Linux网络的抽象概念及应用 (linux 网络 抽象)

Linux作为一种开源操作系统,已经成为了很多企业和组织的首选。其中,网络功能因为其实用性和实用性也成为了众多人的重点学习和应用内容。在学习网络相关的知识时,一个重要的部分就是对网络抽象概念的理解。在这篇文章中,我们将探讨Linux网络的抽象概念并了解它们的应用。

1. OSI模型

OSI(Open Systems Interconnection,开放式系统互连)模型是ISO(国际标准组织)制定的一种网络协议体系结构。其基本构建块是七层协议,每层都具有某些特定的功能,用于指定数据在每个层次上如何处理和传输。这就为网络通信提供了一种逐层递增的处理方式。下面是这些层次和它们的功能:

– 物理层:这一层的任务是确保数据转换成适合在通信媒介上传输的电信号。

– 数据链路层:这一层的任务是从物理层接受数据,并将它转换为帧,使其在物理介质上传输。

– 网络层:网络层的任务是寻找到更佳路径,将数据从源主机传输到目标主机。

– 传输层:传输层的任务是确保数据的可靠传输,流量控制和错误处理。

– 会话层:会话层的任务是在不同主机之间建立会话,使得表示层的应用程序能够交换他们的数据。

– 表示层:表示层的任务是对数据进行编码和解码,同时处理数据的加密和压缩。

– 应用层:这一层向用户提供服务,并处理他们的数据请求。

理解OSI模型可以帮助我们更好地理解网络协议的功能及其在Linux系统中的应用。

2. TCP/IP协议

TCP/IP(Tranission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网协议)是Internet的核心协议,也是现代Linux系统的重要部分。 TCP/IP协议栈包括传输层的TCP(传输控制协议)协议和UDP(用户数据报协议)协议,以及网络层的IP(互联网协议)协议。

TCP协议对于数据的传输有非常好的控制和维护作用,能够在数据传输时确保数据不被丢失,同时还能为数据定序。

UDP协议则是一种无连接的传输协议,不像TCP协议一样具有传输和维护数据的功能,但是在某些场合下,UDP协议也是非常有用的,比如音频和视频传输。

IP协议则是一种早期的分组传输协议,它在Internet建立和维护互联网之间的通信链接发挥了重要作用。

3. 网络接口

Linux内核中网卡是通过网络接口来与外界进行接口的。网络接口有两类:物理接口和逻辑接口。

物理接口是指物理设备连接到计算机并形成连接的接口。

逻辑接口则是Linux内核中的一个虚拟接口,通过这个接口上的网络协议处理数据。这个虚拟接口通常对应于某个网络协议。比如,对于IP协议,其对应的虚拟接口通常是“eth0”,“eth1”等形式的接口名字。

4. 子网和路由

当一个网络由多台主机连接而成时,我们可以将这些主机分成若干个子网,以便通过路由器与其他子网进行通信。

路由是指在Internet中根据网络地址传输数据所采用的一种中继方式。当一个网络数据包到达路由时,路由器会根据数据包中的目标地址,将数据包从一个网络发送到另一个网络,以便将数据包从源地址传输到目标地址。

在Linux系统中,子网和路由的设置是非常重要的,可以使用ifconfig和route命令来进行网络设置。ifconfig命令用于设置网络接口的配置,route命令用于控制路由表。

5. 网络嗅探

对于Linux系统而言,网络嗅探就是通过对数据包进行分析,来获知网络上的信息。通常,网络嗅探的应用是为了查找网络上的故障和安全漏洞。

在Linux系统中,可以使用Wireshark等网络分析软件来进行网络嗅探。此类工具可以遵循OSI模型抽象出的网络体系设置过滤规则、查找异常流量和协议。同时,使用这类工具可以在Linux系统中以更加直观的方式查看数据包。

Linux网络的抽象概念密不可分,这些抽象概念在Linux系统的应用中具有重要作用。在网络通信中,OSI模型、TCP/IP协议、网络接口、子网和路由、网络嗅探等抽象概念都将是关键因素,同时在网络的配置和管理中也都非常重要。只有深入学习和理解这些抽象概念,才能真正方便我们的应用程序和网络管理工作。

相关问题拓展阅读:

有谁可以提供一些Linux系统概述的资料,要快,非常感谢。

Linux概述

1.1 什么是linux?

