N74023，第三周

1. 尝试基于gcc命令说明 c语言编译过程。
gcc编译程序主要经过四个过程：
a. 预编译 将高级语言中的宏展开，去掉代码注释，为调试器添加行号
b. 编译 将预处理优化，生成汇编代码
c. 汇编 gcc 调用汇编器进行汇编，将汇编代码编译成目标文件，就是转换成了目标机器平台上的机器指令
d. 链接 链接过程会将程序所需要的目标文件进行链接成可执行文件。

2. 总结程序包管理器有哪些，以及包中包含什么内容的文件，尝试这些文件如何获取命令获取？ yum/dnf/apt
RPM软件包管理器 包中包括二进制可执行文件，库文件，配置文件，帮助文档
yum软件包管理器 就是一台部署有关rpm包及对应的yum元数据，包括（rpm包的列表清单，包依赖，包说明）的主机
DNF软件包管理器 解决了yum管理器的一些瓶颈，用户体验，内存占用，依赖分享，运行速度等
apt软件包管理器 ubuntu的软件包安装器

3. 总结程序包获取途径，以及rpm, yum, apt命令选项示例。
获取地址：https://mirrors.aliyun.com
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn
https://mirrors.163.com
rpm -qi 查看安装软件的信息
rpm -ql 查看安装了哪些文件
rpm -qf 查看文件来自哪个包
rpm -q 查看是否安装了某软件
yum install 安装软件
yum repolist 查看源是否正常
yum list all 查看所有包
yum remove 卸载
yum info 查看包的信息
yum provides 看文件来自那个包
yum clean all 清除缓存
yum makecache 重新构建缓存

4. 简要总结yum/dnf工作原理。并搭建私有yum仓库(base, epel源）给另一个虚拟机使用。
用户用yum安装软件包时，自动下载仓库的元数据至本地缓存中，并从中查询对应的软件包是否存在以及软件包的依赖，将相关软件包都下载到本机进行安装，安装后默认删除安装包，元数据还留在缓存中。
vim /etc/yum.repo.d/base.repo
[BaseOS]
name=BaseOS
baseurl=https://mirror.nju.edu.cn/rocky/r e l e a s e v e r / B a s e O S / releasever/BaseOS/releasever/BaseOS/basearch/os/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-rockyofficial

[AppStream]
name=AppStream
baseurl=https://mirror.nju.edu.cn/rocky/r e l e a s e v e r / A p p S t r e a m / releasever/AppStream/releasever/AppStream/basearch/os/
gpgcheck=0

[epel]
name=epel repo
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/epel/r e l e a s e v e r / E v e r y t h i n g / releasever/Everything/releasever/Everything/basearch
https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/r e l e a s e v e r / E v e r y t h i n g / releasever/Everything/releasever/Everything/basearch
https://mirrors.cloud.tencent.com/epel/r e l e a s e v e r / E v e r y t h i n g / releasever/Everything/releasever/Everything/basearch
gpgcheck=0

[extras]
name=extras
baseurl=https://mirror.nju.edu.cn/rocky/r e l e a s e v e r / e x t r a s / releasever/extras/releasever/extras/basearch/os/
gpgcheck=0

5. 总结系统安装之后的常用初始化步骤。rocky/ubuntu
关闭selinux sed -i ‘/^SELINUX=/c SELINUX=disabled’ /etc/default/config
配置网卡名称eth0 sed -ri ‘/^ GRUB_CMDLINE_LINUX=/s#(.*)”KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 1: #̲\1 net.ifnames=…releasever/BaseOS/$basearch/os/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-rockyofficial

[AppStream]
name=AppStream
baseurl=https://mirror.nju.edu.cn/rocky/r e l e a s e v e r / A p p S t r e a m / releasever/AppStream/releasever/AppStream/basearch/os/
gpgcheck=0

[epel]
name=epel repo
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/epel/r e l e a s e v e r / E v e r y t h i n g / releasever/Everything/releasever/Everything/basearch
https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/r e l e a s e v e r / E v e r y t h i n g / releasever/Everything/releasever/Everything/basearch
https://mirrors.cloud.tencent.com/epel/r e l e a s e v e r / E v e r y t h i n g / releasever/Everything/releasever/Everything/basearch
gpgcheck=0

[extras]
name=extras
baseurl=https://mirror.nju.edu.cn/rocky/r e l e a s e v e r / e x t r a s / releasever/extras/releasever/extras/basearch/os/
gpgcheck=0
关闭防火墙
systemctl disable –now firewalld

7. 总结开放系统互联OSI模型，每层作用及对应的协议。
物理层：是参考模型的最底层，也是OSI模式的第一层。物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。
数据链路层：是OSI模型的第二层，负责建立和管理节点间的链路。因此这一层的主要功能是：在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。
网络层：是OSI模型的第三层，是通信子网的最高一层。其主要功能是：通过路由将数据从源地址转发到目的地址，实现IP跳转。
传输层：OSI下3层的任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。而传输层是OSI模型的第4层。该层提供建立、维护和诉除传输连接的功能，起到承上启下的作用。主要功能：向网络层提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输；同时向高层屏蔽下层数据通信的细节，保证上层（应用层）提供数据正确无误。
会话层：是用户应用程序和网络之间的接口，主要功能：管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话建立、管理和维护会话。
表示层：是OSI模型的第六次，主要工程：处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密等。
应用层：是OSI模型的最高层，它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，该层的主要功能是：直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。

