Linux入门-第五周

1、磁盘lvm管理，完成下面要求，并写出详细过程：
　　1) 创建一个至少有两个PV组成的大小为20G的名为testvg的VG;要求PE大小 为16MB, 而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv;挂载至/users目录

　　　　　　准备两个10G的分区

 [root@Centos7 data]# lsblk -l |grep sdb[-]
 sdb1                  :     10G   part
 sdb2                  :     10G   part 

　　　　　　升级为物理卷

 [root@Centos7 data]# partprobe /dev/sdb

　　　　　　创建物理卷

 [root@Centos7 data]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2
   Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
   Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.

　　　　　　创建卷组 指定PE大小

 [root@Centos7 data]# vgcreate -s 16M testvg /dev/sdb1 /dev/sdb2
   Volume group "testvg" successfully created

　　　　　　创建5G的逻辑卷，名称为testlv

 [root@Centos7 data]# lvcreate -n testlv -L 5G testvg
   Logical volume "testlv" created.

　　　　　　查看LV列表

 [root@Centos7 data]# lvs
   LV     VG             Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
   data   centos_centos7 -wi-ao---- .00g
   root   centos_centos7 -wi-ao---- .00g
   swap   centos_centos7 -wi-ao----  .00g
   testlv testvg         -wi-a-----  .00g  

　　　　　　创建文件系统

 [root@Centos7 data]# mkfs.ext4 /dev/testvg/testlv
 mke2fs 1.42. (-Dec-)
 Filesystem label=
 OS type: Linux
 Block size= (log=)
 Fragment size= (log=)
 Stride= blocks, Stripe width= blocks
  inodes,  blocks
  blocks (5.00%) reserved for the super user
 First data block=
 Maximum filesystem blocks=
  block groups
  blocks per group,  fragments per group
  inodes per group
 Superblock backups stored on blocks:
     , , , , , , 

 Allocating group tables: done
 Writing inode tables: done
 Creating journal ( blocks): done
 Writing superblocks and filesystem accounting information: done 

　　　　　　查看UUID

 [root@Centos7 data]# blkid /dev/testvg/testlv
 /dev/testvg/testlv: UUID="800ff8eb-8557-4d7f-9b55-e097f957b431" TYPE="ext4"

　　　　　　创建一个目录并挂载

 [root@Centos7 data]# cd /
 [root@Centos7 /]# mkdir users
 [root@Centos7 /]# mount /dev/testvg/testlv /users/
 [root@Centos7 /]# df -Th |grep "/users"
 /dev/mapper/testvg-testlv       ext4      .8G   20M  .6G   % /users

　　　　　　设置永久挂载

 [root@Centos7 /]# vim /etc/fstab
 [root@Centos7 /]# cat /etc/fstab |grep "/users"
 UUID=800ff8eb--4d7f-9b55-e097f957b431 /users    ext4    defaults
 [root@Centos7 /]# 

