Linux网络技术管理及进程管理

Posted 2022-03-11 libetjohn

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。

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)

三次握手和四次挥手

三次握手
客户端–》服务器端
客户端发送syn=1请求包给服务器端，服务器端接收请求之后给返回一个syn=1,ack=1的返回包，客户端收到之后就会给服务器端返回一个ack=1的包，这个时候连接建立，开始传输文件。
四次挥手
客户端发送fin=1的包给服务器端，服务器端收到fin=1的包后返回ack=1的包给客户端
服务器端发送fin=1，Ack=1的包给客户端，客户端收到再返回ack=1的包，这个时候连接断掉。
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 | hwebttp | 服务 |
| 443 | https | 安全web服务 |

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.该模式下的虚拟机可以上外网

1. 局域网之内的主机可以访问该虚拟机（做共享服务器使用）
2. 该虚拟机可以和宿主机进行通信
3. 同一台主机相同模式下的虚拟机可以互相通信
4. 桥接模式下的虚拟机获得IP地址或者自己设置的IP地址需要和宿主机的以太网IP保持同一网段

缺陷：如果你的虚拟机设置成桥接模式，需要和宿主机的网段保持一致，这样就造成了一个问题，宿主机的网段在不同网络之下是不断变化的，所有需要实时的更改。

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.该模式下的虚拟机可以上外网

1. 局域网之内的主机不可以访问该虚拟机
2. 该虚拟机可以和宿主机进行通信
3. 同一台主机相同模式下的虚拟机可以互相通信

4. nat模式下的虚拟机IP地址或者自己设置的IP地址需要和宿主机的Vmnet8保持同一网段

   三、仅主机模式

   1.该模式下的虚拟机不可以上外网
5. 局域网之内的主机不可以访问该虚拟机
6. 该虚拟机可以和宿主机进行通信
7. 同一台主机相同模式下的虚拟机可以互相通信

8. 仅主机模式下的虚拟机IP地址或者自己设置的IP地址需要和宿主机的Vmnet1保持同一网段

   1.修改IP相关信息```

   配置网卡
   /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

动态配置必须项：
DEVICE=”eth0″
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=dhcp #(static/dhcp/none)
TYPE=Ethernet

静态配置必须项：
DEVICE=”eth0″
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
TYPE=Ethernet
IPADDR=192.168.64.4
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.64.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114

配置完网卡文件之后需要重启网络
[[email protected] ~]# systemctl restart network
[[email protected] ~]# systemctl restart network

查看虚拟机的IP地址
[[email protected] ~]# ip a #ip address show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:e3:93:4b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.64.4/24 brd 192.168.64.255 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
[[email protected] ~]# yum install net-tools -y
[[email protected] ~]# ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.64.4 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.64.255
ether 00:0c:29:e3:93:4b txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 4475 bytes 380162 (371.2 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 1438 bytes 172248 (168.2 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10
loop txqueuelen 1000 (Local Loopback)
RX packets 24 bytes 1890 (1.8 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 24 bytes 1890 (1.8 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

查看端口

ss
常用选项：
-t： tcp
-n： 把协议名转换成port
-l: 查看处于listening状态
-a: 处于所有状态的
常用组合：-tnl
[[email protected] ~]# ss -tnl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 :80 :
LISTEN 0 128 :22 :
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 :
LISTEN 0 128 :::22 :::
LISTEN 0 100 ::1:25 :::
[[email protected] ~]# ss -tna
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 :80 :
LISTEN 0 128 :22 :
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 :
ESTAB 0 0 192.168.64.4:22 192.168.64.1:63820
ESTAB 0 52 192.168.64.4:22 192.168.64.1:64372
LISTEN 0 128 :::22 :::
LISTEN 0 100 ::1:25 :::

练习：xhsell连接虚拟机

第一步：关掉防火墙
[[email protected] ~]# setenforce 0 #临时关闭selinux
[[email protected] ~]# systemctl stop firewalld #立即关掉firewalld
[[email protected] ~]# systemctl disable firewalld #firewalld开机不自启

永久关闭selinux
[[email protected] ~]# vim /etc/sysconfig/selinux
This file controls the state of SELinux on the system.
SELINUX= can take one of these three values:
enforcing – SELinux security policy is enforced.
permissive – SELinux prints warnings instead of enforcing.
disabled – No SELinux policy is loaded.
SELINUX=disabled #把enforcing改成disabled
SELINUXTYPE= can take one of three two values: targeted – Targeted processes are protected,
minimum – Modification of targeted policy. Only selected processes are protected.
mls – Multi Level Security protection.
SELINUXTYPE=targeted

