Linux系统学习（六）
CentOS7启动流程
1. POST加电自检
功能：
- 检测硬件设备是否正常能够运行(主板上ROM芯片上的BIOS程序实现)
- BIOS程序能够检测CPU/Memory/硬盘/IO设备是否能够正常运行
- 如果是个人PC机，还会检测显示器
- 只要通电，CPU就会自动去加载ROM芯片上的BIOS程序，实现硬件设备初始化
2. Boot Sequence(选择启动设备以加载MBR)
功能：
- 选择要启动的硬件设备，选择之后就开始读取这个设备位于MBR头里的BootLoader
- 根据BIOS中对启动顺序的设定，依次扫描引导设备
- 然后第一个被扫描到的具有引导程序(BootLoader)的设备会成为要启动的引导设备
3. 加载BootLoader
功能：
- BIOS通过读取并执行启动设备中的BootLoader
- BootLoader会提供一个菜单给用户，让用户去选择要启动的系统或者不同的内核版本
- 用户去将内核版本加载至MBR中的特定程序，接着将在RAM中解压展开，将系统控制权
交由给内核
GRUB阶段: 是BootLoader中的一种，主要功能是实现加载内核
stage1: 用于加载stage1.5阶段，目的是为了识别驱动stage2 (/boot/)所在分区的文件系统
stage1.5 ：加载stage2阶段所在分区的文件系统驱动，让stage1中BootLoader能识别stage2
所在分区的文件系统
stage2： 存放在磁盘分区上，具体存放在/boot/grub目录中，主要用于加载内核文件以及
ramdisk这个临时根文件系统
4. Kernel初始化
功能：
- 探测可识别的所有硬件设备；
- 加载硬件的驱动程序
- 以只读方式挂载根文件系统
- 运行用户空间中的第一个应用程序: /sbin/init(进程号为0)
5. Init管理用户空间服务进程
Init可以去理解为：内核空间派来管理用户空间的程序进程
- Init初始化程序会根据系统上的配置文件执行一系列操作
(Centos5/6/7上关于Init的配置文件不一样，但是总体的启动流程是不变的)
- 根据Init配置文件设置默认运行级别
CentOS7： 初始化Init程序是systemd；配置文件为：
a) /usr/lib/system/systemd/*
b) /etc/systemd/system/*
Note： Centos6 --> Centos7 Init管理程序的变化-> systemd
Note：
加电自检 -> 选择bootSequence（选择启动设备）-> 加载BootLoader(启动程序)-> 内核初始化(启动Init程序) -> Init管理的服务(开机自启相关服务)
网络基础知识
1. OSI七层模型 --- TCP/IP模型(4层：应用层/传输层/网络连接层/物理层)
应用层： 网络服务与最终用户的一个接口
协议： http ftp dns等等
表示层：数据的标识、加密、压缩等等
格式：JPEC ASCII 加密格式等等
会话层：建立、管理、终止会话
对应主机进程、指本地主机与远程管理正在进行的会话
传输层： 定义传输局的协议端口、流量控制和差错校验等等
协议： TCP UDP协议
网络层：进行逻辑寻址（IP地址，在不同网络之间的路径选择
协议： ICMP arp rap
数据链路层：建立逻辑连接，进行硬件地址寻址，差错校验等等
将比特流组成字节进行合并为帧，用MAC地址进行访问
物理层：建立、维护、断开物理连接
比特流
2. TCP服务和UDP服务之间区别
- TCP面向可靠连接; UDP非面向连接
- TCP是以数据流形式传输; UDP是以数据段进行传输
3. TCP如何保证可靠传输
- TCP分段： 应用数据分割成合适的TCP端发送（对于UDP来说，应用程序产生的数据端长度保持不变传输）
- 超时重传： 每发出一个TCP端都会自动启动一个"重传定时器"；如果不能够及时收到一个确认包，将重传
这个报文段
- 流量控制： 缓存区固定大小，TCP接收端只允许另一端发送接收缓存区所能接纳的数据
- 数据校验： TCP首部(校验位)；如果收到的校验和有差错，会选择丢去或不确认
- 处理IP数据包：
a) 丢弃重复的IP数据包
b) 会将失序的IP数据包重新排序之后交由给应用层
++
封装： 数据包从应用层到物理层 依次添加：tcp首部 ip首部 mac首部
解封装：数据包从物理层到应用 依次移除首部信息
4. TCP首部格式
- 端口： IP首部中的IP地址 + TCP首部中的Port端口唯一确定一个TCP连接
- 序号： 用来标识数据字节流 序号:2^32 当序号用完后会重新从0开始
- 确认号： 发送确认的一端所期待收到的下一个序号
- 数据偏移量：TCP报文段的数据起始处到TCP数据部分其实距离(4bytes);占用4bit
所以TCP首部最大长度为 60bytes(2^4 - 1)*4（选项拥有40bytes）最小长度为：20bytes（TCP固定长度）
标识这是怎么样一个TCP包
URG：紧急指针有效(会立刻处理)
ACK：确认序列号有效
PSH：接收方尽快将这个报文段交由给应用层
RST：重建连接（如果收到RST包说明发生错误会立刻断开当前tcp连接）
SYN：同步序列号用来发起连接
FIN：发送端完成发送任务后，断开连接
.........
5. TCP三次握手和四次挥手（TCP建立和断开过程）
- 三次握手：A作为客户端 B作为服务端
A -> B ：发送建立连接的请求(SYN包: seq ack win mss + 有限状态机的变化 )
B —> A ：响应确认请求连接(ACK包)并发送连接请求(SYN包) =》 结合成1次
A -> B : 响应确认 (ACK包)
三次握手第2中将SYN和ACK包合并成一个包发送的目的是：减少连接建立交互过程，从而提高建立连接效率
两次握手？？ 不可以 两次握手无法保证安全可靠连接
A -> B : 发送SYN包；发生故障
B -> A : 发送ACK包，可以与A建立连接了，事实上：能够建立吗？这个没有完成的不可靠连接一直在占用
TCP有限状态机变化
Listen状态
SYN_SENT状态
SYN_RECV状态
ESTABLISHED状态：已经建立连接
FIN_WAIT1状态
FIN_WAIT2状态
CLOSING状态
CLOSING_WAIT状态
LAST_ACK状态
TIME-WAIT状态
CLOSED状态
- 四次挥手：A作为客户端 B作为服务端
- 流量控制（滑动窗口）
- 拥塞控制
- TIME_WAIT状态......
