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softehter在互联网实现虚拟局域网的原理是什么?

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一、softehter在互联网实现虚拟局域网的原理是什么?

1.为什么要有虚拟内存在早期的计算机中,是没有虚拟内存的概念的。我们要运行一个程序,会把程序全部装入内存,然后运行。当运行多个程序时,经常会出现以下问题:1)进程地址空间不隔离,没有权限保护。由于程序都是直接访问物理内存,所以一个进程可以修改其他进程的内存数据,甚至修改内核地址空间中的数据。2)内存使用效率低当内存空间不足时,要将其他程序暂时拷贝到硬盘,然后将新的程序装入内存运行。由于大量的数据装入装出,内存使用效率会十分低下。3)程序运行的地址不确定因为内存地址是随机分配的,所以程序运行的地址也是不确定的。

2.虚拟地址和物理地址对于32位系统,寻址指针为4字节,对应的虚拟地址空间为0-2^32,即0-4G。对于64位系统,寻址指针为8字节,对应的虚拟地址空间为0-2^64,即0-16G。要注意的是,这个地址空间是虚拟的,并非实际存在的。Linux内核把虚拟地址空间分为两部分:用户进程空间,内核进程空间。如下入所示:

在缓存原理中,换入/换出的数据以块为最小单位。在内存管理时,页是地址空间的最小单位。虚拟地址空间划分为多个固定大小的虚拟页(VP),物理地址空间(DRAM内存)划分为多个固定大小的物理页(PP),虚拟页和物理页的大小是一样的,通常为4KB。

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虚拟页和物理页存在着以下关系:虚拟页和磁盘文件映射,然后缓存到物理页。根据是否映射,是否缓存,可以将虚拟页的状态分为以下三种:1)未映射的页即虚拟页没有映射到磁盘文件2)未缓存的页虚拟页映射到了磁盘文件,但是没有缓存到物理页,也就是内存上。3)缓存的页虚拟页映射到了磁盘文件,并且缓存到物理页如下图所示:

3.虚拟地址的工作原理对于进程来说,使用的都是虚拟地址。每个进程维护一个单独的页表。何为页表?页表是一种数组结构,存放着各虚拟页的状态,是否映射,是否缓存。

1)数组的索引号,表示虚拟页号2)数组的值若为null,表示未映射的页若非null,第一位表示有效位,为1,表明缓存的页;为0,表明未缓存的页。其余位表示缓存到的物理页号。

页表结构图如下:

进程执行时,当需要访问虚拟地址中存放的值时,步骤如下:1)CPU会先找到虚拟地址所在的虚拟页(VP3),根据页表,找出页表中第3条的值。判断有效位,为1,DRMA缓存命中,获根据物理页号,找到物理页中的内容,返回。2)若有效位为0,产生缺页异常,调用内核缺页异常处理程序。它会选择一个物理页(如PP4),作为牺牲页,将该页的内容刷新到磁盘文件。然后,把VP3映射的磁盘文件,缓存到该物理页。页表中的第3条,有效位变1,同时,物理页号表号变为PP4。3)缺页异常处理完毕后,返回中断前的指令,重新执行,此时缓存命中,执行1)4)将找到的内容映射到高速缓存,CPU从高速缓存中获取该值,结束。

4.使用虚拟地址需要注意的问题1)磁盘和主存传送页的活动叫做页面调度。页面调度会引起磁盘流量,如果程序的局部性不好,会频繁进行页面调度,叫做“缓存颠簸”。操作系统会在内存中分配一块交换区作为缓冲区,来加速页面的调度。2)一级页表占用的空间是比较大的,根据按需调度的原则,一般使用的是多级页表,即一级页表指向二级页表,这样大大压缩了页表的大小。

5.地址翻译地址翻译指的是DRAM缓存命中时,由虚拟地址找到物理地址的过程。该过程是完全由硬件来完成的。1)CPU有一个专门的页表基地址寄存器(PTBR)指向当前页表的基地址,快速定位到该进程的页表。2)根据虚拟页号,找到虚拟地址在页表的值。3)根据值中的物理页号,找到物理地址。

