第六周

OSI七层模型

应用层（Application Layer），定义如何实现真正的资源交换
表示层（Presentation Layer），定义数据的表示格式,压缩,加密
会话层（Session Layer），建立会话,完成通讯
传输层（Transport Layer），定义端口,建立、管理和维护端到端的连接
网络层（Network Layer），定义基于ip地址的通讯过程的实现
数据链路层（Data Link Layer），定义mark通讯时数据报文的封装和响应方式
物理层（Physical Layer），定义各设备的物理规范

此模型是ISO组织在1985年推出的网络互连模型，现在所有公司都使用这个规范来控制网络，所有公司都有相同的规范了，就能互连了。
OSI定义了网络互连的七层框架，每一层实现各自的功能和协议，并完成与相邻层的接口通信。

TCP/IP五层模型

应用层（Application Layer），定义如何实现真正的资源交换
传输层（Transport Layer），定义端口,建立、管理和维护端到端的连接
网络层（Network Layer），定义基于ip地址的通讯过程的实现
数据链路层（Data Link Layer），定义mark通讯时数据报文的封装和响应方式
物理层（Physical Layer），定义各设备的物理规范

在实际工作中，我们为了简单去繁琐往往使用TCP/IP五层模型,TCP/IP五层模型和OSI七层模型基本是对应的关系

iproute2家族命令

iproute家族命令有:bridge,ip,ss,tc等等,这里介绍常用的两种命令ip和ss

ip命令:显示和管理路由,设备,策略路由及隧道等功能

语法：ip [ 选项 ] 执行对象 { 命令 | help }
选项：

addr：地址和掩码；
link：接口
route：路由

ip address:管理ip地址

#添加IP地址
[root@localhost ~]# ip addr add 192.168.3.15/24 dev ens33
[root@localhost ~]# ip addr show
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    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: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:3b:9e:d2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.3.10/24 brd 192.168.3.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.3.15/24 scope global secondary ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe3b:9ed2/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
-------------------------分割线-------------------------
[root@localhost ~]# ip addr add 192.168.3.25/24 dev ens33 label ens33:0
[root@localhost ~]# ifconfig
ens33: flags=4163  mtu 1500
        inet 192.168.3.10  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.3.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fe3b:9ed2  prefixlen 64  scopeid 0x20
        ether 00:0c:29:3b:9e:d2  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 8062  bytes 8074316 (7.7 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 4353  bytes 410627 (401.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens33:0: flags=4163  mtu 1500
        inet 192.168.3.25  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0
        ether 00:0c:29:3b:9e:d2  txqueuelen 1000  (Ethernet)

#删除IP地址
[root@localhost ~]# ip addr del 192.168.3.15 ens33

#显示IP地址
[root@localhost ~]# ip addr list ens33
2: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:3b:9e:d2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.3.10/24 brd 192.168.3.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.3.15/24 scope global secondary ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.3.25/24 scope global secondary ens33:0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe3b:9ed2/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

ip link:ip的接口

#关闭网卡多播功能
[root@localhost ~]# ip link show ens33
2: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:3b:9e:d2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    
[root@localhost ~]# ip link set multicast off dev ens33

[root@localhost ~]# ip link show ens33
2: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:3b:9e:d2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

ip route:ip的路由管理

[root@localhost ~]# ip route list   #查看路由
default via 192.168.3.2 dev ens33 proto static metric 100 
192.168.3.0/24 dev ens33 proto kernel scope link src 192.168.3.10 metric 100 

[root@localhost ~]# ip route add 10.10.0.0/16 dev ens33 #添加路由
[root@localhost ~]# ip route list
default via 192.168.3.2 dev ens33 proto static metric 100 
10.10.0.0/16 dev ens33 scope link 
192.168.3.0/24 dev ens33 proto kernel scope link src 192.168.3.10 metric 100 

[root@localhost ~]# ip route del 10.10.0.0/16   #删除路由
[root@localhost ~]# ip route list
default via 192.168.3.2 dev ens33 proto static metric 100 
192.168.3.0/24 dev ens33 proto kernel scope link src 192.168.3.10 metric 100

ss：状态及统计数据查看
ss是另一个用来显示sockets相关数据的工具,自带过滤器功能比netstat强大.

[root@localhost ~]# ss -s     #查看当前服务器的网络连接统计
Total: 560 (kernel 1071)
TCP:   5 (estab 1, closed 0, orphaned 0, synrecv 0, timewait 0/0), ports 0

Transport Total     IP        IPv6
*      1071      -         -        
RAW   1         0         1        
UDP   2         1         1        
TCP   5         3         2        
INET      8         4         4        
FRAG      0         0         0       
-------------------------分割线-------------------------
[root@localhost ~]# ss -tnl     #查看端口
State       Recv-Q Send-Q              Local Address:Port                             Peer Address:Port              
LISTEN      0      128                             *:22                                          *:*                  
LISTEN      0      100                     127.0.0.1:25                                          *:*                  
LISTEN      0      128                            :::22                                         :::*                  
LISTEN      0      100                           ::1:25                                         :::*

监控工具 Htop

htop是一个Linux下的交互式的进程浏览器，是top的增强版，可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。

1.安装Htop

]# yum install epel-release   #先安装epel仓库  
]# yum install htop -y        #再安装htop

