linux学习第五周
目录
1、总结rocky 系统的启动流程，grub工作流程
1.1系统启动整体流程（基于 BIOS/UEFI）
1.2硬件初始化阶段
1.2.1BIOS（传统模式）
1.2.2UEFI（新模式）
1.3引导加载程序（GRUB2）阶段
1.4内核加载与初始化阶段
1.5用户空间初始化（systemd 阶段）
2、总结内核设计流派及特点。
3、总结systemd服务配置文件
4、总结DNS域名三级结构，DNS服务工作原理，涉及递归和迭代查询原理
4.1DNS域名三级结构
4.1.1顶级域名
4.1.2二级域名
4.1.3主域名/子域名
4.2DNS服务工作原理
4.2.1DNS服务的作用
4.2.2解析流程
4.3递归查询和迭代查询
4.3.1递归查询
4.3.2迭代查询
5、实现私有DNS, 供本地网络主机作DNS递归查询
5.1环境部署（ubantu）
5.2端口查看
5.3配置网卡
5.4systemd-resolved环境还原
6、总结DNS服务器类型，解析答案，正反解析域，资源记录定义
6.1DNS服务器类型
6.2解析答案
6.2.1权威答案
6.2.2非权威答案
6.3正反解析域
6.3.1正向解析
6.3.2反向解析
6.4资源记录定义
7、总结对称加密和非对称加密，单向哈希算法的概念和加密原理
7.1对称加密
7.2非对称加密
8、总结cdn原理
8.1CDN目标
8.2工作流程
8.3核心原理
8.4适用场景
1、总结rocky 系统的启动流程，grub工作流程
1.1系统启动整体流程（基于 BIOS/UEFI）
Rocky Linux（基于 RHEL）的启动流程分为 硬件初始化、引导加载程序（GRUB）、内核加载与初始化、用户空间初始化（systemd） 四个核心阶段。
1.2硬件初始化阶段
1.2.1BIOS（传统模式）
执行 POST（加电自检），检测硬件设备（CPU、内存、硬盘等）。
根据启动顺序（如 BIOS 设置）查找引导设备（如硬盘、U 盘）。从设备的 MBR（主引导记录） 加载引导程序（第 1 阶段引导程序，512 字节，包含 GRUB 阶段 ）
1.2.2UEFI（新模式）
替代 BIOS 的固件接口，支持更大硬盘、安全启动（Secure Boot）等。
从 EFI 系统分区（ESP，通常为 FAT32 格式） 加载引导程序（如 grubx64.efi）。
1.3引导加载程序（GRUB2）阶段
GRUB（Grand Unified Bootloader）负责加载内核和初始环境，加载 GRUB 自身模块，解析配置文件（/boot/grub2/grub.cfg）。
显示启动菜单（如未交互，默认选择倒计时内的默认条目）。
用户选择启动项后，加载对应的 内核镜像（vmlinuz） 和 初始内存盘（initramfs），并传递内核参数（如 root=/dev/sda1 ro）。
1.4内核加载与初始化阶段
内核解压缩与启动：
GRUB 将内核镜像加载到内存，内核开始执行，解压缩并初始化硬件驱动（通过 initcall 机制）。
initramfs 挂载：
内核挂载 initramfs（临时根文件系统），其中包含驱动模块（如文件系统驱动、SCSI/SSD 驱动）和脚本。
执行 init 脚本，检测真实根文件系统（如 /dev/sda1），加载必要驱动，准备切换到真实根文件系统。
切换根文件系统（chroot）：
通过 pivot_root 切换到真实根文件系统（/），卸载 initramfs。
1.5用户空间初始化（systemd 阶段）
启动第一个用户空间进程（PID 1）：
内核启动 systemd（代替传统 init），作为系统初始化的核心。
加载系统配置：
systemd 读取配置文件（如 /etc/fstab 挂载文件系统，/etc/inittab 兼容配置）。
启动目标（Targets）：
默认目标为 graphical.target（图形界面）或 multi-user.target（无图形），通过依赖关系启动服务（如网络、日志、安全服务等）。
用户登录：
启动登录服务（如 getty 终端或图形显示管理器 GDM），等待用户交互。
2、总结内核设计流派及特点。
| 设计流派 | 核心特点 | 性能 | 安全性 | 典型场景 | 代表系统 |
| 单体内核 | 全功能内核态，直接函数调用 | 高 | 低 | 服务器、嵌入式、高性能计算 | Linux、FreeBSD |
| 微内核 | 最小内核态，用户态服务通过 IPC 通信 | 低 | 高 | 嵌入式实时系统、安全关键系统 | QNX、Minix、seL4 |
| 混合内核 | 核心模块内核态，非核心用户态 / 优化通信 | 中高 | 中高 | 通用桌面 / 服务器系统 | Windows、macOS XNU |
