系結構的不足，以下圖所示：vim
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二、簡述iproute家族命令
iproute家族： bash
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ip命令：
show / manipulate routing, devices, policy routing and tunnels ip [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help } OBJECT := { link | addr | route | netns } 注意： OBJECT可簡寫，各OBJECT的子命令也可簡寫； ``` ip OBJECT： ip link： network device configuration ip link set - change device attributes dev NAME (default)：指明要管理的設備，dev關鍵字可省略； up和down： multicast on或multicast off：啓用或禁用多播功能； name NAME：重命名接口 mtu NUMBER：設置MTU的大小，默認爲1500； netns PID：ns爲namespace，用於將接口移動到指定的網絡名稱空間； ip link show - display device attributes ip link help - 顯示簡要使用幫助； ip netns： - manage network namespaces. ip netns list：列出全部的netns ip netns add NAME：建立指定的netns ip netns del NAME：刪除指定的netns ip netns exec NAME COMMAND：在指定的netns中運行命令 ip address - protocol address management. ip address add - add new protocol address ip addr add IFADDR dev IFACE [label NAME]：爲額外添加的地址指明接口別名； [broadcast ADDRESS]：廣播地址；會根據IP和NETMASK自動計算獲得； [scope SCOPE_VALUE]： global：全局可用； link：接口可用； host：僅本機可用； ip address delete - delete protocol address ip addr delete IFADDR dev IFACE ip address show - look at protocol addresses ip addr list [IFACE]：顯示接口的地址； ip address flush - flush protocol addresses ip addr flush dev IFACE ip route - routing table management ip route add - add new route ip route change - change route ip route replace - change or add new one ip route add TYPE PREFIX via GW [dev IFACE] [src SOURCE_IP] ip route delete - delete route ip route del TYPE PRIFIX ip route show - list routes TYPE PRIFIX ip route flush - flush routing tables TYPE PRIFIX ip route get - get a single route ip route get TYPE PRIFIX -
ss命令：
ss [options] [ FILTER ] 選項： -t：TCP協議的相關鏈接 -u：UDP相關的鏈接 -w：raw socket相關的鏈接 -l：監聽狀態的鏈接 -a：全部狀態的鏈接 -n：數字格式 -p：相關的程序及其PID -e：擴展格式信息 -m：內存用量 -o：計時器信息 FILTER := [ state TCP-STATE ] [ EXPRESSION ]
示例:服務器
[root@node1 ~]# ss -tan '( dport = :22 or sport = :22 )'
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 *:22 *:*
ESTAB 0 0 192.168.10.10:22 192.168.10.1:50779
ESTAB 0 0 192.168.10.10:22 192.168.10.1:54761
LISTEN 0 128 :::22 :::*
[root@node1 ~]# ss -tan state ESTABLISHED
Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
0 52 192.168.10.10:22 192.168.10.1:50779
0 0 192.168.10.10:22 192.168.10.1:54761
配置文件：
IP/NETMASK/GW/DNS等屬性的配置文件：/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE
IFACE：接口名稱；
路由的相關配置文件：/etc/sysconfig/networkj-scripts/route-IFACE
配置文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE經過大量參數來定義接口的屬性；其可經過vim等文本編輯器直接修改，也可使用專用的命令的進行修改（CentOS 6：system-config-network (setup)，CentOS 7: nmtui）
ifcfg-IFACE配置文件參數：
DEVICE：此配置文件對應的設備的名稱；
ONBOOT：在系統引導過程當中，是否激活此接口；
UUID：此設備的唯一標識；
IPV6INIT：是否初始化IPv6；
BOOTPROTO：激活此接口時使用什麼協議來配置接口屬性，經常使用的有dhcp、bootp、static、none；
TYPE：接口類型，常見的有Ethernet, Bridge；
DNS1：第一DNS服務器指向；
DNS2：備用DNS服務器指向；
DOMAIN：DNS搜索域；
IPADDR： IP地址；
NETMASK：子網掩碼；CentOS 7支持使用PREFIX以長度方式指明子網掩碼；
GATEWAY：默認網關；
USERCTL：是否容許普通用戶控制此設備；
PEERDNS：若是BOOTPROTO的值爲「dhcp」，是否容許dhcp server分配的dns服務器指向覆蓋本地手動指定的DNS服務器指向；默認爲容許；
HWADDR：設備的MAC地址；
NM_CONTROLLED：是否使用NetworkManager服務來控制接口；
網絡服務：
network
NetworkManager
管理網絡服務：
CentOS 6: service SERVICE {start|stop|restart|status}
CentOS 7：systemctl {start|stop|restart|status} SERVICE[.service]
配置文件修改以後，若是要生效，須要重啓網絡服務；
CentOS 6：# service network restart
CentOS 7：# systemctl restart network.service
用到非默認網關路由：/etc/sysconfig/network-scripts/route-IFACE
支持兩種配置方式，但不可混用；
(1) 每行一個路由條目：
TARGET via GW
(2) 每三行一個路由條目：
ADDRESS#=TARGET
NETMASK#=MASK
GATEWAY#=NEXTHOP
給接口配置多個地址：
ip addr以外，ifconfig或配置文件均可以；
(1) ifconfig IFACE_LABEL IPADDR/NETMASK
IFACE_LABEL： eth0:0, eth0:1, ...