2.Htop的界面

安装完成后，命令行中直接敲击htop命令，可进入htop的界面

01.jpg

左上方的数字 1、2、3、4 代表服务器有4个CPU核心，分别表示他们的百分比
Mem 表示物理内存的使用比率
Swp 表示交换内存的使用比率
右上方 Tasks 表示用户空间进程中的当前任务数量
thr 表示线程数量， running 表示运行数量
Load average 是平均负载 1分 5分 15分钟
Uptime 服务器运行时间

02.jpg

以上各项分别为：

PID：进程ID号
USER：运行此进程的用户
PRI：进程的优先级
NI：进程的优先级数值
VIRT：进程占用的虚拟内存值
RES：进程占用的物理内存值
SHR：进程占用的共享内存值
S：进程的运行状况，R表示正在运行、S表示睡眠，等待唤醒、Z表示僵死态
%CPU：该进程占用的CPU使用率
%MEM：该进程占用的物理内存和总内存的百分比
TIME+：该进程启动后占用的总的CPU时间
COMMAND：进程启动的启动命令名称

   选项：
    -d #：指定延迟时间间隔；
    -u UserName：仅显示指定用户的进程；
    -s COLUME：以指定字段进行排序；

界面中快捷键说明

u: 只查看某个指定user的线程，敲入u会出现选项
H：要不要显示或隐藏用户线程数
K：显示内核线程
F：光标在哪个线程
PMT：排序方式，cpu占用，内存占用，和线程累积占用时间
F6 > :手动排序，选定以指定字段排序
c ： 能标记出一个进程和他所有的子进程
a ： 设置进程绑定在哪个cpu，或有限几个cpu
l ： 能够显示一个选定的进程所打开的所有文件
s ： 能够跟踪一个进程所发起的系统调用，进入后F4自动刷新
t ： 以层级关系显示各进程状态

F1进入帮助

03.jpg
F2进入界面配置

04.jpg

监控工具 vmstat

vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、IO读写、CPU活动等进行监视。

Report virtual memory statistics  
vmstat [options] [delay [count]]
 选项：
    -s：显示内存统计数据；

~]# vmstat 2 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 585372   2108 313296    0    0     1     1   13   11  0  0 100  0  0
 0  0      0 585372   2108 313328    0    0     0     0  122   93  0  0 100  0  0
 0  0      0 585372   2108 313328    0    0     0     0  114   89  0  0 100  0  0

procs进程
r：等待运行的进程的个数；CPU上等待运行的任务的队列长度；
b：处于不可中断睡眠态的进程个数；被阻塞的任务队列的长度；
memory内存
swpd：交换内存使用总量；
free：空闲的物理内存总量；
buffer：用于buffer的内存总量；缓冲
cache：用于cache的内存总量；缓存
swap交换分区
si：数据进入swap中的数据速率（kb/s），站在swap的角度是换进
so：数据离开swap的速率(kb/s)，换出
io块级别
bi：从块设备读入数据到系统的速度（kb/s）
bo：保存数据至块设备的速率（kb/s）
system中断和上下文切换
in：interrupts，中断速率；
cs：context switch, 上下文切换的速率；
cpu各种占用或空闲的空间
us： user space，用户空间占据cpu的百分比
sy：system
id：idle,空闲的
wa：wait,等待io完成的
st: stolen,被虚拟化技术偷走的

使用until和while分别实现192.168.0.0/24 网段内，地址是否能够ping通，弱ping通则输出"success!"，若ping不通则输出"fail!"

ping -c 2 -W 1 192.168.0.1
-c 2 : 每个ip只ping2次
-W 1 : 每次ping的超时等待为1

使用while编程

#!/bin/bash     #代码
declare -i i=1

while [ $i -lt 255 ];do
        ping -c 2 -W 1 192.168.0.$i
        if [ $? -eq 0 ];then
                echo "success!"
        else
                echo "fail!"
        fi
        let i++
        echo "##########"
done
-------------------------分割线-------------------------
[root@localhost ~]# bash a.sh   #执行代码
PING 192.168.0.1 (192.168.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=1 ttl=128 time=3.03 ms
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=2 ttl=128 time=2.89 ms

--- 192.168.0.1 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1001ms
rtt min/avg/max/mdev = 2.890/2.963/3.037/0.091 ms
success!
##########
PING 192.168.0.2 (192.168.0.2) 56(84) bytes of data.

--- 192.168.0.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 1000ms

fail!
##########
PING 192.168.0.3 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.

--- 192.168.0.3 ping statistics ---
2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 1000ms

fail!
##########

使用until编程

#!/bin/bash
declare -i i=1

until [ $i -gt 255 ];do
        ping -c 2 -W 1 192.168.0.$i
        if [ $? -eq 0 ];then
                echo "success!"
        else
                echo "fail!"
        fi
        let i++
        echo "##########"
done
-------------------------分割线-------------------------
[root@localhost ~]# bash a.sh
PING 192.168.0.1 (192.168.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=1 ttl=128 time=2.63 ms
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=2 ttl=128 time=2.35 ms

--- 192.168.0.1 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
rtt min/avg/max/mdev = 2.352/2.493/2.635/0.150 ms
success!
##########
PING 192.168.0.2 (192.168.0.2) 56(84) bytes of data.

--- 192.168.0.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 999ms

fail!
##########
PING 192.168.0.3 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.

--- 192.168.0.3 ping statistics ---
2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 999ms

fail!
##########

第六周