最节俭地说,linux是一个操作系统。它使得计算机上的软件和硬件之间协调工作,就好像Microsoft Windows(MS windows,微软的windows系统)系列操作系统(MS Windows和linux之间又有着巨大的差别。不仅差别巨大,甚至互相对立,互相攻击。缘何对立?缘何攻击?尽在本章中。)。至于linux具体特性,很难用一句或者一段话来表述清楚。但可以有一个大概了解:linux是一个多任务的多用户的多平台的在保护模式下的遵守POSIX标准的遵守SYSV和BSD扩展的遵守GPL许可的32位(也有64位)的类UNIX的开放源代码的免费操作系统。这句话基本上涵概了当今linux更流行最重要最主要的特性。可能读者对以上的一些名词云里雾里,不知所云,简单介绍:

1.多任务

计算机在同一时刻运行多个应用程序的能力。

2.多用户

计算机在同一时刻被多个用户访问的能力。如网络上的服务器必须是多用户的。因为网络上的服务器需要能够同时接受多个用户的同时访问。除了linux系统,比较熟悉的Win2023也是多用户的操作系统。多用户操作系统最主要的特点是:同一时刻不同的用户访问。例:一台windows98机器,虽然可以有好几个不同的帐号,但不能同时访问,所以它并不是多用户的。

3.多平台

可以在不同种类的CPU下工作。不要以为世界上就只有intel ,AMD这样的兼容CPU,还有很多种类的CPU。如:Alpha、Sparc。

4.保护模式

在linux下应用软件无法访问系统分配的内存以外的内存区域。如此,一个软件的错误不会造成整个系统的瘫痪。有些人没事在那里叫嚣:linux理论上永远也不会死机,就是这个原因。(但事实上还是会死的)

5.POSIX

POSIX表示可移植操作系枣者统接口(Portable Operating System Interface ,缩写为 POSIX 是为了读音更像UNIX)。电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE) 最初开发 POSIX 标准,是为了提高 UNIX 环境下应用程序的可移植性。然而,POSIX 并不局限于 UNIX。 许多其它的操作系统,例如 WinNT,都支持 POSIX 标准,尤其是 POSIX.1。POSIX.1 提供了源代码级别的C 语言应用编程接口(API)给操作系统的服务程序,例如读写文件。POSIX.1 已经被国际标准化组织(International Standards Organization,ISO)所接受,被命名为 ISO/IEC:1990 标准。

6.SYSV和BSD扩展

可以理解凳绝薯为和SYSV和BSD源代码级的兼容。简单一点,就是Linux下的应用程序同时也能在这两个系统上运行。SYSV和BSD也是两个操作系统,不知道这两个系统是什么?那就往下看。

7.GPL(General Public License)

公用许可证,下文会有详解。

1.2发音问题

1.2.1 linux的发音

linux发音是五花八门版本颇多,就笔者见到和听到的不下10种。对这种情况,据说,linux的创始人Linus(Linus Torvalds)针对读音分歧较多的情况,特意录了一段他对Linux的发音。这段录音的内容是这样的:“Hello,this is Linus Torvalds and I pronounce Linux as Linux”。我听出来的是/’li:nэks/,综合网上和linus自己的读音,概括出几个自认为最合适也最通用的读法:/Li’nQks/(“里那克斯”)或/’li:nэks/(“里呢克斯”)或/Li’nu:ks?/(“里纽克斯”)。这几个应该是谁都听得懂的。至于哪个比较正宗,当然是linus的原音。但事实上似乎使用linus那种读发的人并不在多数。

提示:上面的这段录音可以在RedHat中调试声卡的时候可以听到,如果你的声卡调试成功,系统会播放上面一段声音以示成功。

1.2.2 Linus Torvalds的发音

我们还宏瞎应该了解一下其作者名子的发音。毕竟是一个人的名子,没人敢随便念。基本上比较统一。在英语中,Linus Torvalds(/li’nus ‘tRwR:z/)中文就是“李纽斯·托沃兹”,也有翻成“李纳斯·托沃兹”的。但是你有机会听上面提到的那段录音,可以发现他念的是“李纽斯·托沃兹”。一般我们称他为linus先生,也就是“李牛死”。