　　2) 扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失

　　　　　　新建用户archlinux , 要求其家目录为/users/archlinux，而后su切换至archlinux用户，复制/etc/pam.d目录至自己的家目录

 [root@Centos7 ~]# useradd archlinux -d /users/archlinux
 [root@Centos7 ~]# su - archlinux
 [archlinux@Centos7 ~]$ cp -av /etc/pam.d/ /users/archlinux/
 ‘/etc/pam.d/’ -> ‘/users/archlinux/pam.d’
 ‘/etc/pam.d/config-util’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/config-util’
 ‘/etc/pam.d/other’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/other’
 ‘/etc/pam.d/passwd’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/passwd’
 ‘/etc/pam.d/chfn’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/chfn’
 ‘/etc/pam.d/chsh’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/chsh’
 ‘/etc/pam.d/login’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/login’
 ‘/etc/pam.d/remote’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/remote’
 ‘/etc/pam.d/runuser’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/runuser’
 ‘/etc/pam.d/runuser-l’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/runuser-l’
 ‘/etc/pam.d/su’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/su’
 ‘/etc/pam.d/su-l’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/su-l’
 ‘/etc/pam.d/systemd-user’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/systemd-user’
 ‘/etc/pam.d/polkit-’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/polkit-’
 ‘/etc/pam.d/crond’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/crond’
 ‘/etc/pam.d/vlock’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/vlock’
 ‘/etc/pam.d/ppp’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/ppp’
 ‘/etc/pam.d/vmtoolsd’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/vmtoolsd’
 ‘/etc/pam.d/xserver’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/xserver’
 ‘/etc/pam.d/pluto’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/pluto’
 ‘/etc/pam.d/cups’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/cups’
 ‘/etc/pam.d/gdm-autologin’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/gdm-autologin’
 ‘/etc/pam.d/gdm-fingerprint’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/gdm-fingerprint’
 ‘/etc/pam.d/gdm-launch-environment’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/gdm-launch-environment’
 ‘/etc/pam.d/gdm-password’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/gdm-password’
 ‘/etc/pam.d/gdm-pin’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/gdm-pin’
 ‘/etc/pam.d/gdm-smartcard’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/gdm-smartcard’
 ‘/etc/pam.d/liveinst’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/liveinst’
 ‘/etc/pam.d/sshd’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/sshd’
 ‘/etc/pam.d/setup’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/setup’
 ‘/etc/pam.d/smtp.postfix’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/smtp.postfix’
 ‘/etc/pam.d/smtp’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/smtp’
 ‘/etc/pam.d/atd’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/atd’
 ‘/etc/pam.d/sudo’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/sudo’
 ‘/etc/pam.d/sudo-i’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/sudo-i’
 ‘/etc/pam.d/system-auth-ac’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/system-auth-ac’
 ‘/etc/pam.d/system-auth’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/system-auth’
 ‘/etc/pam.d/postlogin-ac’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/postlogin-ac’
 ‘/etc/pam.d/postlogin’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/postlogin’
 ‘/etc/pam.d/password-auth-ac’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/password-auth-ac’
 ‘/etc/pam.d/password-auth’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/password-auth’
 ‘/etc/pam.d/fingerprint-auth-ac’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/fingerprint-auth-ac’
 ‘/etc/pam.d/fingerprint-auth’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/fingerprint-auth’
 ‘/etc/pam.d/smartcard-auth-ac’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/smartcard-auth-ac’
 ‘/etc/pam.d/smartcard-auth’ -> ‘/users/archlinux/pam.d/smartcard-auth’
 [archlinux@Centos7 ~]$ ls /users/archlinux/pam.d/ | wc -l

 [archlinux@Centos7 ~]$ 

　　　　　　查看VG是否有足够可用空间

 [archlinux@Centos7 ~]$ su root
 Password:
 [root@Centos7 archlinux]# vgs
   VG             #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
   centos_centos7          wz--n-  .00g   4.00m
   testvg                  wz--n- <.97g <.97g

　　　　　　查看逻辑卷大学

 [root@Centos7 archlinux]# lvs |grep "testlv"
   testlv testvg         -wi-ao----  .00g 

　　　　　　扩展逻辑卷大小至7G

 [root@Centos7 archlinux]# lvextend -L +2G -r /dev/testvg/testlv
   Size of logical volume testvg/testlv changed from 5.00 GiB ( extents) to 7.00 GiB ( extents).
   Logical volume testvg/testlv successfully resized.
 resize2fs 1.42. (-Dec-)
 Filesystem at /dev/mapper/testvg-testlv is mounted on /users; on-line resizing required
 old_desc_blocks = , new_desc_blocks =
 The filesystem on /dev/mapper/testvg-testlv is now  blocks long.

　　　　　　查看当前逻辑卷和物理卷大小

 [root@Centos7 archlinux]# lvs |grep "testlv"
   testlv testvg         -wi-ao----  .00g
 [root@Centos7 archlinux]# df -Th |grep "testlv"
 /dev/mapper/testvg-testlv       ext4      .8G   23M  .4G   % /users

　　　　　　查看archlinux账户pam.d目录下文件个数

 [root@Centos7 archlinux]# ls /users/archlinux/pam.d | wc -l
 

　　3) 收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失

　　　　　　　　先取消挂载，使之处于离线状态

 [root@Centos7 ~]# umount /dev/testvg/testlv 

　　　　　　　　设置文件系统大小

 [root@Centos7 ~]# resize2fs /dev/testvg/testlv 3G
 resize2fs 1.42. (-Dec-)
 Resizing the filesystem on /dev/testvg/testlv to  (4k) blocks.
 The filesystem on /dev/testvg/testlv is now  blocks long.

