数据库和网络学习 | 青训营笔记

菠萝虾球
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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天

今天课程没有安排，直接开始自主学习

数据库优化相关

  • 使用and连缀的条件编译器会自动进行交换尝试优化
  • 建立索引的时候不推荐建立在经常改变的字段，索引结构也需要变动，消耗性能
  • MySQL8.0版本开始增加了索引跳跃扫描的功能，当第一列索引的唯一值较少时，即使where条件没有第一列索引，查询的时候也可以用到联合索引。 比如我们使用的联合索引是 bcd 但是b中字段比较少 我们在使用联合索引的时候没有 使用 b 但是依然可以使用联合索引 MySQL联合索引有时候遵循最左前缀匹配原则，有时候不遵循

IP地址的获取：DHCP

  • DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）

  • DHCP的具体执行流程

    • DHCP Discover：联网时，本机由于没有IP，也不知道DHCP服务器的IP地址是多少，所以根本不知道该向谁发起请求，于是索性选择广播，向本地网段内所有人发出消息，询问"谁能给个IP用用"。

      DHCP Offer：不是DHCP服务器的机子会忽略你的广播消息，而DHCP服务器收到消息后，会在自己维护的一个IP池里拿出一个空闲IP，通过*广播的形式给回你的电脑。

      DHCP Request：你的电脑在拿到IP后，再次发起*广播，就说"这个IP我要了"。

      DHCP ACK：*DHCP服务器此时再回复你一个ACK，意思是"ok的"。你就正式获得这个IP在*一段时间（比如24小时）*里的使用权了。后续*只要IP租约不过期，就可以一直用这个IP进行通信了

  • DHCP为什么是基于UDP而不是基于TCP

    • 主要原因还是因为TCP是面向连接的，而UDP是无连接的。所谓"连接"，他就只有一个发送端和一个接收端，就跟水管一样。

    • 而DHCP由于一开始并不知道要跟谁建立连接，所以只能通过广播的形式发送消息，注意，小细节，广播。

    • 同样是在本地网段内发广播消息，UDP只需要发给255.255.255.255。它实际上并不是值某个具体的机器，而是一个特殊地址，这个地址有特殊含义，只要设了这个目的地址，就会在一定本地网段内进行广播。

    • 而TCP却不同，它需要先建立连接，但实际上255.255.255.255对应的机器并不存在，因此也不能建立连接。如果同样要做到广播的效果，就需要先得到本地网段内所有机器的IP，然后挨个建立连接，再挨个发消息。这就很低效了。因此DHCP选择UDP，而不是TCP

  • DHCP服务器向电脑发送二阶段实际上使用了单播作为优化手段

    • 另外一个小细节不知道大家注意到没，上面在提到 DHCP Offer 阶段时，提到的是DHCP服务器会使用广播的形式回复。但抓个包下来却发现并不是广播，而是单播。
    • 其实，这是DHCP协议的一个小优化。原则上大家在DHCP offer阶段，都用广播，那肯定是最稳的，目标机器收到后自然就会进入第三阶段DHCP Request。而非目标机器，收到后解包后发现目的机器的mac地址跟自己的不同，也会丢掉这个包。
    • 但是问题就出在，这个非目的机器需要每次都在网卡收到包，并解完包，才发现原来这不是给它的消息，如果本地网段内这样的包满天飞，也浪费机器性能。
    • 如果能用单播，那当然是最好的。但这时候目的机器其实并没有IP地址，有些系统在这种情况下能收单播包，有些则认为不能收，这个跟系统的实现有关。因此，对于能收单播包的系统，会在发DHCP Discover阶段设一个 Broadcast flag = 0 (unicast) 的标志位，告诉服务器，支持单播回复，于是服务器就会在DHCP Offer阶段以单播的形式进行回复。

  • 每次联网不一定会经历完整的四个流程，电脑会自动选择最近使用过的ip发给DHCP请求，相当于告诉DHCP说：我之前用的就是这个IP你看看有没有，直接给我得了

  • DHCP出现IP重复的情况

    • 文章开头提到，IP是可以自己手动配的，自己配的IP是有可能跟其他DHCP分配下来的IP是相同的。解决方案也很简单，尽量不要手动去配IP，统一走DHCP。或者在DHCP服务器里维护的IP范围里，将这条IP剔除。
    • 一个本地网段内，是可以有多个DHCP服务器的，而他们维护的IP地址范围是有可能重叠的，于是就有可能将相同的IP给到不同的机子。解决方案也很简单，修改两台DHCP服务器的维护的IP地址范围，让它们不重叠就行了

  • 获得IP后的处理

    • 在得到DHCP ACK之后，机子不会立刻就用这个IP,而是会先发三条ARP消息。大家知道ARP消息的目的是通过IP地址去获得mac地址。所以普通的ARP消息里，是填了IP地址，不填mac地址的。但这三条ARP协议，比较特殊，它们叫无偿ARP（Gratuitous ARP），特点是它会把IP和mac地址都填好了，而且填的还是自己的IP和mac地址。
    • 其目的在于：
      • 一个是为了告诉本地网段内所有机子，从现在起，xx IP地址属于xx mac地址，让大家记录在ARP缓存中。
      • 另一个就是看下本地网段里有没有其他机子也用了这个IP，如果有冲突的话，那需要重新再走一次DHCP流程
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