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计算机基础

发表于 更新于 分类于

网络

DNS解析过程

  1. 浏览器输入域名http://www.baidu.com ，操作系统会先检查hosts文件是否有这个网址的映射关系，如果有，就先调用这个IP，完成域名解析
  2. 如果hosts里面没有，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址的映射关系，如果有，就先调用这个IP，完成域名解析
  3. 如果还是没有，则会查找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置的区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性
  4. 如果要查询的域名不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已经缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，此解析不具有权威性
  5. 如果本地DNS服务器区域解析与缓存都失效，则根据本地服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发器模式，本地DNS就把请求发送给13台根DNS，根DNS收到请求后会判断这个域名（.com）是谁来授权管理，并返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP后，将会请求这台服务器，如果这台服务器自己无法解析，它就会找一个管理.com域名的下一级DNS服务器地址（http://baidu.com）给本地DNS服务器。当本地服务器收到地址后，就会找http://baidu.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，知道找到www.baidu.com的主机
  6. 如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发给上一级服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把请求转发给上上级，以此循环。不管本地DNS服务器用的是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，再由本地DNS服务器返回给客户机。

请求过程用的是UDP还是TCP？

UDP，UDP发送快

为什么是13台根服务器？

为了做Prime Query查Root Servers性价比达到最高，肯定是一个包能放多少东西就塞多少东西，所以把所有Root Servers的结果都塞进去，刚好能塞14个，不全用就塞13个吧，留下一点东西以备后患，留待扩展。

I/O

同步、异步：消息通信机制

阻塞，非阻塞：等待状态

五种I/O模型：

  • 阻塞I/O
  • 非阻塞I/O
  • I/O多路复用
  • 信号驱动I/O
  • 异步I/O

select函数

多路复用I/O

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int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout);

机制

select提供一个fd_set数据结构，实际上是一个long型的数组，里面的每个元素都与能打开的文件句柄建立联系，当调用select时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此通知select()的进程某个socket或文件可读

优点

一个线程处理多个I/O请求

问题

  1. 每次调用select时，都要把fd_set集合 从用户态拷贝到内核态，开销大
  2. 每次调用select时，都要遍历一遍fd_set集合，时间长
  3. 为了减少数据拷贝带来的性能损耗，fd_set的集合大小有限制，限制为1024（不可改变）

poll函数

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int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

typedef struct pollfd {
        int fd;                         // 需要被检测或选择的文件描述符
        short events;                   // 对文件描述符fd上感兴趣的事件
        short revents;                  // 文件描述符fd上当前实际发生的事件
} pollfd_t;

与select类似，但是没有大小限制

epoll函数

事件驱动I/O

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// 创建一个epoll句柄，size代表描述符数量，成功时返回epoll句柄描述符，失败时返回-1
int epoll_create(int size);
// 注册要监听的事件类型：注册，修改，删除
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
// 等待事件的就绪，成功时返回就绪的事件数目，失败时返回-1，等待超时返回0
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
struct epoll_event {
    __uint32_t events;  /* Epoll events */
    epoll_data_t data;  /* User data variable */
};
typedef union epoll_data {
    void *ptr;
    int fd;
    __uint32_t u32;
    __uint64_t u64;
} epoll_data_t;

epoll没有描述符个数限制，使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关心的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样用户态和内核态的空间拷贝只需一次

触发方式：

  • 水平触发（LT）：默认，当epoll_wait检测到某描述符事件就绪并通知应用程序时，应用程序可以不立即处理；下次调用epoll_wait时，会再次通知该事件（1->1）
  • 边缘触发（ET）：当epoll_wait检测到某描述符事件就绪并通知应用程序时，应用程序必须处理该事件；如果不处理，下次调用epoll_wait时，不会通知该事件。（直到其他操作导致该描述符变为未就绪状态时，也就是边缘触发只在状态从未就绪到就绪通知一次）（0->1）