(2) 爲別名添加配置文件；
DEVICE=IFACE_LABEL
BOOTPROTO：網上別名不支持動態獲取地址；
static, none
nmcli命令：
nmcli [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }
device - show and manage network interfaces
COMMAND := { status | show | connect | disconnect | delete | wifi | wimax }
connection - start, stop, and manage network connections
COMMAND := { show | up | down | add | edit | modify | delete | reload | load }
modify [ id | uuid | path ] <ID> [+|-]<setting>.<property> <value>
如何修改IP地址等屬性：
# nmcli conn modify IFACE [+|-]setting.property value
ipv4.address
ipv4.gateway
ipv4.dns1
ipv4.method
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二、 詳細說明進行管理工具htop、vmstat等相關命令，並舉例
htop命令：
選項：
-d #：指定延遲時間間隔；
-u UserName：僅顯示指定用戶的進程；
-s COLUME：以指定字段進行排序；
子命令：
l：顯示選定的進程打開的文件列表；
s：跟蹤選定的進程的系統調用；
t：以層級關係顯示各進程狀態；
a：將選定的進程綁定至某指定的CPU核心；網絡vmstat命令：app
- Report virtual memory statistics
vmstat [options] [delay [count]]
procs：
r：等待運行的進程的個數；CPU上等待運行的任務的隊列長度；
b：處於不可中斷睡眠態的進程個數；被阻塞的任務隊列的長度；
memory：
swpd：交換內存使用總量；
free：空閒的物理內存總量；
buffer：用於buffer的內存總量；
cache：用於cache的內存總量；
swap
si：數據進入swap中的數據速率（kb/s）
so：數據離開swap的速率(kb/s)
io
bi：從塊設備讀入數據到系統的速度（kb/s）
bo：保存數據至塊設備的速率（kb/s）
system
in：interrupts，中斷速率；
cs：context switch, 上下文 切換的速率；
cpu
us： user space
sy：system
id：idle
wa：wait
st: stolen
- Report virtual memory statistics
選項：
-s：顯示內存統計數據；socket
示例：tcp
[root@node1 ~]# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
1 0 0 855264 2108 257940 0 0 80 17 66 67 0 0 99 1 0
[root@node1 ~]# vmstat -s
1237288 K total memory
122208 K used memory
161724 K active memory
101396 K inactive memory
855000 K free memory
2108 K buffer memory
257972 K swap cache
2097148 K total swap
0 K used swap
2097148 K free swap
280 non-nice user cpu ticks
0 nice user cpu ticks
633 system cpu ticks
239275 idle cpu ticks
1606 IO-wait cpu ticks
0 IRQ cpu ticks
38 softirq cpu ticks
0 stolen cpu ticks
190868 pages paged in
40644 pages paged out
0 pages swapped in
0 pages swapped out
156772 interrupts
161220 CPU context switches
1537771118 boot time
2113 forks
pmap命令：編輯器
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report memory map of a process
pmap [options] pid [...]
