Network 链路层主要解决什么问题

hub 集线器存在的问题

  1. 这个包是发给谁的?谁应该接收? ( mac 地址解决)
  2. 大家都在发,会不会产生混乱? (轮流协议)
  3. 有没有谁先发、谁后发的规则?如果发送的时候出现了错误,怎么办?(随机访问控制接入协议)
  • Arp 协议
  • 已知IP 未知MAC 通过广播请求对方的MAC 地址
  • Aarp
  • 已知 MAC 未知 IP

交换机

记录目标PC MAC 地址和转发的端口 形成对应 MAC 地址表,通过学习不再通过广播来发送和接收。交换机通过学习生成转发表(MAC 地址表);有过期的时间。

如果一个局域网里面有多个交换机,ARP 广播的模式会出现什么问题呢?

如果是通过级联方式组网,A会将广播转发给B,B会广播到所有的端口。如果存在环路,会形成广播风暴。

Network DHCP 与 PXE

dhcp 的工作方式

  1. c -> dhcp discover
  2. s -> dhcp offer
  3. c -> dhcp request
  4. s -> dhcp ack

1、dhcp Discover (只有MAC 地址)

2、dhcp Offer

3、dhcp Request

4、dhcp Ack

PXE 协议

dhcp 服务器配置中的PXE 参数

ddns-update-style interim;
ignore client-updates;
allow booting;
allow bootp;
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0
{
option routers 192.168.1.1;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option time-offset -18000;
default-lease-time 21600;
max-lease-time 43200;
range dynamic-bootp 192.168.1.240 192.168.1.250;
filename “pxelinux.0”;
next-server 192.168.1.180;

}

Network net_device flags网络设备状态标识

ip -s -h l show dev enp1s0

UP 表示网卡处于启动的状态;BROADCAST 表示这个网卡有广播地址,可以发送广播包;MULTICAST 表示网卡可以发送多播包;LOWER_UP 表示 L1 是启动的,也即网线插着呢。MTU1500 是指什么意思呢?是哪一层的概念呢?最大传输单元 MTU 为 1500,这是以太网的默认值。

qdisc 是什么意思呢?qdisc 全称是 queueing discipline,中文叫排队规则。内核如果需要通过某个网络接口发送数据包,它都需要按照为这个接口配置的 qdisc(排队规则)把数据包加入队列。

最简单的 qdisc 是 pfifo,它不对进入的数据包做任何的处理,数据包采用先入先出的方式通过队列。

pfifo_fast 稍微复杂一些,它的队列包括三个波段(band)。在每个波段里面,使用先进先出规则。

三个波段(band)的优先级也不相同。band 0 的优先级最高,band 2 的最低。如果 band 0 里面有数据包,系统就不会处理 band 1 里面的数据包,band 1 和 band 2 之间也是一样。

数据包是按照服务类型(Type of Service,TOS)被分配到三个波段(band)里面的。TOS 是 IP 头里面的一个字段,代表了当前的包是高优先级的,还是低优先级的。

Network 网络概念

  1. 为什么要分层?
    • 更好的理解是分工,为了更好的完成工作通过各层之间的协同工作独立以交互的完成一个任务。
  2. 二、三层设备
    • 所谓的二层设备、三层设备,都是这些设备上跑的程序不同而已。一个 HTTP 协议的包经过一个二层设备,二层设备收进去的是整个网络包。这里面 HTTP、TCP、 IP、 MAC 都有。什么叫二层设备呀,就是只把 MAC 头摘下来,看看到底是丢弃、转发,还是自己留着。那什么叫三层设备呢?就是把 MAC 头摘下来之后,再把 IP 头摘下来,看看到底是丢弃、转发,还是自己留着。
  3. CIDR 无类型域间选路
    • 可以看到,10.100.122.2/24,这个 IP 地址中有一个斜杠,斜杠后面有个数字 24。这种地址表示形式,就是 CIDR。后面 24 的意思是,32 位中,前 24 位是网络号,后 8 位是主机号。
    • 这就是网络号。将子网掩码和 IP 地址按位计算 AND,就可得到网络号。
    • CIDR 第一个地址、子网掩码、和广播地址的计算 如16.158.165.91/22 其中前22位表示网络号,后10们表示主机地址。其中165的二进制形式10100101为取前6位表示 网络号也就是16.158.164.0 第一个地址是16.158.164.1 、子网掩码为255.255.252.0 、广播地址是16.158.<101001><11>.255。
  4. MAC 和 IP 的定位 作用
    • MAC 地址在子网定位,IP在跨子网定位。例如,从 192.168.0.2/24 访问 192.168.0.3/24 是可以用 MAC 地址的。一旦跨子网,即从 192.168.0.2/24 到 192.168.1.2/24,MAC 地址就不行了,需要 IP 地址起作用了。
  5. 网络各层单位
    • 传输层:段
    • 网络层:包
    • 链路层:帧

rsync 增量备份

可以只同步变化的文件(对比文件的修改时间)!增量同步!