第二步：查看虚拟机IP
[[email protected] ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:e3:93:4b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.64.4/24 brd 192.168.64.255 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever

第三步：xshell连接
略

关掉httpd
方法一、systemctl stop httpd
方法二、kill -9 pid
方法三、pkill 服务名
[[email protected] ~]# pkill httpd

查看系统负载
方法一、top
方法二、uptime
[[email protected] ~]# uptime
11:41:56 up 1 day, 14:36, 1 user, load average: 0.01, 0.07, 0.08 #表示1分钟，5分钟，15分钟的平均负载
系统负载越低越好

查看端口以及占用的进程名
第一步：使用ss -tnl查看所有端口
[[email protected] ~]# ss -tnl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 127.0.0.1:9000 :
LISTEN 0 50 :3306 :
LISTEN 0 128 :80 :
LISTEN 0 128 :81 :
LISTEN 0 128 :22 :
LISTEN 0 128 :10050 :
LISTEN 0 128 :10051 :
LISTEN 0 128 :::80 :::
LISTEN 0 128 :::10050 :::
LISTEN 0 128 :::10051 :::
第二步：查看10050端口是被那个进程占用的
[[email protected] ~]# lsof -i :10050
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
zabbix_ag 13546 zabbix 4u IPv4 1494050 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13546 zabbix 5u IPv6 1494051 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13547 zabbix 4u IPv4 1494050 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13547 zabbix 5u IPv6 1494051 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13548 zabbix 4u IPv4 1494050 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13548 zabbix 5u IPv6 1494051 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13549 zabbix 4u IPv4 1494050 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13549 zabbix 5u IPv6 1494051 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13550 zabbix 4u IPv4 1494050 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13550 zabbix 5u IPv6 1494051 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13551 zabbix 4u IPv4 1494050 0t0 TCP :zabbix-agent (LISTEN)
zabbix_ag 13551 zabbix 5u IPv6 1494051 0t0 TCP *:zabbix-agent (LISTEN)
命令学习：
ps aux
ps -ef
top
uptime
ss
lsof

?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 ?[f?: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。

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

使用ps查看进程工具

1、ps查看进程工具
例1：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
[[email protected] ~]# ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.3 125356 3876 ? Ss 15:43 0:02 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 15:43 0:00 [kthreadd]
root 3 0.0 0.0 0 0 ? S 15:43 0:00 [ksoftirqd/0]
root 5 0.0 0.0 0 0 ? S< 15:43 0:00 [kworker/0:0H]
root 7 0.0 0.0 0 0 ? S 15:43 0:00 [migration/0]
注：最后一列[xxxx] 使用方括号括起来的进程是内核态的进程。没有括起来的是用户态进程。
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.
5个基本状态后，还可以加一些字母，比如：Ss、R+，如下图：
它们含意如下:：
<: 表示进程运行在高优先级上
N: 表示进程运行在低优先级上
L: 表示进程有页面锁定在内存中
s: 表示进程是控制进程
l: 表示进程是多线程的
+: 表示当前进程运行在前台
START：该 process 被触发启动的时间；
TIME?：该 process 实际使用 CPU?运作的时间。
COMMAND：该程序的实际指令

uptime查看系统负载

[[email protected] ~]# uptime 22:14:16 up 1:33, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.04
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
那么什么是系统平均负载呢？ 系统平均负载是指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。
如果每个CPU内核的当前活动进程数不大于3的话，那么系统的性能是良好的。如果每个CPU内核的任务数大于5，那么这台机器的性能有严重问题。
如果你的linux主机是1个双核CPU的话，当Load Average 为6的时候说明机器已经被充分使用了。

top命令

top - 17:23:00 up  1:39,  4 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 102 total,   1 running, 101 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  6.2 sy,  0.0 ni, 93.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :   997956 total,    69908 free,    98116 used,   829932 
buff/cache
KiB Swap:  4194296 total,  4194296 free,        0 used.   712740 avail 
Mem 

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ 
COMMAND                                          
     1 root      20   0  125356   3876   2596 S  0.0  0.4   0:02.67 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   0:00.18 ksoftirqd/0    

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）。
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。
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。
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。
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。
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）

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 ）
[[email protected] ~]# lsof -i :22
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sshd 849 root 3u IPv4 19245 0t0 TCP :ssh (LISTEN)
sshd 849 root 4u IPv6 19254 0t0 TCP :ssh (LISTEN)