2、体系结构概述

按照Garlan和Shaw提出的Linux操作系统分层方法:Linux操作系统分为4层次,即四个子系统,分别是用户进程、系统调用接口、Linux内核、硬件控制器。下面简单介绍一下这四个组成部分。

用户进程:用户应用程序是运行在Linux操作系统更高层的一个庞大的软件及核。当一个用户程序在操作系统之上运行时,它就是操作系统的一个进程。计算机不同,程序的大小会有所变化。

系统调用接口:为了在应用程序中实现特定的任务,可以通过系统调用来调用操作系统内核中特定的过程,以实现特定的服务。一般认为,这些调用和服务业时操作系统的一部分,内和编程接口也属于这一部分。系统调用本身也是由若干条指令组成的,但与一般过程不同的是:系统调用运行在内核模式,而一般的进程运行在用户模式。

Linux内核:内核式操作系统的灵魂,包括内核抽象核对硬件资源(如cpu)的间接访问,它负责管理磁盘上的文件、内存,负责启动系统并运行程序,负责从网络上接收和发送数据包等等

硬件:这个子系统包括了Linux安装时需要的所有可能的物理设备。

3、Linux内核

从程序员的角度来讲,操作系统的内核提供了一个虚拟的机器接口。它抽象了许多硬件细节,程序可以以某种统一的方式来进行数据管理,而内核将所有的硬件抽象成统一的虚拟借口。

Linux以统一的方式支持多任务,而这种方式对用户进程是透明的,每一个进程运行起来就好像只有它一个进程在计算机上运行一样,独占内存和其他的硬件资源。实际上内核在并发的运行几个进程。并且能够让几个进程公平合理地使用硬件资源,也能使各个进程之间互不干扰安全的运行。读到这里你就明白了为什么linux不会象windows那样常死机、蓝屏。linux如果使用图形界面可能会发现计算机好像死机了,其实没有死,而是某个进程死了,可能就是你的kde,gnome.杀死这个进程就可以了不必reset.

Linux内核也要完成一般操作系统必须完成的任务:

对文件系统的读写进行管理,把对文件系统的操作映射成对磁盘或者其他块设备的操作,Linux系统把所有的设备对定义为文件了,哈哈,这可与windows不同。

管理程序的运行,为程序分配资源,并且处理程序之间的通讯。

管理存储器,为程序分配内存,并且管理虚拟内存

管理输入输出,将设备映射成文件。

管理网络:有“网络之子”之称的Linux,对网络的管理可是她的强项。使用Linux你就会感受到它的网络功能的强大,可以使用Linux模拟强大的Csico高级路由器,那种感觉真实太棒了,只要几百块钱买一台486的计算机哦,就可以在上面自己构造强大功能的路由器,是不是动心了,哈哈,不过软件实现的路由器性能肯定比不上硬件路由器。

内核必须包含虚拟文件系统(VFS)管理程序以及各种具体文件系统映射成VFS的程序。这可是Linux较有特设的一部分,这就是为什么Linux支持的文件系统(minix文件系统、ext2/ext3文件系统、msdos/vfat/ntfs文件系统、iso9600CD-ROM的标准文件系统、hpfs OS/2用的文件系统、ufs/sysv 文件系统)很多的原因。对于内存的管理,Linux使用虚拟存储管理方式,利用现代处理器的页面映射能力,在x86处理器上,Linux使用4GB的地址空间,操作系统处理利用物理存储器外还支持将硬盘空间映射成虚拟内存。所有的存储器(物理内存和虚拟内存)被分成大小相等的页面,系统通过给出页号和页面内偏移量对某个内存地址进行访问。物理内存紧张的时候,操作系统把某些没有使用的页面从内存移动到硬盘上以便腾出空闲的页面供程序使用,这个过程叫做交换(SWAP).Linux使用交换分区来处理交换需要的虚拟存储空间,在硬盘上开设一个独立的分区专门用于映射虚拟内存,交换分区可以有多个,之所以这样是因为早期的Linux核心要求每一个交换分区不能超过128MB.对于较重负荷的服务器,交换内存用到256MB甚至更多都是很正常的事情,因此那时的系统经常有多个交换分区。目前这个限制已经去除。

