第六周

1、100.0.0.16/28 对应网段的网关地址、广播地址、可分配IP地址范围

PREFIX 28

11111111 11111111 11111111 1111 0000

32-28=4

2*2*2*2=16

每个网段有16个IP地址

第一个网段的IP范围是：100.0.0.0-100.0.0.15

第二个网段的IP范围是：100.0.0.16-100.0.0.31

网络号：100.0.0.16（全零）

可用IP地址：100.0.0.17-100.0.0.30

广播地址：100.0.0.31（全一）

2、使用man手册学习tcpdump的使用

1、针对指定网卡eth0抓包

tcpdump -i eth0

2、过滤主机

1 tcpdump -i eth0 host192.168.1.1

2 tcpdump -i eth0 src host192.168.1.1

3 tcpdump -i eth0 dst host192.168.1.1

3、过滤协议的类型

1 tcpdump -i eth0 arp

2 tcpdump -i eth0 tcp

3 tcpdump -i eth0 udp

4 tcpdump -i eth0 icmp

4、过滤端口

1 tcpdump -nn -i eth0 port25

2 tcpdump -nn -i eth0 src port25

3 tcpdump -nn -i eth0 dst port25

tcpdump 各参数详解

A 以ASCII格式打印出所有分组，并将链路层的头最小化。 

-c 在收到指定的数量的分组后，tcpdump就会停止。 

-C 在将一个原始分组写入文件之前，检查文件当前的大小是否超过了参数file_size 中指定的大小。如果超过了指定大小，则关闭当前文件，然后在打开一个新的文件。参数 file_size 的单位是兆字节（是1,000,000字节，而不是1,048,576字节）。 

-d 将匹配信息包的代码以人们能够理解的汇编格式给出。 

-dd 将匹配信息包的代码以C语言程序段的格式给出。 

-ddd 将匹配信息包的代码以十进制的形式给出。 

-D 打印出系统中所有可以用tcpdump截包的网络接口。 

-e 在输出行打印出数据链路层的头部信息。 

-E 用spi@ipaddr algo:secret解密那些以addr作为地址，并且包含了安全参数索引值spi的IPsec ESP分组。 

-f 将外部的Internet地址以数字的形式打印出来。 

-F 从指定的文件中读取表达式，忽略命令行中给出的表达式。 

-i 指定监听的网络接口。 

-l 使标准输出变为缓冲行形式，可以把数据导出到文件。 

-L 列出网络接口的已知数据链路。 

-m 从文件module中导入SMI MIB模块定义。该参数可以被使用多次，以导入多个MIB模块。 

-M 如果tcp报文中存在TCP-MD5选项，则需要用secret作为共享的验证码用于验证TCP-MD5选选项摘要（详情可参考RFC 2385）。 

-b 在数据-链路层上选择协议，包括ip、arp、rarp、ipx都是这一层的。 

-n 不把网络地址转换成名字。 

-nn 不进行端口名称的转换。 

-N 不输出主机名中的域名部分。例如，‘nic.ddn.mil‘只输出’nic‘。 

-t 在输出的每一行不打印时间戳。 

-O 不运行分组分组匹配（packet-matching）代码优化程序。 

-P 不将网络接口设置成混杂模式。 

-q 快速输出。只输出较少的协议信息。 

-r 从指定的文件中读取包(这些包一般通过-w选项产生)。 

-S 将tcp的序列号以绝对值形式输出，而不是相对值。 

-s 从每个分组中读取最开始的snaplen个字节，而不是默认的68个字节。 

-T 将监听到的包直接解释为指定的类型的报文，常见的类型有rpc远程过程调用）和snmp（简单网络管理协议；）。 

-t 不在每一行中输出时间戳。 

-tt 在每一行中输出非格式化的时间戳。 

-ttt 输出本行和前面一行之间的时间差。 

-tttt 在每一行中输出由date处理的默认格式的时间戳。 

-u 输出未解码的NFS句柄。 

-v 输出一个稍微详细的信息，例如在ip包中可以包括ttl和服务类型的信息。 

-vv 输出详细的报文信息。 

-w 直接将分组写入文件中，而不是不分析并打印出来。

-W 限制文件的个数

3、详细叙述僵尸进程产生的原因以及危害

在linux系统中，当用ps命令观察进程的执行状态时，经常看到某些进程的状态栏为defunct，这就是所谓的“僵尸”进程。“僵尸”进程是一个早已死亡的进程，但在进程表（processs table）中仍占了一个位置（slot）。由于进程表的容量是有限的，所以，defunct进程不仅占用系统的内存资源，影响系统的性能，而且如果其数目太多，还会导致系统瘫痪。

