第三周作业

1. 总结raid 0, 1, 5, 10, 01的工作原理。总结各自的利用率，冗余性，性能，至少几个硬盘实现

RAID 0：

工作原理：数据被分成块，然后分布到多个硬盘上，以提高读写性能。
利用率：高，因为数据被分散存储在多个硬盘上。
冗余性：低，没有冗余，一个硬盘故障会导致所有数据丢失。
性能：高，由于数据并行读写，提供了较高的吞吐量。
硬盘数量：至少2个。

RAID 1：

工作原理：数据被完全复制到多个硬盘上，实现冗余备份。
利用率：中，由于数据被完全复制，总容量为单个硬盘容量的一半。
冗余性：高，一个硬盘故障不会导致数据丢失。
性能：读性能较好，写性能略低。
硬盘数量：至少2个。

RAID 5：

工作原理：将数据分块存储在多个硬盘上，同时使用奇偶校验位进行数据冗余。
利用率：高，总容量为（硬盘数量 - 1）乘以单个硬盘容量。
冗余性：中，一个硬盘故障不会导致数据丢失。
性能：读性能良好，写性能较好。
硬盘数量：至少3个。

RAID 10：

工作原理：将数据同时使用镜像和分条带的方式存储在多个硬盘上，结合了RAID 1和RAID 0的特点。
利用率：中，总容量为硬盘数量的一半。
冗余性：高，可以容忍一个硬盘故障。
性能：读性能和写性能都较好。
硬盘数量：至少4个。

RAID 01：

工作原理：将RAID 0的条带集合镜像，结合了RAID 0和RAID 1的特点。
利用率：低，总容量为硬盘数量的一半。
冗余性：低，一个硬盘故障可能导致数据丢失。
性能：读性能和写性能都较好。
硬盘数量：至少4个。

2. 完成对LVM磁盘扩容及缩容示例

扩展逻辑卷示例

1.创建逻辑卷lv-gx1，lv-gx2

2.查看逻辑卷

3.扩展逻辑卷lv-gx1为20G

4.使用resize2fs命令对lv-gx1进行文件系统同步

缩容逻辑卷示例

1.取消逻辑卷挂载

2.使用fsck检测逻辑卷文件系统

3.缩减lv-gx1文件系统大小

4.缩减逻辑卷lv-gx1大小

5.重新挂载

3. 总结程序包管理器有哪些，以及包中包含什么内容的文件，尝试这些文件如何获取命令获取？ yum/dnf/apt总结程序包获取途径，以及rpm, yum, apt命令选项示例

主流的程序包管理器：

redhat ： rpm 文件 , rpm 包管理器， rpm ： Redhat Package Manager ， RPM Package Manager
debian ： deb 文件 , dpkg 包管理器

获取程序包途径：

系统发版的光盘或官网：

CentOS 镜像：

https://www.centos.org/download/
http: //mirrors.aliyun.com
https: //mirrors.huaweicloud.com/
https: //mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/
http: //mirrors.sohu.com
http: //mirrors.163.com

Ubuntu 镜像：

http://cdimage.ubuntu.com/releases/
http: //releases.ubuntu.com

第三方组织提供

Fedora-EPEL ： Extra Packages for Enterprise Linux
https://fedoraproject.org/wiki/EPEL
https: //mirrors.aliyun.com/epel/
https: //mirrors.cloud.tencent.com/epel/
SCL ： Software Collections ，提供较高版本的第三方软件包
Community Enterprise Linux Repository ： http://www.elrepo.org ，支持最新的内核和硬件相关
包

软件项目官方站点：

http://yum.mariadb.org/10.4/centos8-amd64/rpms/
http: //repo.mysql.com/yum/mysql-8.0-community/el/8/x86_64/

搜索引擎：

http://pkgs.org
http: //rpmfind.net
http: //rpm.pbone.net
https: //sourceforge.net/

apt包管理：

apt 特有的命令

apt list 列出包含条件的包（已安装，可升级等）
apt edit-sources 编辑源列表

APT包索引配置文件

/etc/apt/sources.list
/etc/apt/sources.list.d

安装包以及删除包：

搜索安装包：

查看仓库中有哪些版本的安装包:

4. 简要总结yum/dnf工作原理。并搭建私有yum仓库(base, epel源）给另一个虚拟机使用

yum/dnf是基于C/S模式，yum服务器存放rpm包和相关包的元数据库，yum客户端访问yum服务器进行安装或查询等

yum实现过程

先在yum服务器上创建yum仓库，仓库中存储众多rpm包，以及包相关的元数据，当yum客户端使用yum/dnf安装软件包时，会自动下载repodata中元数据，查询元数据对应包的依赖关系，然后下载并安装