6.Linux中的虚拟内存机制

Linux把虚拟内存划分成区域area的集合,一个area包括连续的多个页。area的数据结构如下所示:1)内核为每个进程维护了一个单独的任务结果task_struct2)task_struct的mm指针,指向了mm_struct,该结构描述虚拟内存的运行状态。3)mm_struct的pgd指针指向进程的一级页表的基地址。mmap指针,指向vm_area_struct链表。4)vm_area_struct描述area的结构,vm_start表示area的开始位置,vm_end表示area的结束位置,vm_prot表示area内的页的读写权限,vm_flags表示area内的页面是进程私有还是共享,vm_next指向下一个area节点。

在Linux中,当发生缺页异常时,步骤如下:1)缺页异常程序,检查虚拟地址在哪个area内。2)访问的虚拟页若没有读写权限,则触发一个保护异常,终止进程。3)选择牺牲页,刷新到磁盘,从磁盘加载缺失的内容到物理页,更新页表。

7.Linux虚拟内存需要注意的问题内存映射机制:初始化虚拟内存区域时,会把虚拟内存和磁盘文件对象对应起来。

由于内存映射机制,一个磁盘文件对象可被多个进程共享访问,也可被多个进程私有访问。当共享访问时,一个进程的对该对象的修改会显示到其他进程。当私有访问时,修改时会产生保护故障,内核会拷贝这个私有对象,修改的是这个新对象,其他进程指向的是原来的对象。

fork函数是说明内存映射机制很好的例子:fork函数会创建带有独立虚拟地址空间的新进程,内核会把当前进程的虚拟内存中数据结构复制一份给新进程。虚拟内存area包括共享区域和私有区域,新建的进程对私有区域做修改时,会触发写时拷贝,为新进程维护私有的虚拟地址空间。

8.虚拟地址作用总结1)虚拟内存管理可以控制物理内存的访问权限 访问的虚拟页若没有读写权限,则触发一个保护异常,终止进程。2)虚拟内存让每个进程有独立的地址空间对于私有区域来说,当不同进程对该区域做修改时,会触发写时拷贝,为新进程维护私有的虚拟地址空间。3)VA到PA的映射会给分配和释放内存带来方便。物理内存不连续的地址,可映射到连续的虚拟内存地址。4)内存效率高使用了页面调度,不会造成大量的数据装入装出。

二、互联网的虚拟性?

互联网是真实的,由很多服务器,路由器,宽带,终端构成。虚拟指的是情感体验,例如有些人在游戏中以老公老婆互相称呼。

网络兼而有之,虚拟是因为它只是一种寄托而离开电脑跟前你就会发现空虚。在网络之中越觉得快乐在现实中越觉得烦有事没事就想往电脑跟跑上上网虽然没事可干但久而久之就会成为一种习惯。真实性在于你找到了释放的寄托。

网络的美就是一种朦胧的美,朦朦胧胧,美不胜收,一旦在强光下,各种缺陷、各种缺点全部暴露出来。网络的美和这一样,大家身处异地,靠网络把你我连接在一起,距离产生美,大家都把自己的优点展示出来,而尽量掩藏自己的缺点,这样就产生了网络的美。

三、虚拟机原理及处理方法?

要了解虚拟机的原理,要从多个角度去思考。

虚拟机运行:

是指在完全隔离的环境中运行、具有完整硬件系统功能的软件模拟的完整计算机系统。

原理:

最初创建的Java源文件(.Java文件)中。Java文件首先通过前端编译器(javac或ECJ)编译为Java字节代码文件。

JRE接着加载Java字节代码文件,加载系统分配给JVM的内存区域,运行引擎解释或编译类文件,然后实时编译器将字节代码转换为机器代码。

虚拟机资源包括CPU、内存、网络和磁盘等多个方面。规划虚拟机时,应考虑这些资源之间的关系。否则,分配的资源可能不适当,这会降低虚拟机内应用程序的性能。

CPU:

虚拟机只在一个物理核心上运行每个vCPU,因此CPU频率越高,虚拟机运行速度越快,vCPU数量越多,有助于提高应用程序的性能。

更复杂的因素之一是,在ESXi服务器中,所有虚拟机共享物理CPU。ESXi服务器中的内核数越多,每个vCPU的内核份额就越大,因此多核的性能比内核频率高,但数量比较少时更好。

如果虚拟机使用大量CPU时间,建议为虚拟机分配第二个vCPU,但由于只有多线程应用程序才能有效使用多个vCPU,因此为虚拟机分配多个vCPU并不意味着应用程序运行得更快。

RAM:

