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计算机基础知识复习8.29

article 2024/11/17 17:37:14

DNS解析过程

客户端首先会发出一个DNS请求，问www.server.com的IP是什么，并发给本地DNS服务器(也就是客户端的TCP/IP设置为填写的DNS服务器地址

本地域名服务器收到客户端的请求后，如果缓存里的表格能找到www.server.com,则它直接返回IP地址，如果没有，本地DNS会去问他的根域名服务器：www.server.com的IP地址是什么吗，根域名服务器是最高层次的，他不直接用于域名解析，而是指出一条道路

根DNS收到来自本地DNS的请求后，发现后置是.com，说www.server.com这个域名归.com区域管理，我给你.com顶级域名服务器地址，你去问问

本地DNS收到顶级域名服务器的地址后，发起请求问能告诉我www.server.com的IP地址吗

顶级域名服务器说：我给你负责www.server.com区域的权威dns服务器的地址，你去问他

本地DNS于是转向问权威DNS服务器，www.server.com对应的IP是什么

权威DNS服务器查询后将对应的IP地址x.x.x.x告诉本地DNS

本地DNS再将IP地址返回客户端，客户端和目标建立连接

进程间通信方式

管道通信，就是内核里的一串缓存，从管道的一段写入的数据，实际上是缓存在内核中的，另一端读取，也就是从内核中读取这段数据，管道传输的数据是无格式的流且大小受限

消息队列是保存在内核中的消息链表，在发送数据时，会分成一个个独立的数据单元，也就是消息体，消息体是用户自定义的数据类型，消息的发送方和接收方要约定好消息体的数据类型，所以每个消息体都是固定大小的存储块，不像管道是无格式的字节流数据，如果进程从消息队列中读取了消息体，内核就会把这个消息体删除。消息队列生命周期随着内核，如果没有释放消息队列或者关闭操作系统，消息队列会一直存在。

共享内存的机制就是拿出一块虚拟地址空间来，映射到相同的物理内存中，这样这个进程写入的东西，另外一个进程马上就能看到了，就不需要拷贝来拷贝去，大大提高了进程间通信的速度

信号量其实是一个整型的计数器，主要用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于缓存进程间通信的数据。

为什么需要Time_Wait状态

主动发起关闭连接的一方，才会有TIME_WAIT状态

采取TIME_WAIT状态，主要原因：

防止历史连接中的数据，被后面相同四元组的连接错误的接受。采用2MSL时长，足以让两个方向上的数据包都被丢弃，使得原来连接的数据包在网络中都自然消失，再出现的数据包一定都是新建立连接所产生的

保证被动关闭连接的一方，能被正确的关闭。Time_wait作用是等待足够的时间以确保最后的ack能让被动关闭方接受，从而帮助其正常关闭

TIME_WAIT过多的危害

占用系统资源，比如文件描述符号，内存资源，CPU资源，线程资源

占用端口资源，端口资源也是有限的。

如果客户端的TIME_WAIT状态过多，占满了所有端口资源，那么就无法对目的IP+目的Port都一样的服务端发起连接，但是被使用的端口，还是可以继续对另一个服务端发起连接的

如果服务端的TIME_WAIT状态过多，并不会导致端口资源受限，因为服务端只能监听一个端口，而且由于一个四元组唯一确定一个TCP连接，因此理论上服务端可以建立很多连接，但是TCP连接过多，会占用系统资源，比如文件描述符号，内存资源，CPU资源，线程资源等

CLOSE_WAIT状态原因

close_wait状态是被动关闭方才会有的状态，而且如果被动关闭方没有调用close函数关闭连接，那么就无法发出FIN报文，从而无法使得close_wait状态的连接转变为last_ack状态

当服务端出现大量close_wait状态的连接的时候，说明服务端的程序没有调用close函数关闭连接

TCP建立连接时，通过三次握手能防止历史连接的建立，能减少双方不必要的资源开销，能帮助双方同步初始化序列号，序列号能够保证数据包不重复，不丢弃和按序传输。不使用两次握手和四次握手的原因：两次握手无法防止历史连接的建立，会造成双方资源的浪费，也无法可靠的同步双方序列号。四次握手就已经理论上最少可靠连接建立，所以不需要使用更多的通信次数。

第一范式(1NF)：要求数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项

第二范式(2NF): 在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于候选码(在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖)

第三范式(3NF)：在2NF基础上，任何非主属性，不依赖于其他非主属性。第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。

OSI七层模型

应用层：负责给应用程序提供统一的接口

表示层：负责把数据转换成兼容另一个系统能识别的格式

会话层：负责建立，管理和终止表示层实体之间的通信会话

传输层：负责端到端的数据传输

网络层：负责数据的路由，转发，分片

数据链路层：负责数据的封帧和差错检测以及MAC寻址

物理层：负责在物理网络中传输数据帧

内存分段

程序是由若干个逻辑分段组成的，如可由代码分段，数据分段，栈端，堆段组成。不同的段是有不同的属性的，所以就用分段的形式把这些段分离出来

分段机制下的虚拟机制由两部分组成，段选择因子和段内偏移量。

段选择因子和段内偏移量：

段选择子就保存在段寄存器里面。段选择子里面最重要的是段号，用作段表的索引。段表里面保存的是这个段的基地址，段的界限和特权等级等。

虚拟地址中的段内偏移量应该位于0和段界限之间，如果段内偏移量是合法的，就将段基地址加上段内偏移量得到物理内存地址。

内存分页

分页是把整个虚拟和物理内存空间切成一段段固定尺寸的大小，这样一个连续并且尺寸固定的内存空间叫做页。虚拟地址与物理地址之间通过页表来映射。页表是存储在内存里的，内存管理单元就将虚拟内存地址转换成物理地址的工作。对于一个内存地址转换，就是把虚拟内存地址，切分成页号和偏移量。根据页号，从页表里面，查询对应的物理页号，直接拿物理页号，加上前面的偏移量，就得到了物理内存地址。