Linux 網絡基礎及條件語句

阿新 • • 發佈：2018-09-24

net 域計算機多播會話 text mac cat 相關 ash

1、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（也就是不同網絡之間的通信）進行設計的，將整個網絡通信的功能劃分為七個層次，由低到高分別為物理層（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）定義了如何進行端到端的數據傳輸，也就是定義了如何通過網卡、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信，也即定義了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的七層結構分為低三層和高三層的，低三層負責創建網絡通信所需的網絡連接（面向網絡），屬於“通信子網”部分，高四層具體負責端到端的用戶數據通信（面向用戶），屬於“資源子網”部分。OSI結構中各層功能如下圖：

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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，可以說是OSI的改進版本。但絕不能簡單地認為是改進版，因為它與OSI參考模型所針對的網絡類型存在較大區別，所以這兩種體系結構中各層所采用的通信協議，以及功能實現原理上都存在非常大的差異。

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）。總體而言，TCP/IP協議體系結構更加精簡，更有利於網絡系統的設計，但是其中網絡訪問層本身並不是實際的一層，包括了OSI的物理層和數據鏈路層這兩層的功能，把它們合並其實並不合理，所以推出TCP/IP五層網絡體系結構，它是最為科學以及合理的，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點，同時克服了這兩種體系結構的不足，如下圖所示：

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2、簡述iproute家族命令

iproute家族：

ip命令：

show / manipulate routing, devices, policy routing and tunnels
ip [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }
    OBJECT := { link | addr | route | netns  }
    註意： 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：啟用或禁用多播功能；
                name NAME：重命名接口
                mtu NUMBER：設置MTU的大小，默認為1500；
                netns PID：ns為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：列出所有的netns
        ip  netns  add  NAME：創建指定的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]：為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自動計算得到；
                    [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協議的相關連接
            -u：UDP相關的連接
            -w：raw socket相關的連接
            -l：監聽狀態的連接
            -a：所有狀態的連接
            -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:

            [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通過大量參數來定義接口的屬性；其可通過vim等文本編輯器直接修改，也可以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：在系統引導過程中，是否激活此接口；
            UUID：此設備的惟一標識；
            IPV6INIT：是否初始化IPv6；
            BOOTPROTO：激活此接口時使用什麽協議來配置接口屬性，常用的有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：是否允許普通用戶控制此設備；
            PEERDNS：如果BOOTPROTO的值為“dhcp”，是否允許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；默認為允許；
            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]

            配置文件修改之後，如果要生效，需要重啟網絡服務；
                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之外，ifconfig或配置文件都可以；
    (1) ifconfig  IFACE_LABEL  IPADDR/NETMASK
        IFACE_LABEL： eth0:0, eth0:1, ...
    (2) 為別名添加配置文件；
        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

2、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：以層級關系顯示各進程狀態；
a：將選定的進程綁定至某指定的CPU核心；

vmstat命令：
- 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：空閑的物理內存總量；
  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

選項：
-s：顯示內存統計數據；

示例：

[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：

report memory map of a process
pmap [options] pid [...]
-x：顯示詳細格式的信息；
```
    另一種查看方式：cat  /proc/PID/maps
```

glances命令：

A cross-platform curses-based monitoring tool
內建命令：
常用選項：
-b：以Byte為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

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dstat命令：

        - versatile tool for generating system resource statistics
        dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
        常用選項：
            -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：顯示最占用CPU的進程；
            --top-io：最占用io的進程；
            --top-mem：最占用內存的進程；
            --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...
        常用信號：
            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，相當於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

4、使用until和while分別實現192.168.0.0/24 網段內，地址是否能夠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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