Linux网络管理

基础知识点

带宽与宽带的区别?

宽带是一种业务,带宽是传输速度

带宽是`量词`,指的是`网速的大小`

宽带是`名词`,说明`网络的传输速率速很高 。`宽带的`标准各不相同,最初认为128kbps以上带宽的就是宽带`,而以下的就是窄带
    宽带:在数字通信中通常指`64kbit/s`以上信号的带宽
    窄带:在数字通信中通常指`64kbit/s`以下信号的带宽。

现在国内运营商一般提供`至少512kbps带宽的宽带服务`
带宽
`1B=8b //1字节=8位``1KB=1024B``1MB=1024KB``1GB=1024MB`

`下载速度是`以`字节(B)`为单位的,而`提供商`说的是以`比特(b)`为单位的。
    下载速度(网速)=带宽大小 / 8

Linux网络管理_第1张图片

1、软件测试网速时,与计算结果有点差距?
    `物理线路磨损`等客观原因造成的

2、深夜下载软件时,会发现,下载速度超过了理论上计算出来的值,这种情况也存在?
    a、下载软件的服务器比较闲,这样速度也是比较快
    b、提供商拉的总线路是100Mb/s , 而你家申请的是10M,由于限制都是从路由器里设置的,这个与设置路由器的设置有关.
    c、下载软件时,可能会用迅雷呀这方面的软件,由于这个软件下载的人多了,那么他的速度也是比较快的
    
    
上传速度与地域相关,一般上传速度都被提供商限制了
流量
`对外发送数据与接收数据包的大小总和,`单位是采取`1024进制`的,单位有`B,KB,MB(M),GB(G)`

手机有 `5元30MB,10元70MB`的流量套餐,打开一个网页,需要多少流量呢?
    假设某一个网页上有 `100个汉字与一张100KB的图片`,`一个汉字=2个字节`;即这个页面的数据大小为:`100 * 2B / 1024 + 100KB = 0.2KB +100KB =100.2KB;`;每访问一次这个页面,将产生`100.2KB`的流量,如果是`70MB`的流量,那么访问几个网页基本快没有了
带宽、网速和流量之间的关系
  • 带宽单位是:比特/秒(bps):10M=10Mbps
  • 网速是数据传输的速度,单位是:字节/秒 (B/s, KB/s, MB/s)
  • 流量是用户上网 发送和接收数据量总和 ,单位是:字节(Byte)
比特是信息的最小单位:`1字节=8比特` 也就是1B=8bit 或者 1B=8b

`1字节/秒=8比特/秒` (1B/s=8bps)

`1比特 (1b or 1位)` 是信息技术中的最小存储单位,`1位代表一个“1”或者“0”`;

1B(1字节)是比较小的存储单位:一般情况下1个英文字母占1个字节;一个汉字占2个字节;
上行带宽和下行带宽?
在设置路由器的限速,或者配置其它一些软件的时会遇到上行速度和下行速度的配置
在访问互联网时存在两种行为:`一是上传数据,二是下载数据。`上行宽带(速度) 指的是`上传的速度`,而下行宽带(速度) 指的是`下载数据时的数度。`

**上行带宽即上行速率**
**下行带宽即下行速率**

上行宽带(速度)和下行宽带(速度)是`不对称的。`;一般是`下行速度大于上行的速度。`平时所使用的`宽带说多少M`,都是指的`下行宽带,因为上网主要是从互联网上下载数据,而上传的数据量要少很多。`
理想的状态下:100M光纤宽带的下行宽带在`10M/S-11M/s`之间;上行宽带是指上传到互联网上的速度;`这个要开你开通的宽带是上下行等同还是不等同了`;不知道的可以咨询你的运营商;如果是等同的你的上行宽带也是10M/S - 11M/s之间;不是等同的一般上行宽带只有400kbs/s-500Kbs/s。

PS::`一般企业开通的是上下行带宽等同的;家用的是不等同,一般只管下行带宽,上行的不管的。`
服务器的上行和下行带宽理解
对服务器而言, `客户端下载资源`消耗的是**服务器的上行流量**,`客户端上传资源`消耗的是**服务器的下行流量,**