 [root@Centos7 ~]# 

　　　　　　　　缩减逻辑卷大小，并查看

 [root@Centos7 ~]# lvreduce -L 3G /dev/testvg/testlv
   WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB.
   THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
 Do you really want to reduce testvg/testlv? [y/n]: y
   Size of logical volume testvg/testlv changed from 7.00 GiB ( extents) to 3.00 GiB ( extents).
   Logical volume testvg/testlv successfully resized.
 [root@Centos7 ~]# lvs |grep "testlv"
   testlv testvg         -wi-a-----  .00g
 [root@Centos7 ~]#

　　　　　　　　挂载后，查看物理卷大小，查看pam.d目录文件个数

 [root@Centos7 ~]# mount /dev/testvg/testlv /users
 [root@Centos7 ~]# df -Th |grep "/users"
 /dev/mapper/testvg-testlv       ext4      .9G   16M  .7G   % /users
 [root@Centos7 ~]# ls /users/archlinux/pam.d/ | wc -l
 44　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#文件个数没变。表示没丢失数据。登录用户也正常
 [root@Centos7 ~]# su archlinux
 [archlinux@Centos7 root]$ 

　　4) 对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验证快照的功能

　　　　　　　　创建大小为1G的只读快照，并查看。

 [root@Centos7 ~]# lvcreate -L 1G -s -n testsnap -p r /dev/testvg/testlv
   Logical volume "testsnap" created.
 [root@Centos7 ~]# lvs |grep "test"
   testlv   testvg         owi-aos---  .00g
   testsnap testvg         sri-a-s---  .00g      testlv 0.01
 [root@Centos7 ~]#

　　　　　　　　创建快照目录并挂载

 [root@Centos7 ~]# mkdir /users/testsnap
 [root@Centos7 ~]# mount /dev/testvg/testsnap /users/testsnap/
 mount: /dev/mapper/testvg-testsnap is write-protected, mounting read-only
 [root@Centos7 ~]# 

　　　　　　　　删除pam.d目录下的g开头文件并查看剩余文件个数，与快照中的文件作对比

 [root@Centos7 ~]# rm -f /users/archlinux/pam.d/g*
 [root@Centos7 ~]# ls /users/archlinux/pam.d/ |wc -l

 [root@Centos7 ~]# ls /users/testsnap/archlinux/pam.d/ |wc -l

 [root@Centos7 ~]# 

　　　　　　　　取消挂载，在还原快照文件后查看文件个数。

 [root@Centos7 ~]# umount /users/testsnap/
 [root@Centos7 ~]# umount /users
 [root@Centos7 ~]# cd /users/
 [root@Centos7 users]# tar -zxf /tmp/backup.tar.gz
 [root@Centos7 users]# ls users/testsnap/archlinux/pam.d/ |wc -l
 44　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
 [root@Centos7 users]#

2、创建一个可用空间为1G的RAID1设备，文件系统为ext4，有一个空闲盘，开机可自动挂载至/backup目录

　　　　　　创建raid1 并创建挂载点和文件系统

 [root@Centos7 ~]# lsblk |grep "sdb"
 sdb                       :      20G   disk
 ├─sdb1                    :     512M   part
 ├─sdb2                    :     512M   part
 └─sdb3                    :     512M   part
 [root@Centos7 ~]# mdadm -C /dev/md0 -l  -n  /dev/sdb{,} -x  /dev/sdb3
 mdadm: Note: this array has metadata at the start and
     may not be suitable as a boot device.  If you plan to
     store '/boot' on this device please ensure that
     your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
     --metadata=0.90
 Continue creating array?
 Continue creating array? (y/n) y
 mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
 mdadm: array /dev/md0 started.
 [root@Centos7 ~]# mkdir /backup
 [root@Centos7 ~]# mkfs.ext4 /dev/md0
 mke2fs 1.42. (-Dec-)
 Filesystem label=
 OS type: Linux
 Block size= (log=)
 Fragment size= (log=)
 Stride= blocks, Stripe width= blocks
  inodes,  blocks
  blocks (5.00%) reserved for the super user
 First data block=
 Maximum filesystem blocks=
  block groups
  blocks per group,  fragments per group
  inodes per group
 Superblock backups stored on blocks:
     , , , , , , , 

