第一周学习日志

1.制作一个教程，说明vmware软件如何下载安装。安装rocky 系统, ubuntu 系统，并挑选一个中意的远程工具(win推荐xshell，mac推荐item2)，通过远程IP登入系统。
(1)vmware软件下载过程
进入安装向导后，点击“下一步”继续

勾选“我接受许可协议中的条款”，然后点击“下一步”

如果需要虚拟化环境支持，这里最好勾选“自动安装WHP功能”

选择VMware Workstation的安装目录。默认位置通常在C盘，但可以更改到其他磁盘以节省C盘空间。
点击“更改”按钮，选择新的安装位置，然后点击“确定”。

根据个人需求勾选或取消勾选用户体验设置选项。这里通常不勾选以避免不必要的干扰
点击“下一步”继续

选择需要创建的快捷方式位置，例如桌面或开始菜单。
点击“下一步”继续

点击“安装”按钮开始安装VMware Workstation。
安装过程中，系统会提示正在复制文件、注册组件等操作。请耐心等待安装


安装完成后，系统会提示输入许可证密钥。可以在官网或其他可靠来源获取有效的密钥。
将密钥复制到输入框中，并点击“下一步”完成许可证验证
(2) 远程ip登入rocky系统


远程ip登入Ubuntu系统


2.总结什么是shell，以及常见的各类shell
shell是操作系统和应用程序间的命令翻译工具
shell主要分为图形界面shell和命令行式shell
图形界面shell主要有Windows Shell，Unity，macOC Finder等
命令行式界面shell主要有Power Shell，cmd.exe，sh等
3.结合man命令总结linux常用基本命令用法，以及查看帮助文档的方法
(1)linux常用基本命令
ls命令：用于列出目录内(ls [选项] [文件或目录])
cd命令：用于切换当前工作目录(cd [目录名])
mkdir命令：用于创建新目录(mkdir [选项] 目录名)
rm命令：用于删除文件或目录(rm [选项] 文件或目录)
cp命令：用于复制文件或目录(cp [选项] 源文件或目录 目标文件或目录)
mv命令：用于移动或重命名文件和目录(mv [选项] 源文件或目录 目标文件或目录)
cat命令：用于查看文件内容并将内容输出到标准输出(cat [选项] 文件)
grep命令：用于在文件中搜索指定的字符串(grep [选项] 模式 [文件])
chmod命令：用于更改文件或目录的权限(chmod [选项] 权限模式 文件或目录)
useradd命令：用于创建新用户(useradd [选项] 用户名)
(2)查看帮助文档的方法
安装man手册
dnf install man-pages
使用 "man x" 关键字的方式查看帮助
4.总结linux文件系统目录结构和目录的功能
(1)根目录（/）：整个 Linux 文件系统的顶级目录，所有其他目录都挂载在根目录之下，是文件系统的起点。
(2)/bin目录：包含二进制可执行文件，普通用户和系统管理员都可以执行这些文件，许多基本的系统命令（如 ls、cp、mv等）都存放在这个目录下。
(3)/boot目录：存放系统启动时需要的文件，包括内核映像文件（如 vmlinuz）和引导加载程序（如 grub）等。这些文件对于系统的启动至关重要。
(4)/dev目录：用于存储设备文件，在 Linux 中，一切皆文件，包括硬件设备。例如，硬盘设备文件通常是 /dev/sda、/dev/sdb 等，光驱设备文件可能是 /dev/cdrom，该目录使得用户可以像操作普通文件一样操作设备。
(5)/etc目录：存放系统的配置文件，这些文件包含了系统和各种服务的配置信息，如网络配置文件（/etc/network/interfaces等）、用户账户信息（/etc/passwd和/etc/shadow）、服务启动脚本等，系统管理员经常需要修改这些文件来配置和管理系统。
(6)/home目录：普通用户的主目录默认存放位置，每个用户都有一个以自己用户名命名的子目录，如user1用户的主目录是/home/user1，用户可以在自己的主目录下创建、存储和管理个人文件和数据。
(7)/root目录：系统管理员（root 用户）的主目录，与普通用户的/home目录类似，但专为 root 用户设计，root 用户的个人文件和配置文件通常存放在这里。
(8)/run目录：存储系统启动以来运行时的信息，包括进程 ID 文件等，一些守护进程和服务会在这个目录下创建运行时的临时文件。