通常买的服务器,比如阿里云,一般买的带宽指的是`上行带宽,下行通常是不限的。`而且`流量的计算一般都是以上行的来计算的。`

`客户端上传资源,对服务器的带宽基本没有影响`,因为`服务器的下行基本不限的,`**跟客户端本身网络的带宽有影响;**
`客户端下载资源,`除了**跟服务器的带宽有影响,跟客户端本身的网络带宽也有影响的。**
  • 服务器的上行带宽
服务器的上行带宽主要用于`本地用户请求服务器上的资源(每秒钟服务器传给客户端的最大数据量,服务器流出的带宽`)(即本地的下载、服务器的上传)`,如果是在其他机器下载服务器上的文件,用的主要是服务器的上行带宽。

PS:个人PC下载速度看的是自己的下行带宽和服务器的上行带宽,个人PC(A)与服务器(B)连接,服务器B的最大上行带宽(上行速度)决定了PC最大下载速度。
  • 服务器的下行带宽
下行带宽`主要用于本地用户上传文件至服务器(客户上传数据到服务器)`,对于服务器来说,下行带宽是不限制的,网络因素,取决于客户端当前的网络情况
内网ip和外网ip区别

Linux网络管理_第2张图片
内网ip和公网ip的本质区别:一个对内,一个对外

把你家的门牌号(3单元102)比作内网ip,所有的小区基本都会有这个门牌号,如果你定外卖,不会只说门牌号,而是把小区的位置+门牌号告知外卖小哥,这才能收到外卖,此时小区的位置可以看做是公网ip
**注意点**

1、**公网ip**具有`世界范围的唯一性`,而**内网ip**只在`局域网内部具有唯一性`

2、一个局域网里所有电脑的**内网IP**是`互不相同的,`但`共用一个外网IP`。

3、在**局域网**中,每台电脑都可以自己分配自己的IP,但是这个`IP只在局域网中有效`。如果将电脑连接到互联网,`网络提供商的服务器会分配一个IP地址`,这个IP地址才是`外网的IP`。两个IP同时存在,**一个对内,一个对外。**

4、互联网上的IP(`即外网IP`)地址统一由一个叫`“IANA(互联网网络号分配机构)”`的组织来管理。由于分配不合理以及IPv4协议本身存在的局限,现在互联网的IP地址资源越来越紧张。`IANA将A、B、C类IP地址的一部分保留下来,留作局域网使用。`
      IP地址空间:
              `a类网``10.0.0.0 ~ 10.255.255.255`
              `b类网``172.16.0.0 ~ 172.31.255.255`
              `c类网``192.168.0. 0~ 192.168.255.255`

**如果你查到的ip地址在以上A、B、C类IP地址的范围内,它一定就是局域网的ip地址,否则就是公网的地址。**

5、实际生活中不仅有一级NET技术,还有二级NET技术。也就是可能你的校园网关也只是个局域网。通过多级转换可以得到更多的地址。
  • 内外网区分常识
1、一般电信`ADSL`带宽在未升级`大带宽`前是(动态)公网IP。如果花费很少的钱给你升级为`100M光纤上网`,99.99%是内网IP

2、代理网络**运营商99.99%都是`内网IP,如长城带宽、聚友E家等。

3、**光纤**上网的99.99%都是**内网IP。

4、以下地址段
    `10.0.0.0 到 10.255.255.255`
    `172.16.0.0 到  172.31.255.255`
    `192.168.0.0 到192.168.255.255`

Linux网络管理_第3张图片

两台主机的通讯原理
1、传输介质

2、网卡设备(高低电压<------->二进制信号的转换)
   晶体管(电容的开与关)

3、多台主机协商网速
一台局域网中多台主机如何通信----交换
交换机:在一个局域网中实现多台主机的通讯(只绑定一个ip)

MAC地址(物理地址):12位16进制数组成  

交换机通讯有时会利用广播进行通信,但是要尽量避免,否则会影响性能

PS:通讯一定是有来有回的
不同局域网中的多台主机的通讯----路由
路由器:不同局域网之间通信(绑定两个ip:公网ip+局域网ip)

IP地址(逻辑地址):十进制表示;网络号+主机号

路由表(记录网络标识):接口信息
    路由表的生成方式?
        1、直连网络环境自动生成
        2、手工(静态路由配置)
        3、利用路由协议动态生成
网络结构设计(网络拓扑)
三个层次的网络拓扑
    核心层:路由器(网关接口)——实现和公网通信——冗余设备(主备)
    汇聚层:交换机(三次交换机)——冗余能力——策略控制
    接入层:交换机(二次交换机)——终端设备接入
网络配置(命令行)
网络层次模型