 Allocating group tables: done
 Writing inode tables: done
 Creating journal ( blocks): done
 Writing superblocks and filesystem accounting information: done 

 [root@Centos7 ~]# 

　　　　　　设置永久挂载

 [root@Centos7 ~]# blkid /dev/md0
 /dev/md0: UUID="7708add9-f5c8-48d0-9547-b127f773fbf1" TYPE="ext4"
 [root@Centos7 ~]# vim /etc/fstab
 [root@Centos7 ~]# mount -a
 [root@Centos7 ~]# cat /etc/fstab |grep "backup"
 UUID=7708add9-f5c8-48d0--b127f773fbf1 /backup    ext4    defaults
 [root@Centos7 ~]# 

3、简述TCP链接建立和断开过程

　　TCP会话的建立

　　　　由于TCP是一个面向连接的协议，发送数据前需要先和接收者提前建立连接，该连接通常称为“会话”。TCP通过三次握手的可靠性机制来建立会话，所谓三次握手是指在TCP会话的建立过程中，总共交换3个TCP控制报文，通过这3个控制报文，保证了TCP会话建立过程的可靠性。TCP三次握手建立过程如下图所示。

　　　　图中假设现在主机A需要向主机B发送TCP数据，首先由主机A发起会话建立，向主机B发送一个设置“SYN”标志位的TCP控制报文，表示想和主机B建立会话连接，报文中的SEQ序列号字段会填充一个0~2¹⁶范围内的随机数（只有SYN标志位置位的TCP报文才会填充一个随机数），图中的SEQ序列号用0表示。

　　　　主机B收到SYN置位的TCP报文后，知道有人想和自己建立连接，主机B接收SYN报文并向主机A回复一个同时设置了“SYN”和“ACK”标志位的TCP报文，其中的“ACK”表示主机B同意和主机A建立连接，并确认主机A发送的“SYN”报文。而“SYN”表示主机B同时想和主机A建立一个会话连接，这是因为TCP协议是全双工模式，建立一个会话可以实现数据的双向发送。

　　　　报文中的SEQ序列号字段填充一个0~2¹⁶范围内的随机数，主机B发送的序列号同样用0表示。而确认序列号=接收到的序列+数据长度，有于TCP协议中的控制报文的数据长度也算作一个字节，所以图中的ACK SEQ为1（0+1）。通过确认序列号可以统计出已接收的数据总长度。如上图所示。

　　　　主机A收到主机B发送的“SYN+ACK”后，回复一个“ACK”置位的TCP报文进行确认，回复的ACK报文中，SEQ序列号字段位1（0+1），由于主机A之前发送的SYN报文中的序列号为0，并且已经发送过一个字节数据（SYN报文），所以现在的SEQ序列号为1。通过序列号字段可以统计出发送者已发送的数据总长度。ACK SEQ确认序列号=主机B的发送序列号+数据长度（1=0+1），经过三次握手之后，主机A和主机B建立了两个TCP会话，最终实现数据的双向发送。

　　TCP会话的终止

　　　　　　TCP会话的终止需要经过四次握手断开连接，原因是TCP的会话是双向的，会话两端独立的发送和接收数据，那么终止会话就需要双向断开连接，例如下图所示，主机A和主机B建立TCP会话后两端都开始发送TCP数据，如果现在主机A的数据发送完了，主机A向主机B提出断开连接，这只是单方向的行为，只会断开主机A到主机B的连接，而主机B到主机A的连接环还保持正常，主机B还可以向主机A继续发送数据，如果现在主机B的数据也发送完了，主机B向主机A提出断开连接，连接双向断开后TCP会话终止，TCP协议四次握手终止会话如下图所示。

　　　　　　下图中，主机A向主机B发送完数据后，主机A断开和主机B的连接，主机A向主机B发送一个FIN置位的TCP控制报文，主机B收到FIN报文后，回复ACK报文确认收到的FIN。由于主机B也没有数据再发送给主机A，随后主机B也向主机A发送一个FIN置位的TCP控制报文，断开和主机A的连接。主机A收到FIN报文后，回复ACK报文确认收到的FIN。

4、简述TCP和UDP的区别

　　　　TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能顺序地从一端传到另一端。
　　　　UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，不保证数据按顺序传递，故而传输速度很快。