九、Linux网络技术管理及进程管理

 1.OSI七层模型和TCP/IP四层模型

 

 

OSI七层模型：OSI（Open System Interconnection）开放系统互连参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。

TCP/IP四层模型：TCP/IP参考模型是计算机网络的祖父ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。

分层作用：方便管理

七层模型优点：

1、把复杂的网络划分成为更容易管理的层（将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题）

2、没有一个厂家能完整的提供整套解决方案和所有的设备，协议.

3、独立完成各自该做的任务，互不影响，分工明确，上层不关心下层具体细节，分层同样有益于网络排错

功能与代表设备

 

分层	名字	功能	工作在该层的设备
7	应用层	提供用户界面	QQ，IE 。应用程序
6	表示层	表示数据，进行加密等处理
5	会话层	将不同应用程序的数据分离
4	传输层	提供可靠或不可靠的传输，在重传前执行纠错	防火墙
3	网络层	提供逻辑地址，路由器使用它们来选择路径	三层交换机、路由器
2	数据链路层	将分组拆分为字节，并讲字节组合成帧，使用MAC地址提供介质访问，执行错误检测，但不纠错	二层交换机，网卡
1	物理层	在设备之间传输比特，指定电平，电缆速度和电缆针脚	集线器

   

互动：为什么现代网络通信过程中用TCP/IP四层模型，而不是用OSI七层模型呢？

OSI七层模型是理论模型，一般用于理论研究，他的分层有些冗余，实际应用，选择TCP/IP的四层模型。而且 OSI 自身也有缺陷，大多数人都认为 OSI 模型的层次数量与内容可能是最佳的选择，其实并非如此，其中会话层和表示层几乎是空的，而数据链路层和网络层包含内容太多，有很多的子层插入，每个子层都有不同的功能。

 

2.常见网络相关的协议

DNS：域名解析协议 www.baidu.com

SNMP(Simple Network Management Protocol)网络管理协议

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议，它是在TCP/IP网络上使客户机获得配置信息的协议

FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议，它是一个标准协议，是在计算机和网络之间交换文件的最简单的方法。

TFTP(Trivial File Transfer Protocol)：小文件传输协议

HTTP(Hypertext Transfer Protocol )：超文本传输协议

HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)：安全超文本传输协议，它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作.

ICMP(Internet Control Message Protocol)：Internet控制信息协议,互联网控制报文协议

ping  ip定义消息类型有：TTL超时、地址的请求与应答、信息的请求与应答、目的地不可到达

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)：简单邮件传送协议

TELNET Protocol：虚拟终端协议

UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议，它是定义用来在互连网络环境中提供包交换的计算机通信的协议

TCP（Transmission Control Protocol）：传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议  log转发：开启一个协议：tcp(三次握手和四次挥手)

 

TCP协议和UDP协议的区别

（1）TCP协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向连接的协议，在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。

（2）UDP协议：UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务

总结：TCP与UDP的区别：

1.基于连接与无连接；

2.对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）；

3.UDP程序结构较简单；UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。所以传输速度可更快

4.TCP保证数据正确性，UDP可能丢包；TCP保证数据顺序，UDP不保证。

 

 

场景：视频，语音通讯使用udp，或网络环境很好，比如局域网中通讯可以使用udp。  udp数据传输完整性，可以通过应用层的软件来校对就可以了。

tcp传文件，数据完整性要求高。

 

TCP和UDP 常用端口号名称

 

（1）TCP 端口分配

21	ftp	文件传输服务
22	ssh	安全远程连接服务
23	telnet	远程连接服务
25	smtp	电子邮件服务
53	DNS	域名解析服务，有tcp53也有用udp53端口传输
80	http	web服务
443	https	安全web服务

 

互动：如果你不知道哪个端口对应哪个服务怎么办？如873端口是哪个服务的？

[root@ken~]#  vim /etc/services    #此文件中,包含所有常见端口号及服务名称

 

 

 linux网络相关的调试命令

 

一、桥接模式：配置桥接模式的虚拟机作为独立计算机存在

   1.可以通外网

   2.宿主机之间可以通信

   3.可以和局域网内其他通信

   4.局域网内其他主机可以访问此虚拟机

 

二、nat模式：配置nat模式的虚拟机使用本机IP地址（地址转化）

1.可以通外网

2.宿主机之间可以通信

3.可以和局域网内其他通信

4.局域网内其他主机不可以访问此虚拟机

5.VMNET8这个网卡必须开启

 

三、仅主机模式

1. 不可以通外网

2.宿主机之间可以通信

3.不可以和局域网内其他通信

4.局域网内其他主机不可以访问此虚拟机

5.VMNET1这个网卡必须开启

 

1.修改IP相关信息

[root@ken ~]# ip a

 

2. 修改网卡信息

[root@ken ~]#  vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

 

(1)动态路由

DEVICE=eth0 #指出设备名称

ONBOOT=yes #设置为yes，开机自动启用网络连接

BOOTPROTO=dhcp #设置为none禁止DHCP，设置为static启用静态IP地址，设置为dhcp开启DHCP服务

TYPE=Ethernet #网络类型为：Ethernet

 

(2)静态路由

DEVICE=eth0 #指出设备 名称

ONBOOT=yes #设置为29 #yes，开机自动启用网络连接

IPADDR=192.168.21.1#IP地址

BOOTPROTO=static #设置为none禁止DHCP，设置为static启用静态IP地址，设置为dhcp开启DHCP服务

NETMASK=255.255.255.0 #子网掩码

TYPE=Ethernet #网络类型为：Ethernet

GATEWAY=192.168.21.2 #设置网关

DNS1=8.8.8.8 #第一个dns服务器

DNS2=114.114.114.114#第二个dns服务器

 