内核的另外一个任务是执行用户程序,为此核心必须支持可执行格式。Linux使用多种可执行文件个时,诸如elf、aout等等,这可与windows不同,没有办法从名字上区分一个文件到底是什么格式,核心只关心二进制文件的具体形式。

linux内核由五个主要的子系统组成:进程调度(SCHED)、内存管理(MM)、虚拟文件系统(VFS)、网络接口(NET)、进程间通信(IPC)。进程调度处于核心位置,所有的子系统都依赖于它,因为每一个子系统都需要挂起或者恢复进程。一般情况下,当一个进程等待硬件操作完成时,它会被挂起;当操作真正完成时,进程恢复执行。各个子系统之间的依赖关系如下:

进程调度与内存管理之间的关系:这两个子系统互相依赖。在多道程序环境下,程序运行必须为之创建进程,而创建进程的之一件事就是要将程序和数据装入内存。

进程间通信与内存管理的关系:进程间通信子系统要依赖内存管理支持共享内存通信机制。这种机制尤许两个进程除了拥有自己的私有内存外,还可存取共同的内存区域。

虚拟文件系统与网络接口之间的关系:虚拟文件系统利用网络接口支持网络文件系统(NFS),也利用内存管理支持RAMDISK设备

内存管理与虚拟文件系统之间的关系:内存管理利用虚拟文件系统支持交换,交换进程定期地由调度程序调度。

也可参照以下网址:

linux和Ubuntu有什么区别

一、概念不同:

1、linux:

linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统

2、Ubuntu:

Ubuntu是一个以亩掘桌面应用为主的

Linux操作系统

,其名称来自

非洲南部

祖鲁语或豪萨语的“ubuntu”一词,意思是“人性”“我的存在是因为大家的存在”,是非洲传统的一种价值观。

二、特点不同:

1.linux:

是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持

多线程

和多CPU的操作系统。支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

2、Ubuntu:

Ubuntu基于Debian发行版和Gnome桌面环境,而从11.04版起,Ubuntu发行版放弃了Gnome桌面环境,改为Unity。

由于Ubuntu Linux是

开放源代码

的自由软件,用户可以登录Ubuntu Linux的官方网址免费下载该软件的

安装包

。用户在使用过程中,没有人对该软件进行技术维衡陪护,用户只能自己解决遇到的技术故障。

扩展资料

Linux操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱:Unix操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准和Internet网络。

Linux与其他操作系统相比 ,具有

开放源码

、没有版权、技术社区用户多等特点 ,开放源码使得用户可以自由裁剪,灵活性高,功能强大,成本低。尤其系统中内嵌网络

协议栈

,经过适当的配置就可实现路由器的功能。这些特点使得Linux成为开发路由交迅拦核换设备的理想开发平台。

参考资料来源:

百度百科-linux

参考资料来源:

百度百科-ubuntu

大家经常会说Linux操作系统,Ubuntu操作系统,这种叫法是不正确的,严格意义上讲,Linux并不是操作系统,而是属于操作系统的一个内核。

  由于Linux是开源的,免费的,所以程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变,组合成自己想要的操作系统;

以Linux为内核的操作系统很多,我们称这种操作系统为linux的发行版,或者直接用linux来统称以linux为内核的操作系统。

  Ubuntu是Linux系统的一个发行版。一个基于Debian的发行版,采用gnome桌面环境的操作系统。基本就相当于win8对于windows的关系,只不过win是微软一家出的。

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

  而严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。

  对于ubuntu而言,就是linux操作系统的具体,而linux对于ubuntu来说就是他的抽象;在linux操作系统中,因为应用程序和管理策略的不同,有多个版本,例如:ubuntu,fedora,redhat,centos等;

