第五周作业

一、Rocky系统启动流程 & GRUB工作流程

（一）Rocky系统启动流程

硬件自检（POST）
- 计算机通电后，固件（BIOS/UEFI）检测硬件（如CPU、内存、硬盘），确认硬件正常后加载引导程序。
引导程序加载
- BIOS模式：从MBR（主引导记录）加载引导程序（如GRUB）。
GRUB引导阶段
- GRUB读取配置文件（/boot/grub2/grub.cfg），显示操作系统选择菜单，用户选择后加载内核和初始RAM磁盘（initramfs）。
内核启动
- 内核初始化硬件驱动，挂载根文件系统（/），启动第一个进程systemd（PID=1）。
systemd初始化
- systemd读取配置文件，按顺序启动系统服务（如网络、日志、安全服务），最终进入用户登录界面。

（二）GRUB工作流程

阶段1（最小引导程序）
- 位于MBR或UEFI固件中，负责加载阶段2的GRUB核心程序。
阶段2（核心程序）
- 加载GRUB配置文件，解析可用操作系统列表，生成启动菜单。
用户交互与内核加载
- 用户选择启动项后，GRUB加载内核文件（vmlinuz）和initramfs，并传递启动参数（如root=/dev/sdaX）。

二、内核设计流派及特点

流派	特点	代表系统
单内核（Monolithic Kernel）	内核功能（如内存管理、文件系统、驱动）集成在一个大内核中，性能高但可维护性差。	Linux、FreeBSD
微内核（Microkernel）	内核仅包含最核心功能（如进程调度、内存管理），其他功能通过用户空间服务实现，稳定性高但性能较低。	Windows NT、Mach
混合内核（Hybrid Kernel）	结合单内核和微内核优点，部分模块在内核空间运行（如驱动），部分在用户空间（如服务）。	macOS、Linux（部分设计）

三、systemd服务配置文件详解

（一）配置文件位置与优先级

系统级服务目录
（1）/usr/lib/systemd/system/（软件包安装目录）
（2）/etc/systemd/system/（用户自定义目录）
优先级规则
（1）/etc目录配置覆盖/usr目录配置
（2）同名.service文件按文件名排序加载

（二）配置文件结构

[Unit]段

字段	说明
Description	服务描述信息
Documentation	文档链接
Requires	强依赖服务列表
After	定义启动顺序依赖

[Service]段

字段	说明
Type	服务类型（simple/forking等）
ExecStart	启动命令
ExecStop	停止命令
Restart	重启策略

[Install]段

字段	说明
Alias	服务别名设置
WantedBy	定义服务所属的target

（三）配置文件示例

[Unit]
Description=A high performance web server and a reverse proxy server
Documentation=man:nginx(8)
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/run/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t -q -g 'daemon on; master_process on;'
ExecStart=/usr/sbin/nginx -g 'daemon on; master_process on;'
ExecReload=/usr/sbin/nginx -g 'daemon on; master_process on;' -s reload
ExecStop=-/sbin/start-stop-daemon --quiet --stop --retry QUIT/5 --pidfile /run/nginx.pid
TimeoutStopSec=5
KillMode=mixed

[Install]
WantedBy=multi-user.target

（四）配置文件管理命令

重载配置文件

systemctl daemon-reload

查看服务状态

systemctl status nginx.service

设置开机启动

systemctl enable nginx.service

设置开机不启动

systemctl disble nginx.service

四、DNS域名三级结构 & 工作原理

（一）域名三级结构

顶级域名（TLD）
- 分为通用顶级域名（如.com、.org）和国家/地区顶级域名（如.cn、.jp）。
二级域名
- 用户注册的域名（如example.com中的example）。
主机名（子域名）
- 二级域名的分支（如mail.example.com中的mail）。

（二）DNS服务工作原理

递归查询：客户端向本地DNS服务器发起查询，服务器若无法解析，会代替客户端向其他服务器查询，最终返回结果（如客户端→本地DNS）。
迭代查询：本地DNS服务器向根服务器、顶级域名服务器、权威服务器逐级查询，每一步获取下一级服务器地址，最终组装结果（如本地DNS→根→TLD→权威服务器）。