我们知道，每个进程在进程表里都有一个进入点（entry），核心程序执行该进程时使用到的一切信息都存储在进入点。当用ps命令察看系统中的进程信息时，看到的就是进程表中的相关数据。

所以，当一个父进程以fork()系统调用建立一个新的子进程后，核心进程就会在进程表中给这个子进程分配一个进入点，然后将相关信息存储在该进入点所对应的进程表内。这些信息中有一项是其父进程的识别码。

而当这个子进程结束的时候（比如调用exit命令结束），其实他并没有真正的被销毁，而是留下一个称为僵尸进程（Zombie）的数据结构（系统调用exit的作用是使进程退出，但是也仅仅限于一个正常的进程变成了一个僵尸进程，并不能完全将其销毁）。此时原来进程表中的数据会被该进程的退出码（exit code）、执行时所用的CPU时间等数据所取代，这些数据会一直保留到系统将它传递给它的父进程为止。由此可见，defunct进程的出现时间是在子进程终止后，但是父进程尚未读取这些数据之前。

此时，该僵尸子进程已经放弃了几乎所有的内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，仅仅在进程列表中保留一个位置，记载该进程的退出状态信息供其他进程收集，除此之外，僵尸进程不再占有任何存储空间。他需要他的父进程来为他收尸，如果他的父进程没有安装SIGCHLD信号处理函数调用wait 或 waitpid() 等待子进程结束，也没有显式忽略该信号，那么它就一直保持僵尸状态，如果这时候父进程结束了，那么init进程会自动接手这个子进程，为他收尸，他还是能被清除掉的。但是如果父进程是一个循环，不会结束，那么子进程就会一直保持僵尸状态，这就是系统中为什么有时候会有很多的僵尸进程。

4、详细说明vmstat输出结果的含义

vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率，内存使用，虚拟内存交换情况,IO读写情况。这个命令是我查看Linux/Unix最喜爱的命令，一个是Linux/Unix都支持，二是相比top，我可以看到整个机器的CPU,内存,IO的使用情况，而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率(使用场景不一样)。

一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数

  r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU)，我测试的服务器目前CPU比较空闲，没什么程序在跑，当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系，一般负载超过了3就比较高，超过了5就高，超过了10就不正常了，服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大，表示你的CPU很繁忙，一般会造成CPU使用率很高。

b 表示阻塞的进程,这个不多说，进程阻塞，大家懂的。

swpd 虚拟内存已使用的大小，如果大于0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。

free   空闲的物理内存的大小，我的机器内存总共8G，剩余3415M。

buff   Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存，我本机大概占用300多M

cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，我本机大概占用300多M(这里是Linux/Unix的聪明之处，把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存，是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached会很快地被使用。)

si  每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，如果这个值大于0，表示物理内存不够用或者内存泄露了，要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕，一切正常。

so  每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于0，同上。

bi  块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是1024byte，我本机上没什么IO操作，所以一直是0，但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s，磁盘写入速度差不多140M每秒

bo 块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO过于频繁，需要调整。

in 每秒CPU的中断次数，包括时间中断

cs 每秒上下文切换次数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的CPU大部分浪费在上下文切换，导致CPU干正经事的时间少了，CPU没有充分利用，是不可取的。

us 用户CPU时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上，可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。

sy 系统CPU时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是IO操作频繁。

id  空闲 CPU时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般我认为id是空闲CPU使用率，us是用户CPU使用率，sy是系统CPU使用率。

wa：IO等待时间百分比 wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）。

st：针对虚拟技术，如果st不为0，说明本来分配给本机的CPU时间被其他虚拟机偷走了。