(9)/sbin目录：包含系统管理的二进制可执行文件，这些文件通常只有系统管理员（root 用户）才能执行，如用于系统管理的命令（如ifconfig、reboot等）。
(10)/tmp目录：用于存放临时文件，任何用户都可以在这个目录下创建和删除文件，系统在启动时可能会清理该目录下的文件。
(11)/usr 目录：存放系统级的共享文件和应用程序，类似于 Windows 系统中的 Program Files 目录，包含了大量的用户应用程序、库文件、头文件等，/usr 下面还包含多个子目录，如 /usr/bin（用户可执行程序）、/usr/lib（库文件）、/usr/include（头文件）等。
(12)/var 目录：用于存放可变数据，如日志文件（/var/log）、邮件队列（/var/spool/mail）、缓存数据等，随着系统的运行，这些目录中的内容会不断变化和增长。
5. 总结文件操作常见的命令和文件夹常见操作和命令（多练习）
(1)文件常见操作及命令
查看文件内容:cat,more,less,head,tail
创建文件：touch，echo
复制文件：cp
移动和重命名文件：mv
删除文件：rm
查找文件：find，grep
修改文件权限：chmod
(2)文件夹常见操作及命令
创建文件夹：mkdir
查看文件夹内容；ls
复制文件夹：cp
移动和重命名文件：mv
删除文件夹：rm
进入和切换文件夹：cd
查找文件夹：find
6.总结文件元数据相关的知识点，包含硬链接和软连接的区别等知识
(1)文件元数据是指与文件相关的一些描述性信息，有文件权限，文件所有者和所属组，文件大小，文件时间戳等
(2)硬链接和软链接的区别
硬链接：硬链接是通过在文件系统中创建一个新的目录项，该目录项与原文件共享同一个 inode（索引节点）。inode 中存储了文件的元数据和数据块的指针，因此硬链接和原文件实际上是同一个文件的不同名称，它们在磁盘上占用相同的物理空间，具有相同的 inode 号码
软链接；也称为符号链接，是一个独立的文件，它包含了指向另一个文件或目录的路径信息。软链接有自己独立的 inode 和数据块，其数据块中存储的是所指向文件的路径
7.总结开放系统互联OSI模型，每层作用及对应的协议。
(1)物理层
作用：负责传输比特流，提供物理连接和传输介质，如电缆、光缆等。
协议：包括 EIA/TIA-232、EIA/TIA-449、V.35 等，这些协议规定了物理接口的标准，如引脚定义、信号电平、传输速率等
(2)数据链路层
作用：在相邻的两个节点之间建立、维持和释放数据链路【所谓链路就是小网络】，进行差错控制和流量控制。通过网卡设备的物理标识每一个主机的唯一地址。
协议：以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。
(3)网络层
作用：为分组交换网上的不同主机提供通信服务，实现网络互联和路由选择。
协议:互联网协议（IP）等。
(4)传输层
作用：为应用程序提供端到端的通信服务，确保数据在传输过程中的完整性和可靠性。
协议:传输控制协议（TCP）等。
(5)会话层
作用：负责建立、管理和终止会话，实现数据同步等功能。
协议：包括 SSL（Secure Sockets Layer）协议和 TLS（Transport Layer Security）协议
(6)表示层：
作用：负责数据的表示和编码转换，确保数据在不同系统之间的兼容性。
协议：如 JPEG、MPEG 等图像和视频压缩标准，以及 ASCII、Unicode 等字符编码标准，还有一些加密协议如 DES、AES 等
(7)应用层：
作用：为应用软件提供网络服务，如文件传输、电子邮件等，生成数据的一种方式。
协议: HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3、MySQL等
8.总结TCP包头结构，TCP三次握手，4次挥手
(1)TCP 包头通常包含以下主要字段：
源端口号（Source Port）：16 位，标识发送端应用程序使用的端口号。
目的端口号（Destination Port）：16 位，标识接收端应用程序使用的端口号。
序列号（Sequence Number）：32 位，用于标识发送数据段的顺序，保证数据的有序传输。
确认号（Acknowledgment Number）：32 位，期望收到对方下一个数据段的序列号，用于确认已收到的数据。
