06葵花宝典之linux网络、进程管理和shell循环语句

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06葵花宝典之linux网络、进程管理和shell循环语句

作为服务器，其输入输出功能在大多数时候都是通过网络提供的，网络功能对于服务器而言是至关重要的。

一、OSI七层模型和TCP/IP四层模型

1、OSI七层模型

OSI七层模型是参考ISO（International Standard Organization国际标准化组织）所指定的一个用于通信系统间互联的标准体系。 OSI（Open System Interconnetcion，开放系统互联）是一个参考模型。其从底层到高层分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层

1-1、物理层

物理层用于定义物理连接的手段，以及数据的bit流信号如何通过设备的电气特性进行传输；比如，可以通过双绞线传输，也可以通过WIFI传输，还可以通过同轴电缆传输，这些不同的物理链路方法中，也有不同的定义来规定信号的电气特性；也就是如何将数据的0、1转换为光、电或者其他信息进行传输，并在接收端还原出来。在这一层上，数据一般称之为数据流。

1-2、数据链路层

其主要作用是对物理层收的的0、1信号进行分组和解释，或者说，将上层的数据进行分组包装后变成0、1信号，交给物理层进行传输，在这层上，数据一般称之为数据帧。数据帧一般有标头和数据两部分，标头包括数据的一些说明向，数据则是上层协议需要传输的内容。

1-3、网络层

在网络层，可以将一个大的网络，划分为小的网络，这个是通过我们常说的IP地址来实现的。网络层主要的主要目的，是隔离数据链路层的一些广播数据，以及实现网络到网络的寻址，也就是我们常说的路由功能。

1-4、传输层

通过前三层，基本可以实现主机到主机的通信了，但主机上运行的软件或者进程很多，收到的数据或者发出的数据具体是到那个软件或者那个进程呢？这就需要进程的端口号来标示。传输层可以建立起A主机的某个进程到B主机的某个进程间的通信。

1-5、会话层

主机之间建立、管理、终止会话。

1-6、表示层

各类型文件或者数据采用何种方式进行表示。比如，一张图片是采用那种格式进行编码，如何加密等等

1-7、应用层

使用应用层来处理网络应用。

2、TCP/IP四层模型

TP/IP四层模型可以看作是OSI七层模型的一个具体实现，也是现在网络上设备之间通信的一个事实标准，它将七层模型中的物理层和数据链路层合起来称为数据链路层，将会话层、表示层和应用层合起来称为应用层。

不论是七层模型还是四层模型，对于网络连接而言，需要使用到的常用协议或者标准有：ARP（地址解析协议，工作在数据链路层）、IP（网际协议，工作在网络层）、TCP/UDP(传输控制协议/用户数据报协议，工作在传输层）、Http/Ftp(超文本传输协议/简单文件传输协议）等等。

二、iproute命令

在linux上配置查看或更改设备的属性，通常使用ip、ifconfig命令。

1、ifconfig

ifconfig：configure a network interface，配置网络接口。

常见使用方法如下：

1-1、ifconfig 不跟任何选项或参数，用于显示当前主机上没有被禁止的网络接口的配置信息。如：

[root@koala ~]# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:0D:FF:B8  
          inet addr:192.168.1.169  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe0d:ffb8/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:214 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:188 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:23778 (23.2 KiB)  TX bytes:31448 (30.7 KiB)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:240 (240.0 b)  TX bytes:240 (240.0 b)

也可以跟一个指定接口，只显示该接口的网络配置信息，如： ifconfig eth0

1-2、ifconfig INTERFACE up|down 启用或禁用名称为INTERFACE的接口

如：ifconfig eth0 down 禁用eth0这个网络接口。

1-3、ifconfig INTERFACE ip/mask_len 配置接口地址为指定地址

如：配置接口地址为：192.168.0.1，掩码为255.255.0.0（掩码长度16位）

[root@koala ~]# ifconfig eth0 192.168.0.1/16

删除接口地址：

ifconfig eth0 del ip

2、ip

ip命令用于显示或者设置路由、设备网络配置、策略路由等信息

2-1、ip link show/ip addr show 显示网络接口相关信息，后面可跟具体接口名称，显示该接口信息

ip addr show 显示更详细的信息，包括接口的ip地址以及辅助地址（secondary）

[root@koala ~]# ip link show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:0d:ff:b8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
[root@koala ~]# ip addr show 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:55:aa:55:bb:55 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.250/24 brd 192.168.1.255 scope global eth0
    inet 192.168.2.169/24 scope global eth0
    inet 192.168.1.169/24 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::255:aaff:fe55:bb55/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

2-2、ip link set DEVICE 设置

可以设置的参数有 up|down 接口的开启或关闭 arp {up|down} 接口arp协议的开启或关闭 mtu 设置接口的mtu值，最大传输单元 address 接口的物理地址，格式 AA:BB:CC:DD:EE:FF alias 接口的别名 name 接口名称（重命名接口名称）