| 外核 | 最小资源抽象，用户态控制资源分配 | 极高 | 高 | 高性能计算、云计算、 unikernel | ExOS、MirageOS |
| 分层内核 | 模块化层次结构，分层依赖 | 中 | 中 | 早期大型系统（历史意义为主） | Multics、RC4000 |
3、总结systemd服务配置文件
/usr/lib/systemd/system/
#每个服务最主要的脚本文件目录，类似于之前的/etc/init.d/
/run/systemd/system/
#系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面日录优先运行
/etc/systemd/system/
#管理员建立的执行脚本，类似于/etc/rcN.d/sxx的功能，比上面目录优先运行4、总结DNS域名三级结构，DNS服务工作原理，涉及递归和迭代查询原理
4.1DNS域名三级结构
4.1.1顶级域名
例子：www.baidu.com中的com
作用：区分域名的类别或所属国家
4.1.2二级域名
例子：www.baidu.com中的baidu
4.1.3主域名/子域名
例子：www.baidu.com中的www
4.2DNS服务工作原理
4.2.1DNS服务的作用
DNS服务器的功能是将域名解析为IP地址
4.2.2解析流程
（1）客户端发起查询
（2）若本地缓存有DNS解析记录的IP地址则直接返回IP，无则进行下一步
（3）查询根服务器，返回.com
（4）查询顶级域名服务器，返回baidu.com
（5）查询权威服务器，返回www.baidu.com
（6）将查询结果返回给客户端
4.3递归查询和迭代查询
4.3.1递归查询
特点：客户端只需要向本地DNS发送一次查询，返回的是最终的IP地址
优点：对客户端简单
缺点：对本地DNS服务器的压力较大
4.3.2迭代查询
特点：每次返回下一级服务器的地址，最终返回IP地址
优点：减小服务器负载，适合分布式架构
缺点：流程复杂，需多次往返请求
5、实现私有DNS, 供本地网络主机作DNS递归查询
5.1环境部署（ubantu）
apt install bind9 -y
systemctl is-active bind95.2端口查看
netstat -tnulp | grep named
#默认占用53端口5.3配置网卡
vim /etc/netplan/00-installer-config.yamlnetwork:
renderer: NetworkManager
ethernets:
eth0:
#dhcp4: true
addresses: [10.0.0.12/24]
gateway4: 10.0.0.2 # 该属性目前已经被移除，虽然能够使用，但是不推荐
nameservers:
# search: [magedu.com,magedu.org]
addresses: [127.0.0.1] # 推荐使用这种方式
version: 2重启使配置生效
netplan apply5.4systemd-resolved环境还原
去掉全局配置，在该文件中注释掉DNS行
vim /etc/systemd/resolved.conf重启服务
systemctl restart systemd-resolved.service6、总结DNS服务器类型，解析答案，正反解析域，资源记录定义
6.1DNS服务器类型
根服务器，权威服务器，递归服务器，缓存服务器，转发服务器
6.2解析答案
解析答案分为权威答案和非权威答案
6.2.1权威答案
直接由权威服务器返回
6.2.2非权威答案
来自缓存服务器或递归服务器的本地缓存
6.3正反解析域
6.3.1正向解析
将域名解析为IP地址
6.3.2反向解析
将IP地址解析为域名
6.4资源记录定义
A：域名解析为IPV4地址
AAAA：域名解析为IPV6地址
MX：指定邮件服务器地址
CNAME：为域名创建别名
NS：指定区域的权威服务器，例如A区域由B负责解析
SOA：标记区域的起始权威服务器，包含区域的元数据
7、总结对称加密和非对称加密，单向哈希算法的概念和加密原理
7.1对称加密
对称加密只有一个私钥，常用在数据加密场景中
7.2非对称加密
非对称加密有一个公钥和一个私钥，常用在密钥交换的场景中，比如HTTPS中的RSA握手
8、总结cdn原理
8.1CDN目标
通过在全球部署分布式边缘节点，将用户请求导向距离最近，负载最低的节点，解决跨地域延时高，网络拥堵的问题
8.2工作流程
用户发起请求，DNS调度至边缘节点，边缘节点响应请求，内容更新与缓存策略
8.3核心原理
内容缓存，负载均衡，数据传输优化，安全防护
8.4适用场景
静态内容为主的网站
高并发场景
大文件下载，视频点播