数据偏移（Data Offset）：4 位，指出TCP包头的长度，以 4 字节为单位，用于确定数据部分的起始位置。
保留（Reserved）：6 位，保留字段，目前未使用，置为 0。
控制位（Control Bits）：6 位，包含多个标志位，用于控制TCP连接的状态和数据传输过程，如 URG（紧急指针有效）、ACK（确认号有效）、PSH（推送功能）、RST（复位连接）、SYN（同步序列号）、FIN（结束连接）。
窗口大小（Window Size）：16 位，用于告知对方自己接收窗口的大小，以便进行流量控制。
校验和（Checksum）：16 位，用于检验TCP包头和数据的完整性。
紧急指针（Urgent Pointer）：16 位，当 URG 标志位为 1 时，该字段有效，指出紧急数据的位置。
(2)TCP三次握手
第一次握手：客户端向服务器发送一个SYN包（同步包），其中包含客户端选择的初始序列号（Sequence Number）并将SYN标志位置为1，该包表示客户端请求建立连接。
第二次握手：服务器收到客户端的SYN包后，向客户端发送一个SYN+ ACK 包，其中包含服务器选择的初始序列号，同时将 ACK 标志位置为1，表示对客户端SYN包的确认，确认号为客户端的序列号加 1。此外，SYN 标志位也为 1，表示服务器同意建立连接。
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ ACK 包后，向服务器发送一个 ACK 包，将 ACK 标志位置为 1，确认号为服务器的序列号加 1，序列号为客户端上一次发送的序列号加1。服务器收到这个 ACK 包后，连接建立成功。
(4)TCP四次挥手
第一次挥手：主动关闭方（通常是客户端）发送一个 FIN 包，将 FIN 标志位置为1，表示自己没有数据要发送了，请求关闭连接，同时携带自己的序列号。
第二次挥手：被动关闭方（通常是服务器）收到 FIN 包后，发送一个 ACK 包，将 ACK 标志位置为1，确认号为收到的序列号加1，序列号为服务器自己的序列号，表示已经收到了关闭请求。此时，服务器进入 CLOSE_WAIT 状态，客户端进入 FIN_WAIT_2 状态。
第三次挥手：服务器处理完剩余的数据后，向客户端发送一个 FIN 包，将 FIN 标志位置为1，序列号为服务器上一次发送的序列号加1，请求关闭连接。
第四次挥手：客户端收到服务器的 FIN 包后，发送一个 ACK 包，将 ACK 标志位置为1，确认号为收到的序列号加1，序列号为客户端上一次发送的序列号加1。服务器收到 ACK 包后，连接正式关闭，客户端等待一段时间（通常是 2MSL，MSL 为最长报文段寿命）后也关闭连接。
9.总结主机到主机的包传递过程
应用层数据准备：在源主机上，应用程序生成要发送的数据，例如用户通过浏览器访问网页时，浏览器会将请求的网页内容等数据准备好。这些数据随后被传递给传输层。
传输层封装：传输层协议（如TCP或UDP）会将应用层数据进行封装。以TCP为例，它会给数据添加TCP首部，包括源端口、目的端口、序列号、确认号等字段，用于实现端到端的可靠传输或不可靠传输（UDP 则相对简单，主要添加源端口和目的端口等信息）。封装后的数据段被称为TCP段或UDP 数据报。
网络层处理：网络层的IP协议会接过传输层的数据段或数据报，再为其添加IP首部，包含源IP地址、目的IP地址等信息，形成IP数据包。IP协议根据目的IP地址进行路由选择，确定数据包在网络中的传输路径。它会查询路由表，找到下一跳路由器的地址，然后将数据包发送给该路由器。
数据链路层封装：网络层的IP数据包到达数据链路层后，会被进一步封装成帧。数据链路层协议（如以太网协议）会添加帧首部和帧尾部，包括源MAC地址、目的MAC地址、帧校验序列等字段。帧首部中的目的MAC地址是下一跳设备（如路由器或目标主机）的MAC地址。如果源主机不知道目的主机或下一跳路由器的MAC地址，它会通过 ARP（地址解析协议）来获取。
物理层传输：数据链路层的帧最终被转换为物理信号，通过物理介质（如网线、光纤、无线信号等）进行传输。物理层负责将这些信号在物理介质上进行编码、调制等处理，以确保信号能够正确地传输到目标主机或下一跳设备。
中间设备转发：当数据包到达路由器等中间设备时，路由器会根据IP首部中的目的IP地址和自身的路由表，决定将数据包转发到哪个端口，然后重复数据链路层和物理层的操作，将数据包发送到下一跳。这个过程会在多个路由器之间重复，直到数据包到达目标主机所在的网络。