2-3、ip addr {add|del} ipaddress dev STRING

[root@koala ~]# ip addr add 192.168.2.169/24 dev eth0

为eth0接口增加ip地址：192.168.2.169/24

[root@koala ~]# ip addr del 192.168.2.169/24 dev eth0

删除接口的192.168.2.169/24这个地址

注意：无论是ifconfig还是ip命令，其都是立即有效，但是服务或系统重启后，该配置无效。要使设置的ip相关参数重启后仍然有效，需要修改配置文件（/etc/sysconfig/network-scripts/,以ifcfg-接口名为名称的文件）

如：配置eth0接口（在Cetnos6，网络接口一般以eth#命名，如ifcfg-eth0；在Centos7，网络接口一般以eno167777##命名，如eno16777736）的ip为静态ip，192.168.1.185/24，网关192.168.1.1，DNS114.114.114.114等，配置文件如下：

DEVICE=eth0
HWADDR=00:0C:29:0D:FF:B8
TYPE=Ethernet
UUID=02f6e8e0-dc1e-4f97-a958-ea7bd4b65f76
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.1.185
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.1
DNS1=114.114.114.114
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=static

三、进程相关命令 htop vmstat

1、ps

ps显示当前系统上的进程信息。常用选项为

a 显示用户的进程
u 以用户格式显示，主要显示user（用户）、PID（进程号）、%cpu（CPU占用率）、%mem（内存占用率）、vsz（虚拟内存大小）、RSS（驻留实际内存大小）、tty（终端号）、stat（进程状态）、start（起始时间）、time（累计运行时间）、command（哪个命令发起的进程） 
x 与终端无关的进程
-e 显示所有进程
-f 全格式显示（PPID，该进程的父进程号）
-H 以层级结构显示（hierarchy）
o 以指定格式显示进程

ps aux 以用户格式显示所有进程。
ps -efH 
ps o pid，ni，tty，ppid，rtprio，comm，stat
ps -e o pid，ni，tty，stat

stat：进程状态有： R，running运行态；S，Interrupt sleeping可中断睡眠态；D，Uninterrupt sleeping不可终端睡眠态；T,stopped停止态；Z，zomble僵死态；+，前台进程，N 低优先级；<，高优先级

2、htop

htop是一个交互式的进程信息查看工具，可以认为是top的升级版。htop并不在CentOS的光盘所带和镜像仓库中，他在epel仓库中，安装前，首先要配置好epel仓库。

使用htop命令进入交互式界面，如图htop

使用F1-F10进入相应的模式

F1帮助 常用的命令有： H用户进程或线程开关 K系统进程或线程开关 F选中鼠标点击的进程 P M T 使用cpu% mem% Time来进行排序q
F2设置 主要用于设置htop命令的默认选项 meters 设置上方左右的显示信息，默认为cpu mem swp tasks loadaverage uptime等 display options 设置显示信息 color columns设置需要显示的进程属性信息。

F3匹配第一个含查找字符串的进程，使用F3切换至下一个匹配到的，此时，仍然显示所有进程

F4匹配查找到字符串的进程，其他未被字符串匹配的进程不显示

F5以树状格式显示（或关闭树状结构显示）

F6展开或关闭选定的树状结构

F7将选中的进程的nice值变小（即优先级变高），root用户有效

F8将选中的进程的nice值变大（即优先级变低），root用户有效

F9kill选中的进程，ENter确定

F10退出htop

常用选项

-u username 显示指定用户的进程
-s COLUMN 以指定列排序（使用htop --sort-key help查看可以用于排序的列,也可以在F2中查看可以用于排序的列）

3、vmstat

显示虚拟内存统计信息

常用选项-s 显示内存统计数据

当只是有vmstat命令时，显示内容信息解释如下：

[root@localhost tmp]# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0      0 646008   1240 245436    0    0     9     3   22   32  0  0 100  0  0
procs 进程
    r 等待运行的，指cpu队列长度
    b 被阻塞的进程，也就是不可终端睡眠状态的进程数量

memory 内存
    swpd 交换内存使用总是，0表示未启用swap分区
    free 空闲内存
    buff 缓冲区
    cache 缓存
swap 交换分区
    si swapin 换进速率 kb/s
    so swapout 换出速率
io 块设备
    bi blockin 从块设备读入
    bo 写入块设备
system
    in interrupt 终端产生速率
    cs context switch 上下文转换速率
cpu
    us 用户空间进程
    sy 系统
    id 空闲
    wa 等待
    st 被虚拟机占用的（stolen）

四、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!”

while循环：条件为真，则执行循环体，条件一旦为假，则退出循环。

#!/bin/bash
#

declare -i i=1

while [ $i -lt 255 ];do
    if ping -c 2 "192.168.1.$i"> /dev/null;then
        echo ping "192.168.1.$i" success!
    else
        echo ping "192.168.1.$i" fail! 
    fi
    i=$i+1    
done

ping -c 说明发的ping包次数，将其送给/dev/null。如果ping成功，则其命令执行状态结果为真，输出success，否则输出fail

until循环：条件为假，则执行循环体，条件一旦为真，则退出循环。

#!/bin/bash
#

declare -i i=1

until [ $i -ge 15 ];do
    if ping -c 2 "192.168.1.$i"> /dev/null;then
        echo ping "192.168.1.$i" success!
    else
        echo ping "192.168.1.$i" fail! 
    fi
    i=$i+1    
done

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