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......