目标主机接收：当数据包最终到达目标主机时，物理层首先接收物理信号，并将其转换为数据帧交给数据链路层。数据链路层检查帧的完整性和目的MAC地址是否匹配，如果匹配则去除帧首部和尾部，将IP数据包交给网络层。网络层根据IP首部中的目的IP地址确认是本机接收后，去除IP首部，将数据段交给传输层。传输层根据端口号将数据交付给相应的应用程序，最终应用程序接收到源主机发送的数据。
10.总结IP地址 A, B, C, D 类,并解析IP地址的组成
(1)A类地址
范围：1.0.0.0 - 126.255.255.255。
特点：首位为0，网络号占1个字节，主机号占3个字节。A类地址最多可容纳2的24次方-2 = 16777214 台主机，适用于大型网络。
(2)B类地址
范围：128.0.0.0 - 191.255.255.255。
特点：前两位为10，网络号占2个字节，主机号占2个字节。B类地址最多可容纳2的16次方-2 = 65534 台主机，常用于中型网络。
(3)C类地址
范围：192.0.0.0 - 223.255.255.255。
特点：前三位为110，网络号占3个字节，主机号占1个字节。C类地址最多可容纳2的8次方-2 = 254 台主机，适用于小型网络。
(4)D类地址
范围：224.0.0.0 - 239.255.255.255。
特点：前四位为 1110，D类地址用于多播（组播），不是用于标识单个主机,而是用于标识一组主机。
(5)IP地址的组成
网络号：用于标识设备所在的网络，同一网络中的设备具有相同的网络号。网络号的位数取决于IP地址的类别，例如 A 类地址网络号为1个字节，B 类地址网络号为2个字节，C类地址网络号为3个字节。路由器等网络设备根据网络号来转发数据包，实现不同网络之间的通信。
主机号：用于标识同一网络中的不同设备，每个设备的主机号在其所在网络中必须是唯一的。主机号的位数也由IP地址类别决定，如A类地址主机号为3个字节，B类地址主机号为2个字节，C 类地址主机号为1个字节。通过网络号和主机号的组合，IP地址能够唯一地确定网络中的每一台设备，确保数据能够准确无误地在网络中传输到目标设备。
11.201.222.200.111/18计算主机数？子网掩码？说明计算方法
(1)子网掩码
在 CIDR（无类别域间路由）表示法中，/18表示子网掩码中前 18 位为1，后14 位为0。将其转换为点分十进制形式，子网掩码的前两个字节是全1，即255.255，第三个字节的前两位是1，后六位是0，即192，第四个字节是0。所以子网掩码为255.255.192.0。
(2)主机数
计算方法：根据子网掩码可知，主机位有14位。主机数的计算公式为2n−2，其中n为主机位的位数。这里n=14，减去2是因为要去掉网络地址（全0）和广播地址（全1）。则主机数为214−2=16384−2=16382。
12.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？
A 的网络地址计算：A 的 IP 地址是 10.0.1.1，子网掩码为 / 16，即 255.255.0.0。将IP地址与子网掩码进行按位与运算，得到 A 的网络地址为10.0.0.0。
B 的网络地址计算：B 的 IP 地址是 10.0.2.2，子网掩码为 / 24，即 255.255.255.0。将IP地址与子网掩码进行按位与运算，得到 B 的网络地址为 10.0.2.0。
由于A的网络地址（10.0.0.0）和B的网络地址（10.0.2.0）不同，所以A和B不在同一个网段，且不能直接通信
13.如何将10.0.0.0/8划分32个子网？求每个子网的掩码，主机数
8表示子网掩码中前 8 位是网络位，后 24 位是主机位。要划分成 32 个子网，因为2的5次方=32，所以需要从主机位中借用 5 位来表示子网。原来的子网掩码是255.0.0.0，借用 5 位后，借用的 5 位在第三个字节上，将这 5 位设为1，即11111000，转换为十进制就是248。子网掩码变为255.248.0.0。划分后，主机位还剩下 24 - 5 = 19 位。根据公式，每个子网的主机数为219−2=524286
14.安装nodejs，并且使用npm完成hexo的安装，安装nginx，并且完成hexo博客页面的部署
(1)安装nodejs并简单实践
安装软件