  Ubuntu(乌班图)是一个以桌面应用为主的Linux操作系统,属于Linux操作系敬团丛统。

  Ubuntu 是基于Debian GNU/Linux,支持x86、amd64(即x64)和ppc架构,由全球化的专业开发团队(Canonical Ltd)打造的开源GNU/Linux操作系统。为桌面虚拟化提供支持平台。Ubuntu对GNU/Linux的普及特别是桌面普及作出了巨大贡献,由此使更多人共享开源的成果与精彩。

通常称linux是类似Unix的,但是两者有很大的区别

  unix的厂商基本上都是软硬件共同开发,所以unix系统通用性不高,主要都是针对专门的硬件进行专门的设计,

  所以性能、稳定性都极致的好;而linux确是一个通用系统,大部分的厂商并不自己生产硬件(只有少数像redhat

  这样的厂商这么干,所以就很挣钱),所以linux更大的优点在于兼容性好,但这就决定了性能不可能发挥到极致……

  从商业上来讲,由于上面的性能差别,就导致了两种不同的商业模式,unix软硬件一起卖,而且很贵(freebsd除外),

  而linux只卖软件,大多免费(像radhat这样走unix道路的厂商,还是少数);所以,unix适合大型企业,而linux适合中小型企业和个人

  这些操作系统用的基本内核都是一样的,区别是他们对这个内核做了一定的修饰,用户在使用的时候会有一点点的不同,但是只要你搞懂了linux的其中一种操作系统,其它的版本也都差不多了

  不过linux各版本直接的关系是一或正个在更大范围上的区别 这些都是LINUX的发行版,它们通常包括了其他的系统软件和应用软件,以及一个用来简化系统初始安装的安装工具,和让软件安装升级的集成管理器。发行版为许多不同的目的而制作, 包括对不同计算机结构的支持, 对一个具体区域或语言的本地化,实时应用,和嵌入式系统,甚至许多版本故意地只加入免费软件。目前,超过三百个发行版被积极的开发,最普遍被使用的发行版有大约十二个.

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“Linux”不是专指一种操作系统,而是一个内核。所有使用Linux内核的操作系统均可以被称为“linux发行版(distro)”,如android、Ubuntu等。LinuxMint就是一种linux发行版。LinuxMint基于Ubuntu,Ubuntu基于Debian,Debian则基于Linux。瞎则

LinuxMint、Ubuntu、Debian均为linux的发行版。

尽管mint基于Ubuntu、Debian,但在图中可以看到,mint是distrowatch排行榜之一位,Ubuntu、Debian都在其后。可以看出,linuxmint是目前世界上关注度更高的linux发行版,而且长时间霸榜。(但在国内,mint的人气并不高,在debian、Ubuntu、archlinux等之后)

linuxmint之所以人气这么高,还是因为linuxmint十分友好,操作习惯和windows相似。从下图可以看得出来。

linuxmint值得体验。

作为磨神改一个linux发行版,体验linuxmint就是在体验linux。

除linuxmint外,其他的发行版还有好多。ubuntu、debian、zorin、archlinux、deepin、Slackware等、都是各具瞎判特色,值得体验的linux发行版。

ubuntu是linux的一种,linux可以说是unix的一种。

也就是说linux是在unix的基础上发展出来的,其核心技术仍然是unix,而ubuntu是一个linux的特例,linux作为一种操作系统,它并没有一个直接叫做linux的操作系统,他是一系列操作系统的。

呃,fedroal貌似拼错了,不管了

这些操作系统用的基本内核都是一样的,区别是他们对这个内滚橡核做了一定的修饰,用户在使用的时候会有一点点的不同,但是只要你搞懂了linux的其中一种操作系统,其它的版本也都差不多了

不过linux各版本直接的关系是一个在更大范围上的区别 这些都是LINUX的发行版,它们通常包括了其他的系统软件和应用软件,以及一个用来简化系统初始安装的安装工具,和让软件安装升级的集成管理器。发行版为许多不同的目的而制作, 包括对不同计算机结构的支持, 对一个具体区域或语言的本地化,实时应用,和嵌入式系统,甚至许多版皮颤本故意地只加入免费软件。目前,超过三百个发行版被积极的开发,最普遍被使用的发行版燃备败有大约十二个.

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