Linux网络管理_第4张图片

OSI7层模型:
    
    管理部     公司决策                        
    行政部     传达领导要求,组织活动
    财务部     账目
    市场部     推广宣传
    销售部     销售产品
    物流部     运输产品
    仓储部     保存物品

TCP协议:传输控制协议——————面向连接的协议
    在线发送文件:对端点击接受
    
UDP协议:用户报文协议——————无连接的协议
    离线发送文件:不需要对端点击接受
TCP三次握手/四次挥手

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报文结构:
    1、源端口:1~65535
    2、目标端口:1~65535
    3、占用16个bit:2^16=65535个端口
    3、视频:由桢组成,失桢会丢失视频
    4、网络传输数据包是分割传输的,不是一起发送
 
三次握手:
    1、第一次握手:
            发送syn请求建立连接控制字段,发送seq序列号信息(X),第一个数据包的的序列号的默认号为0
    2、第二次握手:
            发送syn请求建立连接控制字段,同时还会发送ack确认控制字段,发送seq序列号信息也为(Y),还会发送ACK确认号(上一个seq序列号X+1))信息(对上一个数据序列号信息进行确认)
    3、第三次握手
            发送ack确认控制字段,发送seq序列号信息(X+1),发送ack确认号(Y+1)
            
            
四次挥手:
    1、第一次挥手:发送fin请求断开控制字段
    2、第二次挥手:发送ack确认字段
    3、第三次挥手:发送fin请求断开连接字段,发送ack
    4、第四次挥手:发送ack控制字段
    
    
为什么挥手要四次?挥手3次能不能断开?  
    给钱容易,要钱难。可以断开,在传输ack的时候不知道什么原因丢包了
TCP十一种状态集转换
netstat -an | grep ESTABLISHED   #过滤已经连接的信息

TCP三次握手
1、开始时两台主机处于关闭状态    closed
2、服务端将对于的服务开启        closed——>listen
3、客户端向服务端发出请求        closed——>syn_send
4、服务端接受到请求              listen——>syn_rcyd
5、客户端再次确认                syn_sent——>established
6、服务端接受到确认              syn_rcyd——>established


TCP四次挥手
1、发送请求断开连接              established——>fin_wait1
2、服务端接受断开请求,并进行确认  established——>close_wait
3、客户端接收到了确认信息         fin_wait1——>fin_wait2
4、服务端发送ack和fin字段         close_wait——>last_ack
5、客户端接收到请求断开连接信息    fin_wait2——>time_wait
6、客户端接收到确认信息          last_ack——>closed
7、客户端等待一段时间             time_wait——>closed

PS:只有established状态的链接才是有效的链接,其他状态为无效的链接,但是会占用服务器链接资源,得排查原因。
网络协议
DNS:(域名访问)
   原理:访问本地网卡是否缓存了域名对应的ip,没有访问hosts映射文件,没有访问本域名服务器,没有访问一级域名服务器,没有访问二级域名服务器
   linux:dig www.baidu.com    dig www.baidu.com +trece  #过程
   windows:ipconfig/displaydns
   
   
ARP:(访问ip地址---MAC地址)
    arp -a #查看arp映射关系表   
    arp缓存第一次建立连接的主机的ip地址的信息和mac地址的信息,提高性能,避免广播带来资源损耗。
    

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办公环境配置(家庭网络环境)
虚拟主机访问外网原理
ip地址概述
  • 种类划分

image.png

二进制与十进制的转换
    二进制——>十进制转换关系   
    0101001---->十进制    求和运算
    0100000----->64       64+16+1 = 81
    0001000----->16
    0000001----->1
    
     十进制——>二进制转换关系   
      172   --->  做差运算
      172-128=44-32=12-8=4-4=0
      128  64  32  16  8  4  2  1
      0     0   0   0  0  0  0  0
      1     0   1   1  1  1  0  0
  • 子网划分
系统中路由配置
  • 网卡别名配置
抓包工具
  • wireshark
  • tcpdump
网络排查思路

*系统主机无法访问网站
*系统主机访问慢

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