测试效果

创建一个新的项目目录

创建文件 server.js

运行代码

浏览器访问http://10.0.0.13:3000

Ctrl + C 关闭服务

(2)博客系统
环境准备

安装软件

新建一个 myblogs 文件夹

安装hexo项目所依赖的文件

运行项目

浏览器访问 10.0.0.13:4000

创建新的文章

编辑新文件内容

浏览器刷新效果

终止前台程序

程序后台运行

检查效果

部署Nginx

定制nginx配置

启动nginx

浏览器访问 10.0.0.13

15.总结http协议常见的状态码和一次http请求的完整流程（面试常问）
(1)常见状态码
1xx信息性状态码：表示请求已被接收，继续处理。例如，100 Continue表示客户端应继续发送请求的剩余部分。
2xx成功状态码：表示请求已成功被服务器接收、理解并处理。如200 OK代表请求成功，服务器已成功处理请求并返回了相应的数据；204 No Content表示服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
3xx重定向状态码：表示需要客户端采取进一步的操作才能完成请求。例如，301 Moved Permanently表示请求的资源已被永久移动到新的 URL；302 Found表示请求的资源临时移动到新的 URL，客户端应使用新的 URL 再次发送请求。
4xx客户端错误状态码：表示客户端发送的请求有错误。像400 Bad Request表示客户端发送的请求语法错误，服务器无法理解；401 Unauthorized表示客户端请求需要用户认证；403 Forbidden表示服务器拒绝了客户端的请求，客户端没有足够的权限访问资源；404 Not Found表示服务器无法找到请求的资源。
5xx服务器错误状态码：表示服务器在处理请求时发生了错误。例如，500 Internal Server Error表示服务器内部发生了错误，无法完成请求；503 Service Unavailable表示服务器暂时无法处理请求，通常是由于服务器过载或正在维护。
(2)一次 HTTP 请求的完整流程
客户端发起连接：客户端通过 TCP/IP 协议与服务器建立连接，通常是通过指定服务器的IP地址和端口号（默认80端口用于 HTTP，443端口用于HTTPS）进行连接。
客户端发送请求：连接建立后，客户端向服务器发送 HTTP 请求消息。请求消息包含请求方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）、请求URL、协议版本、请求头字段（如 User-Agent、Content-Type 等）以及可能的请求体（如POST请求中的表单数据）。
服务器接收请求并处理：服务器接收到客户端的请求后，对请求进行解析，根据请求的 URL 和方法来确定要执行的操作，并处理请求。这可能涉及到访问数据库、执行服务器端脚本、读取文件等操作。
服务器发送响应：服务器处理完请求后，向客户端发送 HTTP 响应消息。响应消息包含协议版本、状态码、响应头字段（如Content-Type、Content- Length 等）以及响应体（即请求的资源内容，如 HTML页面、JSON 数据、图片等）。
客户端接收响应并处理：客户端接收服务器发送的响应消息，根据状态码判断请求是否成功。如果成功，客户端会根据响应头中的Content-Type 字段来解析和展示响应体中的数据，如在浏览器中显示 HTML 页面、播放视频等。如果请求失败，客户端会根据状态码显示相应的错误信息。
连接关闭：完成请求和响应后，客户端和服务器之间的连接可以被关闭。不过，在一些情况下，为了提高性能，连接可能会被保持一段时间，以便后续的请求可以复用该连接，这就是所谓的持久连接（Keep - Alive）机制。