8. 调整动态端口范围为20000-60000

# 显示当前端口范围
[root@localhost ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
32768 60999
# 临时修改端口范围
[root@localhost ~]# echo 20000 60000 > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
[root@localhost ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
20000 60000
# 永久修改
[root@localhost ~]# echo "net.ipv4.ip_local_port_range = 20000 60000" >> /etc/sysctl.conf

9. 总结TCP包头结构，TCP三次握手，4次挥手。
端口号取值范围0~6535 因为十六位二进制构成 2^16
第一行 四层协议必须干的活
第二行 序号：保证数据的顺序
第三行 确认序号：去要下一个序号同时代表我已经收到了
第四行 首部长度 数据面前的称之为头部
6位标记位 每一个标记位占一位，URG紧急标记位，ACK确认标记位
PSH若置为1这一数据段不在缓存区里等待，直接优先处理，RST断开连接标记位。
SYN请求标记位，置一建立连接的过程。FIN结束标记位，置一释放连接的过程。
第五行 校验和目的是保证数据完整性
二层使用的循环冗余算法 CRC算法
四层使用的是反码相加法 强度较强
四层伪头部校验 --- 12个字节的内容，32源IP，32目标IP，8位保留，8位协议，16位总长度
注意：不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。确认方Ack=发起方Seq+1，两端配对

三次握手过程详细说明：
1、客户端发送建立TCP连接的请求报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且将报文中的SYN字段置为1，表示需要建立TCP连接。（SYN=1，seq=x，x为随机生成数值）；
2、服务端回复客户端发送的TCP连接请求报文，其中包含seq序列号，是由回复端随机生成的，并且将SYN置为1，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发送过来的序列号seq的基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP建立请求已得到验证。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y为随机生成数值）这里的ack加1可以理解为是确认和谁建立连接；
3、客户端收到服务端发送的TCP建立验证请求后，会使自己的序列号加1表示，并且再次回复ACK验证请求，在服务端发过来的seq上加1进行回复。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）。

四次挥手​​​​​​​过程详细说明：
1、客户端发送断开TCP连接请求的报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且还将报文中的FIN字段置为1，表示需要断开TCP连接。（FIN=1，seq=x，x由客户端随机生成）；
2、服务端会回复客户端发送的TCP断开请求报文，其包含seq序列号，是由回复端随机生成的，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发过来的seq序列号基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP断开请求已经得到验证。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服务端随机生成）；
3、服务端在回复完客户端的TCP断开请求后，不会马上进行TCP连接的断开，服务端会先确保断开前，所有传输到A的数据是否已经传输完毕，一旦确认传输数据完毕，就会将回复报文的FIN字段置1，并且产生随机seq序列号。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服务端随机生成）；
4、客户端收到服务端的TCP断开请求后，会回复服务端的断开请求，包含随机生成的seq字段和ACK字段，ACK字段会在服务端的TCP断开请求的seq基础上加1，从而完成服务端请求的验证回复。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h为客户端随机生成）
至此TCP断开的4次挥手过程完毕。

10. 总结主机到主机的包传递过程。
主机A在本机的路由表中查询匹配主机B的IP的网络号；
如果能够查询到，说明主机B和主机A在同一网段（通常是在同一局域网内），则下一跳即为主机B。主机A在ARP缓存中查找主机B的MAC地址（如没有则先发送ARP广播），然后将数据包封装成帧发送至通信线路上。该帧的源MAC是主机A的MAC地址，目的MAC是主机B的MAC地址。
如果主机A和主机B是网线直连的，那么主机B直接收到主机A发来的帧。
如果主机A和B是通过交换机相连的，交换机的某个端口收到主机A发来的帧，然后根据帧中的目的MAC地址在MAC地址表中查询对应的转发端口。如果找到了，直接从该端口转发出去；如果没找到，则在除了接收到数据包以外的所有端口进行转发（广播）。
如果主机A和B是通过路由器相连的，路由器的某个端口收到主机A发来的帧，其后的处理流程见步骤4。
如果不能查询到，说明主机A和主机B不处于同一网络中，需要通过网关来进行跨网络的通信。主机A会通过默认网关（通常是路由器）来提交报文，即下一跳是路由器。主机A根据网关的IP在自己的ARP缓存中查找对应的MAC地址（如没有则先发送ARP广播），然后将数据包封装成帧发送至通信线路上。该帧的源MAC是主机A的MAC，目的MAC是路由器的MAC。
当网关路由器接收到数据帧时，首先提取包头中的目的MAC地址，在MAC表进行查询。如果找到对应项，则按对应的端口进行转发（这一步实现了与交换机一样的功能）；如果没找到对应项，则提取数据包包头中的目的IP。
如果目的IP是自己（这是可能的，比如ping路由器），则交由上层处理。
如果目的IP不是自己，则需要进行转发，在路由表中查询目的IP的转发端口和下一跳IP。若找到了对应的路由表项，则按照路由表项转发；若没找到对应的路由表项，则按照缺省路由进行转发。转发时，源和目的IP地址不变，源MAC地址改为转发端口的MAC地址，目的MAC地址改为下一跳IP的MAC地址。