搭建私有yum仓库

安装并开启httpd服务

挂载光盘文件

进入/test/BaseOS目录中，复制粘贴文件

修改yum源配置文件

仅下载EPEL源的软件包到指定目录下

yum客户端修改yum源配置文件

5. 总结系统安装之后的常用初始化步骤。rocky/ubuntu

1. 更新系统：

确保系统中的所有软件包都是最新的，包括系统内核和其他关键组件。

Rocky Linux
sudo dnf update
Ubuntu
sudo apt update
sudo apt upgrade

2. 设置主机名：

更改主机名以便更好地标识系统。编辑 /etc/hostname 文件并重启系统。
sudo nano /etc/hostname
sudo reboot

3. 配置时区：

设置系统时区，以确保正确的时间戳。

Rocky Linux
sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
Ubuntu
sudo dpkg-reconfigure tzdata

4. 配置网络：

检查和配置网络设置，包括静态 IP 地址或 DHCP。

Rocky Linux
sudo nano /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-
Ubuntu
sudo nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml

5. 配置SSH：

如果使用SSH进行远程访问，确保SSH服务器已安装并配置，禁用root登录，使用密钥认证。

Rocky Linux
sudo dnf install openssh-server
sudo systemctl enable --now sshd
Ubuntu
sudo apt install openssh-server
sudo systemctl enable --now ssh

6. 配置防火墙：

配置防火墙规则以保护系统。

Rocky Linux
sudo dnf install firewalld
sudo systemctl enable --now firewalld
sudo firewall-cmd --zone=public --add-service=ssh --permanent
sudo firewall-cmd --reload
Ubuntu
sudo apt install ufw
sudo ufw allow ssh
sudo ufw enable

6. 解读一键安装httpd脚本，并自行实现一个一键安装脚本，要求

1）基于位置变量传递版本号

2）基于独立函数进行初始化步骤，禁用防火墙，安装开发依赖包。

3）基于独立函数进行下载包，解压包。

4）基于独立函数进行编译，安装包。

5）基于独立函数完成链接包。

6）启动服务，并输出自定义的语句，安装xxx服务

脚本解读

一键安装apache脚本：

7. 总结开放系统互联OSI模型，每层作用及对应的协议

物理层：

作用：负责传输比特流，主要关注硬件传输介质、电流、电压等物理特性。
协议： IEEE 802.3（Ethernet）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、USB、RJ45（Ethernet接口）。