六、实现私有DNS（递归查询）

（一）环境准备

服务器：Linux系统（如Rocky），IP为10.0.0.12。
工具：安装bind（DNS服务器软件）：
```
yum install bind -y  
```

（二）配置步骤

修改主配置文件

文件：/etc/named.conf

options {  
  listen-on port 53 { 10.0.0.12; any };   # 监听IP地址
  allow-query { 10.0.0.0/24; any };       # 允许网络查询
  recursion yes;                          # 开启递归查询
};

配置正向解析域

创建区域文件：/etc/named/magedu.zone

$TTL 86400  
@       IN SOA  magedu.com admin.magedu.com. (  
            1         ; 序列号  
            3600      ; 刷新间隔  
            1800      ; 重试间隔  
            604800    ; 过期时间  
            86400     ; 最小TTL  
        )  
         IN NS   dns1  
dns1     IN A    10.0.0.13  
www      IN A    10.0.0.13
*        IN A    10.0.0.199

重启服务
```
 systemctl restart named  
```

（三）客户端配置

客户端测试联通性：
```
dig @10.0.0.12 www.magedu.com
```

七、DNS服务器类型 & 资源记录

（一）服务器类型

权威服务器：直接管理域名解析记录（如企业自建DNS）。
递归服务器：为客户端提供递归查询服务（如本地运营商DNS）。
根服务器：存储顶级域名服务器地址，全球共13组。

（二）解析答案与域

正向解析：域名→IP（如magedu.com→10.0.0.13）。
反向解析：IP→域名（如10.0.0.13→magedu.com）。

（三）资源记录（RR）

类型	作用	示例
A	域名指向IPv4地址	`www IN A 1.1.1.1`
AAAA	域名指向IPv6地址	`www IN AAAA 2001:db8::1`
MX	邮件交换记录，指定邮件服务器优先级	`example.com IN MX 10 mail.example.com`
CNAME	别名记录，映射到其他域名	`ftp IN CNAME www.example.com`
NS	域名服务器记录，指定子域名解析服务器	`example.com IN NS ns1.example.com`

八、加密技术总结

（一）对称加密

概念：加密和解密使用同一密钥（如AES、DES）。
原理：发送方用密钥加密数据，接收方用相同密钥解密，效率高但密钥传输不安全。

（二）非对称加密

概念：使用公钥（加密）和私钥（解密）成对密钥（如RSA、ECC）。
原理：公钥公开，私钥保密。发送方用公钥加密，接收方用私钥解密，安全性高但效率低。

（三）单向哈希算法

概念：将任意长度数据映射为固定长度哈希值（如MD5、SHA-256）。
原理：不可逆计算，用于数据完整性校验（如文件哈希值比对），不用于加密。

九、CDN原理

核心概念
- CDN（内容分发网络）通过分布在全球的边缘节点，缓存静态资源（如图片、视频、JS），缩短用户访问延迟。
工作流程
- 用户请求域名（如cdn.example.com），DNS解析将请求导向最近的CDN节点。
- 节点若有缓存资源，直接返回；若无，从源站获取并缓存后返回。
关键技术
- 负载均衡：根据用户地理位置、节点负载分配请求。
- 缓存更新：通过TTL、Purge接口更新过期或变更的资源。
- 安全防护：集成DDoS防护、WAF等功能，保障源站安全。

posted @ 2025-05-27 22:40 想要进步阅读(15) 评论(0) 收藏举报

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Baozihan

第五周作业

一、Rocky系统启动流程 & GRUB工作流程

（一）Rocky系统启动流程

（二）GRUB工作流程

二、内核设计流派及特点

三、systemd服务配置文件详解

（一）配置文件位置与优先级

（二）配置文件结构

（三）配置文件示例

（四）配置文件管理命令

四、DNS域名三级结构 & 工作原理

（一）域名三级结构

（二）DNS服务工作原理

六、实现私有DNS（递归查询）

（一）环境准备

（二）配置步骤

（三）客户端配置

七、DNS服务器类型 & 资源记录

（一）服务器类型

（二）解析答案与域

（三）资源记录（RR）

八、加密技术总结

（一）对称加密

（二）非对称加密

（三）单向哈希算法

九、CDN原理

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