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: 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stage1BootLoader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/*

NoteCentos6 --> 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:20bytesTCP固定长度)

标识这是怎么样一个TCP

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: seq ack win mss  + 有限状态机的变化 )

B > A :响应确认请求连接(ACK)并发送连接请求(SYN) =》 结合成1

A -> B : 响应确认 (ACK)

三次握手第2中将SYNACK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......

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