 

[root@ken ~]#  systemctl  stop NetworkManager

[root@ken ~]#  systemctl  disable NetworkManager

[root@ken ~]#  ip route 查看路由

[root@ken ~]#  systemctl  restart network 重启网关

 

关闭防火墙：

[root@ken ~]# yum install lsof -y

[root@ken ~]# systemctl stop firewalld

[root@ken ~]# systemctl disable firewalld

[root@ken ~]# setenforce 0

Set -ir’s / \ ( SELINUX= \ ) ENFORCING )  / \ | =disabled / g’/etc/sysconfig/selinux

 

 

3.临时添加IP地址

[root@ken ~]# ip a a 192.168.4.191 dev eth0

[root@ken ~]# ip a

 

4.查看端口监听状态

ss 命令

常用选项：

  -t: 显示tcp链接

  -n: 以数字形式显示当前链接的端口

  -l: 只显示监听的

  -a：显示全部

  -p: 显示PID

 常用组合：ss -tnl

 

 

进程管理

程序：二进制文件，静态 /bin/date, /usr/sbin/sshd

进程：是程序运行的过程，动态，有生命周期及运行状态。

下图所示的是进程的生命周期：

 

 

 

  

描述如下：

父进程复制自己的地址空间（fork  [fɔ:k] 分叉）创建一个新的（子）进程结构。每个新进程分配一个唯一的进程 ID （PID），满足跟踪安全性之需。PID 和父进程 ID （PPID）是子进程环境的元素，任何进程都可以创建子进程，所有进程都是第一个系统进程的后代。

centos5或6PID为1的进程是： init  

centos7 PID为1的进程是：     systemd

僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵尸进程。

用自己的话表达:父进程退出了，子进程没有退出，那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成僵尸进程。

 

一、进程的属性

进程ID（PID)：是唯一的数值，用来区分进程

进程状态：状态分为运行R、休眠S、僵尸Z

 

 二、使用ps查看进程工具

1、ps查看进程工具

常用的参数：

a: 显示跟当前终端关联的所有进程

u: 基于用户的格式显示（U: 显示某用户ID所有的进程）

x: 显示所有进程，不以终端机来区分

[root@ken ~]# ps aux

 

上面的参数输出每列含意：

USER: 启动这些进程的用户

PID: 进程的ID

%CPU 进程占用的CPU百分比；

%MEM 占用内存的百分比；

VSZ：进程占用的虚拟内存大小（单位：KB）

RSS：进程占用的物理内存大小（单位：KB）

STAT：该程序目前的状态，Linux进程有5种基本状态：

     R ：该程序目前正在运作，或者是可被运作；

     S ：该程序目前正在睡眠当中，但可被某些讯号(signal) 唤醒。

     T ：该程序目前正在侦测或者是停止了；

     Z ：该程序应该已经终止，但是其父程序却无法正常的终止他，造成 zombie (疆尸) 程序的状态

     D  不可中断状态.   

 

三、uptime查看系统负载

[root@ken ~]# uptime

弹出消息含意如下：

当前时间 系统运行时间 当前登录用户 系统负载1分钟，5分钟，15分钟的平均负载

 

四、top命令

[root@ken ~]# top

top - 22:19:03 up  1:38,  2 users,  load average: 0.07, 0.03, 0.04

 

第1行：系统时间、运行时间、登录终端数、系统负载（三个数值分别为1分钟、5分钟、15分钟内的平均值，数值越小意味着负载越低）。

Tasks:  95 total,   1 running,  94 sleeping,   0 stopped,   0 zombie%Cpu(s):  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 s

第2行：进程总数、运行中的进程数、睡眠中的进程数、停止的进程数、僵死的进程数。

KiB Mem :   997956 total,   769528 free,    91376 used,   137052 buff/cache

第3行：用户占用资源百分比、系统内核占用资源百分比、改变过优先级的进程资源百分比、空闲的资源百分比等。其中数据均为CPU数据并以百分比格式显示，例如“97.1 id”意味着有97.1%的CPU处理器资源处于空闲。

KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   750772 avail Mem

第4行：物理内存总量、内存使用量、内存空闲量、作为内核缓存的内存量。

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND   

第5行：虚拟内存总量、虚拟内存使用量、虚拟内存空闲量、已被提前加载的内存量。

   638 root      20   0  298712   6120   4788 S  0.7  0.6   0:06.92 vmtoolsd  

   646 root      20   0  476188   8996   6748 S  0.7  0.9   0:00.30 NetworkMa+

     1 root      20   0  125328   3832   2576 S  0.0  0.4   0:01.30 systemd   

     2 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd  

     3 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.14 ksoftirqd+

     5 root       0 -20       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 kworker/0+

     6 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.14 kworker/u+

     7 root      rt   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 migration+

     8 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.00 rcu_bh    

     9 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.40 rcu_sched

第6行:

PID — 进程id

USER — 进程所有者

PR — 进程优先级

NI — nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级

VIRT — 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES

RES — 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA

SHR — 共享内存大小，单位kb

S — 进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程

%CPU — 上次更新到现在的CPU时间占用百分比

%MEM — 进程使用的物理内存百分比

TIME+ — 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒

COMMAND — 进程名称（命令名/命令行）

 

 五、lsof命令

lsof命令用于查看你进程打开的文件，打开文件的进程，进程打开的端口(TCP、UDP)

-i<条件>：列出符合条件的进程。（4、6、协议、:端口、 @ip ）

[root@ken ~]# lsof -i :22

COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME

sshd     867 root    3u  IPv4  19361      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)

sshd     867 root    4u  IPv6  19370      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)