使用:

 rsync -rvlt   path1    目标文件用户名B@主机名2:path2
-r: 递归,复制目录
-v: 显示复制的过程
-l:  同步软连接
-t:  基于文件的修改时间进行对比,只同步修改时间不同的文件

一般而言,我们会选择使用rsync进行远程同步或拷贝。rsync和scp的区别在于:
-> rsync只对差异文件做更新,可以做增量或全量备份;而scp只能做全量备份。简单说就是rsync只传修改了的部分,如果改动较小就不需要全部重传,所以rsync备份速度较快;默认情况下,rsync 通过比较文件的最后修改时间(mtime)和文件的大小(size)来确认哪些文件需要被同步过去。
-> rsync是分块校验+传输,scp是整个文件传输。rsync比scp有优势的地方在于单个大文件的一小部分存在改动时,只需传输改动部分,无需重新传输整个文件。如果传输一个新的文件,理论上rsync没有优势;
-> rsync不是加密传输,而scp是加密传输,使用时可以按需选择。

SCP 拷贝命令常用参数

-B  使用批处理模式(传输过程中不询问传输口令或短语) 

-C  允许压缩。(将-C标志传递给ssh,从而打开压缩功能) 

-p  保留原文件的修改时间,访问时间和访问权限。 

-q  不显示传输进度条。 

-r  递归复制整个目录。 

-v 详细方式显示输出。scpssh(1)会显示出整个过程的调试信息。这些信息用于调试连接,验证和配置问题。  

-c cipher  以cipher将数据传输进行加密,这个选项将直接传递给ssh。  

-F ssh_config  指定一个替代的ssh配置文件,此参数直接传递给ssh。 

-i identity_file  从指定文件中读取传输时使用的密钥文件,此参数直接传递给ssh。   

-l limit  限定用户所能使用的带宽,以Kbit/s为单位。    

-o ssh_option  如果习惯于使用ssh_config(5)中的参数传递方式,  

-P port  注意是大写的P, port是指定数据传输用到的端口号  

-S program  指定加密传输时所使用的程序。此程序必须能够理解ssh(1)的选项。

rsync 命令常用参数

-a, --archive 归档模式,表示以递归方式传输文件,并保持所有文件属性,等于-rlptgoD

-v, --verbose 详细模式输出

-p, --perms 保持文件权限

-g, --group 保持文件属组信息

-o, --owner 保持文件属主信息

-r, --recursive 对子目录以递归模式处理。同步目录的时候要加上这个参数

-l, --links 保留软链结,加上这个参数,同步过来的文件会保持之前的软链接属性不变

-H, --hard-links 保留硬链结

-e, --rsh=COMMAND 指定使用rsh、ssh方式进行数据同步

-z, --compress 对备份的文件在传输时进行压缩处理

--stats 给出某些文件的传输状态

--progress 打印同步的过程

--timeout=TIME 同步过程中,IP超时时间,单位为秒

--delete 删除那些目标目录中有而源目录中没有的多余文件。这个是rsync做增量方式的全备份的最佳选择方案!!!!!!

--delete-before 接受者在输出之前进行删除操作。即先将目标目录中文件全部删除,再将源目录文件拷贝过去。这是rsync保持目标目录跟源目录一致的方案!!!

--delete-after 在同步操作之后做比较,删除那些目标目录中有而源目录中没有的多余文件

--delete-excluded 删除目标目录中那些被该选项指定排除的文件

--ignore-errors 即使出现IO错误也进行删除,忽略错误

--exclude 指定同步时需要过滤掉的文件或子目录(即不需要同步过去的),后面直接跟不需要同步的单个文件名或子目录(不需要跟路径) ,过滤多个文件或子目录,就使用多个--exclude

--exclude-from 指定同步时需要过滤掉的文件或子目录,后面跟文件(比如/root/exclue.txt),然后将不需要同步的文件和子目录放到/root/exclue.txt下。

--version 打印版本信息

--port=PORT 指定其他的rsync服务端口

--log-format=formAT 指定日志文件格式

--password-file=FILE 从FILE中得到密码

--bwlimit=KBPS 限制I/O带宽,KBytes per second