11. 总结IP地址 A, B, C, D 类,并解析IP地址的组成
A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，它主要为大型网络而设计的，网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0 到127.0.0.0)。可用的A类网络有127个，每个网络能容纳16777214个主机。其中127.0.0.1是一个特殊的IP地址，表示主机本身，用于本地机器的测试。
注：
A:0-127，其中0代表任何地址，127为回环测试地址，因此，A类ip地址的实际范围是1-126.
默认子网掩码为255.0.0.0
B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机 。
注：
B:128-191，其中128.0.0.0和191.255.0.0为保留ip，实际范围是128.1.0.0–191.254.0.0。
C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。
注：C:192-223，其中192.0.0.0和223.255.255.0为保留ip，实际范围是192.0.1.0–223.255.254.0
D类地址
用于多点广播(Multicast)。D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播 。

在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：
A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

另一种解释方法，道理都一样，供参考：
A类地址的第一组数字为1～126。其中0代表任何地址，127为回环测试地址，注意，数字0和 127不作为A类地址，数字127保留给内部回送函数，而数字0则表示该地址是本地宿主机，不能传送。B类地址的第一组数字为128～191。C类地址的第一组数字为192～223。
A类地址
A类地址的表示范围为：0.0.0.0~126.255.255.255，默认网络掩码为：255.0.0.0;A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机(直接个人用户)而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。
B类地址
B类地址的表示范围为：128.0.0.0~191.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.0.0;B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。
C类地址
C类地址的表示范围为：192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.255.0;C类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址，最后一组数字作为网络上的主机地址。
D类地址
用途比较特殊，D类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。

12. 201.222.200.111/18计算主机数？子网掩码？说明计算方法。
计算方法
CIDR：无类域间路由，目前的网络已不再按A，B，C类划分网段，可以任意指定网段的范围
CIDR 无类域间路由表示法：IP/网络ID位数，如：172.16.0.100/16
netmask子网掩码：32位或128位（IPv6）的数字，和IP成对使用，用来确认IP地址中的网络ID和主机ID，对应网络ID的位为1，对应主机ID的位为0,范例:255.255.255.0 ，表现为连续的高位为1，连续的低位为0
主机数
CIDR表示法显示网络id是前18位，所以主机id为后14位，主机数=2^14-2=16382
子网掩码
主机IP为 201.222.200.111
根据CIDRD对应的子网掩码为：255.255.11000000.0 转换成二进制就是255.255.192.0
主机数=16382
子网掩码=255.255.192.0

13. 当A(10.0.1.1/16)与B(10.0.2.2/24)通信，A如何判断是否在同一个网段？A和B能否通信？
用自已的子网掩码分别和自已的IP及对方的IP相与，比较结果，相同则同一网络，不同则不同网段
例：A的子网掩码为255.255.0.0转为二进制为11111111.11111111.0.0 A的IP转为二进制为00001010.0.00000001.00000001
与己IP相与00001010.0.0.0 转换为二进制结果为10.0.0.0 A的网段为10.0.0.0
与BIP相与00001010.0.0.0转换为二进制结果为10.0.0.0
A可以同B通信,A的角度，A与B在同一个网段
如果B与A通信
B拿自己的子网掩码和自己的IP相与得出网段为10.0.2.0。拿自己的子网掩码与A的IP相与得出的网段为10.0.1.0。结果不在同一个网段
与判断，有假则假，全真才真

14. 如何将10.0.0.0/8划分32个子网？
划分子网：将一个大的网络（主机数多）划分成多个小的网络（主机数少），主机ID位数变少，网络ID
位数变多，网络ID位向主机ID位借n位,将划分2^n个子网
2^5=32 所以网络ID要向主机ID借5位才可以划分32个子网
公式
网络数=2^可变的网络ID位数
主机数=2^主机ID的位数-2
网络ID=IP与子网掩码netmask
CIDR表示法，可以表示网络的ID的位数,IP/网络ID的位数
netmask子网掩码： 可以表示网络ID的位数，32bit二进制，对应于网络ID的位为1，对应于主机ID的位为0
划分子网：网络ID向主机借位，如果借N位，则划分2^N个子网

求每个子网的掩码，主机数。

由第一题可知划分子网后的IP为10.0.0.0/13
所以子网掩码为11111111.11111000.0.0 转换为10进制为255.248.0.0
主机数=2^(32-13)-2=524286

18. 通过ifconfig命令结果找到ip地址.
ifconfig ens32 | awk 'NR==2{print $2}'

 

posted @ 2023-03-26 09:41  下雨天ltf  阅读(31)  评论(0)    收藏  举报