数据链路层：

作用：提供可靠的点对点通信，通过物理地址（MAC地址）标识网络中的设备。
协议： PPP、HDLC、Ethernet、Wi-Fi。

网络层：

作用：提供跨网络的数据传输，通过逻辑地址（IP地址）标识网络中的设备。
协议： IP、ICMP、OSPF、BGP。

传输层：

作用：提供端到端的通信，确保数据的可靠性和完整性。
协议： TCP、UDP、SCTP。

会话层（Session Layer）：

作用：管理用户会话，包括建立、维护和终止会话。
协议： NetBIOS、RPC。

表示层：

作用：处理数据的格式、编码和加密，确保一个系统的应用层能理解另一个系统发送的信息。
协议： JPEG、ASCII、SSL/TLS。

应用层：

作用：提供网络服务给用户，是用户与网络通信的接口。
协议： HTTP、FTP、SMTP、DNS（Domain Name System）。

8. 调整动态端口范围为20000-60000

修改/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range文件的值

9. 总结TCP包头结构，TCP三次握手，4次挥手

至少20字节，最大60字节，源端口和目的端口为16位，范围0-65535

序列号：表示本报文发送数据的第一个字节编号

确认号：表示接收方希望收到发送方下一个报文段的第一个字节编号

数据偏移：表示TCP头部长度，由于TCP头部包含可选部分，所以需要指定TCP报文头部长度

URG：表示TCP报文是否启用紧急指针字段

ACK：表示确认号是否有效

PSH：表示该TCP报文是缓存还是立即提交上层应用

RST：表示连接失败，释放来南京

SYN：表示请求建立连接

FIN：表示通知对端结束连接

窗口：表示允许对方发送的数据量

校验和：提供额外可靠性

紧急指针：标记紧急数据在数据字段中的位置

TCP三次握手

客户端发送SYN置1的TCP连接请求报文，由CLOSED状态变为SYN-SEND状态

服务器收到TCP连接请求报文后，回复SYN和ACK都置1的TCP响应报文，由LISTEN状态变为SYN-RCVD状态

客户端收到TCP响应报文后，发送ACK置1的TCP报文，由SYN-SEND状态变为ESTAB-LISHED状态

服务器收到报文后，由SYN-RCVD状态变为ESTAB-LISHED状态

TCP四次挥手

客户端发送FIN置1的TCP连接断开报文，由ESTAB-LISHED状态变为FIN-WAIT1状态

服务器收到TCP连接断开报文后，发送ACK置1的TCP响应报文，由ESTAB-LISHED状态变为CLOSE-WAIT状态

客户端收到TCP响应报文后，由FIN-WAIT1状态变为FIN-WAIT2状态

服务器向客户端发送完数据后，会发送FIN和ACK置1的TCP连接断开报文，由CLOSE-WAIT状态变为LAST-ACK状态

客户端收到TCP连接断开报文后，回复ACK置1的TCP响应报文，由FIN-WAIT2状态变为TIME-WAIT状态

服务器收到TCP响应报文后，由LAST-ACK状态变为CLOSED状态

服务器等待一定时间，接收到所有数据后，由TIME-WAIT状态变为CLOSED状态

10. 总结主机到主机的包传递过程

1.应用层：源主机上的应用程序产生数据，该数据被传递到应用层。

2.传输层：数据从应用层传递到传输层，其中会根据需要选择使用 TCP 或 UDP 协议。

如果使用 TCP，数据被分割成多个数据段，并在传输层添加序列号和校验和等信息。
如果使用 UDP，数据被封装成数据包，但不进行数据分割和重组。

3.网络层：传输层的数据被传递到网络层，其中会根据目标主机的 IP 地址进行路由。

IP 协议负责将数据包从源主机传递到目标主机，它添加了源和目标 IP 地址，以及 TTL（Time-to-Live）等信息。

4.数据链路层：网络层的数据包被传递到数据链路层，这里会根据目标主机的 MAC 地址进行帧的封装。

数据链路层添加了源和目标 MAC 地址，以及帧检验序列（FCS）等信息。

5.物理层：数据链路层的数据帧被传递到物理层，这里负责实际的物理传输，如电缆、无线信号等。

6.目标主机接收：数据通过物理传输到达目标主机。

物理层接收数据，并将其逐层向上传递至应用层。
源主机和目标主机上的对应层进行相应的解封装、解析和处理。

11. 总结IP地址 A, B, C, D 类,并解析IP地址的组成

A类

范围：0.0.0.0-127.255.255.255
网络位为8位，主机位为24位
掩码：255.0.0.0
私网地址：10.0.0.0-10.255.255.255

B类

范围：128.0.0.0-191.255.255.255
网络位为16位，主机位为16位
掩码：255.255.0.0
私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0

C类

范围：192.0.0.0-223.255.255.255
网络位为24位，主机位为8位
掩码：255.255.255.0
私网地址：192.168.0.0-192.168.255.0

D类

范围：224.0.0.0-239.255.255.255

IP地址由网络位+主机位组成

12. 201.222.200.111/18计算主机数？子网掩码？说明计算方法

主机数：16382

子网掩码：255.255.192.0

主机数=2^(32-子网掩码)-2

13. 当A(10.0.1.1/16)与B(10.0.2.2/24)通信，A如何判断是否在同一个网段？A和B能否通信？

A会将自己的IP地址与子网掩码进行与运算，将B的IP地址与自己的子网掩码进行与运算，比较这两个结果是否一致，一致则在同一网段，否则不在同一网段。
A和B不能通信。

14. 如何将10.0.0.0/8划分32个子网？

划分子网：

网络位向主机位借5位，2^5=32

求每个子网的掩码，主机数：

每个子网的掩码为13（255.248.0.0），主机数为524286

15. 通过网络配置命令，让主机可以上网。 ip, netmask, gateway, dns，主机名。相关命令总结，最终可以通过这些配置让你的主机上网

修改主机名

hostname（临时修改主机名）
hostnamectl set-hostname（永久修改主机名）
vim /etc/hostname（修改主机名配置文件）

ifconfig

用于查看和配置网卡信息
　　　　选项：
　　　　　　-a：查看所有网卡信息
　　　　　　-s：查看网卡摘要信息
　　　　ifconfig XX up/down：启用/关闭网卡

示例：查看网卡摘要信息

示例：关闭eth1网卡

route

　　　　用于查看，添加，删除路由
　　　　route add：添加路由
　　　　route del：删除路由
　　　　route -n：数字显示
　　　　route -v：查看详细信息

示例：添加路由

示例：查看路由

示例：删除路由

ip

　　　　ip link set：用于启用/禁用网卡

示例：禁用eth1网卡

ip address：用于查看网卡信息
　　　　ip address add：用于新增IP地址
　　　　ip address del：用于删除IP地址
　　　　ip address flush：用于清空IP地址
　　　　ip address change：用于修改IP地址的首选生存时间和失效时间

示例：新增网卡IP地址

示例：删除网卡IP地址

示例：清空网卡IP地址

ip route show：用于查看路由表
　　　　ip route add：用于添加路由
　　　　ip route del：用于删除路由
　　　　ip route flush：用于清空路由

示例：查看路由表