在ESXi服务器中,RAM资源通常是有限的,在将RAM分配给虚拟机时需要特别小心。VMkernel在处理RAM时非常聪明。允许虚拟机使用ESXi服务器上的所有物理内存,并且不使用物理内存。

完全使用物理内存后,VMkernel必须确定哪些虚拟机可以保留物理内存,哪些虚拟机可以保留物理内存。这称为“内存回收”。回收虚拟机使用的物理内存存在影响虚拟机性能的风险。虚拟机回收的内存越多,产生的风险就越大。

最明智的做法是仅向虚拟机分配完成操作所需的内存。额外分配内存会增加回收风险。另一方面,在虚拟机操作系统中使用未使用的内存作为磁盘缓存时,这是一个折衷点,因为对磁盘系统的性能要求会大大降低。

对于数据库服务器和VDI台式机,向虚拟机分配更多内存通常比不购买高性能磁盘阵列而在一台ESXi服务器上运行更少的虚拟机更经济高效。关键是在虚拟机的负载中分配足够的内存,没有浪费。

四、虚拟歌手的原理?

一位虚拟歌手的“诞生”,通常由各代理公司以VOCALOID语音合成引擎为基础,进行制作和发售:制作方寻找合适的配音演员或歌手,按照特定方式完成各音节的录制,制作出测试声库,经过测试、修复,最终发行正式声库。同一歌手可以先后发行不同版本和语言的声库,如洛天依同时拥有V3,V4的中文声库和V4的日文声库。

虚拟歌手的一大特色是鲜明的人物设定,包括角色形象、标准造型(公式服)、代表色(应援色)、年龄、性格等,具有典型的“二次元”属性。V家女性角色居多,常被称作“虚拟歌姬”,其中“歌姬”一词源于日语,是女性歌星的一种统称。

五、虚拟货币的原理?

虚拟货币的本质其实和其它商品(物品)或者是说一般等价物一样,也一定程度上受供求关系影响,供大于求,价格下降;供不应求,价格上涨。这个就是虚拟货币的原理。

虚拟货币是指非真实的货币。除了比特币之外,虚拟世界还存在很多别的虚拟货币。

与所有的货币不同,比特币不依靠特定货币机构发行,它依据特定算法,通过大量的计算产生,比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为,并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的不同,是其总数量非常有限,具有极强的稀缺性。

六、虚拟IP的原理?

虚拟IP,就是一个未分配给真实主机的IP,也就是说对外提供数据库服务器的主机除了有一个真实IP外还有一个虚IP,使用这两个IP中的任意一个都可以连接到这台主机,所有项目中数据库链接一项配置的都是这个虚IP,当服务器发生故障无法对外提供服务时,动态将这个虚IP切换到备用主机。

其实现原理主要是靠 TCP/IP 的 ARP 协议。因为IP地址只是一个逻辑地址,在以太网中 MAC 地址才是真正用来进行数据传输的物理地址,每台主机中都有一个 ARP 高速缓存,存储同一个网络内的 IP 地址与 MAC 地址的对应关系,以太网中的主机发送数据时会先从这个缓存中查询目标 IP 对应的 MAC 地址,会向这个 MAC 地址发送数据。操作系统会自动维护这个缓存。这就是整个实现的关键,比如下面这个 ARP 缓存示例:

(192.168.1.219)at00:21:5A:DB:68:E8 [ether] on bond0 (192.168.1.217)at00:21:5A:DB:68:E8 [ether] on bond0 (192.168.1.218)at00:21:5A:DB:7F:C2 [ether] on bond0

其中,192.168.1.217、192.168.1.218 是两台真实的电脑,192.168.1.217 为对外提供数据库服务的主机,192.168.1.218 为热备的机器,192.168.1.219 为虚IP,注意219、217的 MAC 地址是相同的。当 218 发现 217 宕机后会向网络发送一个 ARP 数据包,告诉所有主机 192.168.1.219 这个IP对应的MAC地址是 00:21:5A:DB:7F:C2,这样所有发送到 219 的数据包都会发送到 MAC 地址为 00:21:5A:DB:7F:C2 的机器,也就是 218 的机器。

七、虚拟列表的原理?