-x：顯示詳細格式的信息；ide另外一種查看方式：cat /proc/PID/maps
glances命令：
- A cross-platform curses-based monitoring tool
內建命令：
經常使用選項：
-b：以Byte爲單位顯示網上數據速率；
-d：關閉磁盤I/O模塊；
-m：關閉mount模塊；
-n：關閉network模塊；
-t #：刷新時間間隔；
-1：每一個cpu的相關數據單獨顯示；
-o {HTML|CSV}：輸出格式；
-f /PATH/TO/SOMEDIR：設定輸出文件的位置；
示例：
glances –b
glances –1
dstat命令：
- versatile tool for generating system resource statistics
dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
經常使用選項：
-c， --cpu：顯示cpu相關信息；
-C #,#,...,total
-d, --disk：顯示磁盤的相關信息
-D sda,sdb,...,tobal
-g：顯示page相關的速率數據；
-m：Memory的相關統計數據
-n：Interface的相關統計數據；
-p：顯示process的相關統計數據；
-r：顯示io請求的相關的統計數據；
-s：顯示swapped的相關統計數據；
--tcp
--udp
--raw
--socket
--ipc
--top-cpu：顯示最佔用CPU的進程；
--top-io：最佔用io的進程；
--top-mem：最佔用內存的進程；
--top-lantency：延遲最大的進程；
示例：
[root@node1 ~]# dstat You did not select any stats, using -cdngy by default. ----total-cpu-usage---- -dsk/total- -net/total- ---paging-- ---system-- usr sys idl wai hiq siq| read writ| recv send| in out | int csw 0 0 99 0 0 0| 70k 202k| 0 0 | 0 0 | 116 104 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 890B| 0 0 | 98 90 1 0 100 0 0 0| 0 0 | 120B 422B| 0 0 | 86 75 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 106 97 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 92 85 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 100 95 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 85 78 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 86 83 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 81 73 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 97 90 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 83 75 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 85 80 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 85 77 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 97 91 0 0 100 0 0 0| 0 1488k| 60B 362B| 0 0 | 109 83 0 0 100 0 0 0| 0 0 | 60B 362B| 0 0 | 85 78 0 0 100 0 0 0| 0 0
kill命令：
-
terminate a process
用於向進程發送信號，以實現對進程的管理；
顯示當前系統可用信號：
kill -l [signal]
每一個信號的標識方法有三種：
1) 信號的數字標識；
2) 信號的完整名稱；
3) 信號的簡寫名稱；向進程發信號： kill [-s signal|-SIGNAL] pid... 經常使用信號： 1） SIGHUP：無須關閉進程而讓其重讀配置文件； 2）SIGINT：終止正在運行的進程，至關於Ctrl+c 9）SIGKILL：殺死運行中的進程； 15）SIGTERM：終止運行中的進程； 18）SIGCONT： 19）SIGSTOP： killall命令： - kill processes by name
killall [-SIGNAL] program
-
四、使用until和while分別實現192.168.0.0/24 網段內，地址是否可以ping通，弱ping通則輸出"success!"，若ping不通則輸出"fail!"
While 語句
[root@node1 ~]# cat while.sh
#!/bin/bash
#
declare -i i=1
while [ $i -le 254 ];do
if ping -W 1 -c 1 192.168.0.$1 &> /dev/null;then
echo "host 192.168.0.$1 is alive."
else
echo "host 192.168.0.$1 is down."
fi
let i++
done
[root@node1 ~]# bash while.sh
host 192.168.0. is down.
host 192.168.0. is down.
host 192.168.0. is down.
host 192.168.0. is down.
host 192.168.0. is down.
Until 語句
[root@node1 ~]# cat until.sh
#!/bin/bash
#
declare -i i=1
until [ $i -gt 254 ];do
if ping -W 1 -c 1 192.168.0.$1 &> /dev/null;then
echo "host 192.168.0.$1 is alive."
else
echo "host 192.168.0.$1 is down."
fi
let i++
done
[root@node1 ~]# bash until.sh
host 192.168.0. is down.
host 192.168.0. is down.
host 192.168.0. is down.
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