回答如下:虚拟列表是一种数据结构,它可以在内存中存储大量数据,但只加载和显示部分数据,以节省内存和提高性能。

虚拟列表的原理如下:

1. 虚拟列表将数据分成多个块或页面,每个页面只加载和显示一部分数据。例如,一个页面可以包含100个数据项。

2. 当用户滚动列表时,虚拟列表根据滚动位置计算出当前显示的页面,并加载该页面的数据。其他页面的数据会被卸载,以释放内存。

3. 虚拟列表使用缓冲区来存储已加载的页面数据,以便快速渲染和响应用户操作。

4. 当用户滚动到新的页面时,虚拟列表会根据需要加载新的页面数据,并将其添加到缓冲区中。同时,虚拟列表会从缓冲区中卸载不再需要的页面数据。

5. 虚拟列表可以根据实际需求进行优化,例如预加载相邻的页面数据,提前计算页面高度等。

虚拟列表的优点是可以处理大量数据,而不会占用过多的内存。它适用于需要展示大型数据集的应用程序,如大型电子商务网站、社交媒体平台等。

八、配色原理与方法?

关于配色原理与方法是色彩设计中的重要内容,旨在帮助设计师理解和运用色彩的关系,从而创造出和谐、美观的色彩组合。以下是一些基本的配色原理和方法:

1. 色彩三要素:色彩有三要素,即色相、明度和饱和度。色相是指色彩的相貌特征,如红、黄、蓝等;明度是指色彩的明亮程度,如浅色、深色等;饱和度是指色彩的纯度,如鲜艳、暗淡等。

2. 配色方法:

   a. 单色配色:使用同一色相的不同明度和饱和度进行搭配,可以创造出和谐、统一的效果。

   b. 互补色配色:互补色是指色轮上相对的两个颜色,如红与绿、蓝与橙、黄与紫等。互补色搭配可以产生强烈的对比效果,让画面更生动、活泼。

   c. 类似色配色:类似色是指在色轮上相邻的几个颜色,如红与橙、橙与黄、黄与绿等。类似色搭配可以产生柔和、自然的效果,适合营造舒适、和谐的氛围。

   d. 分散互补色配色:分散互补色是指互补色的相邻颜色,如红与黄绿、蓝与黄橙、黄与紫红等。分散互补色搭配可以产生柔和的对比效果,既富有活力,又保持和谐。

   e. 三角对立配色:三角对立配色是指在色轮上形成一个等边三角形的三个颜色,如红、黄、蓝。三角对立配色可以产生丰富、多彩的效果,适用于表现活力、创意的主题。

3. 配色原则:

   a. 色彩平衡:在设计中保持色彩的平衡,避免使用过多或过少的颜色,以保持画面的和谐感。

   b. 色彩层次:合理安排色彩的明度和饱和度,使画面具有丰富的层次感。

   c. 色彩对比:运用色彩的对比关系,如明暗、饱和度等,让画面更具表现力。

掌握这些配色原理和方法,可以帮助设计师更好地运用色彩,创作出令人满意的作品。

九、调色原理与方法?

调色原理是原色只有三种,色光三原色为红、绿、蓝,颜料三原色为品红(明亮的玫红)、黄、青(湖蓝)。色光三原色可以合成出所有色彩,同时相加得白色光。颜料三原色从理论上来讲可以调配出其他任何色彩,同色相加得黑色,因为常用的颜料中除了色素外还含有其它化学成分,所以两种以上的颜料相调和,纯度就受影响,调和的色种越多就越不纯,也越不鲜明,颜料三元色相加只能得到一种黑浊色,而不是纯黑色。

方法是橙+紫=(红+黄)+(红+蓝)=2红+1蓝+1黄=红灰,紫+绿=(蓝+红)+(蓝+黄)=2蓝+1黄+1红=蓝灰,绿+橙=(黄+蓝)+(黄+红)=2黄+1红+1蓝=黄灰,色彩的配合:同类色,类似色,对比色。

十、发面原理与方法?

何谓发面在此特指将面食固态体积放大性改变的过程。即膨松、胀大。 从发面所用的原料及其相应的发面原理我们可以将发面分为生物发酵法和化学膨松法两类。

老面发面与酵母发面同属于生物发酵法,其原理都是利用酵母菌与面团中的有机物相互作用而产生气体将面团胀大;而泡打粉(发酵粉)、明矾、小苏打等发面属于化学膨松法,其原理是利用某些化学物质在面团中受水分和温度的影响发生化学反应产生气体将面团胀大。

发面不等同于发酵,所谓发酵粉(泡打粉)并不起发酵作用,而只是化学膨松。

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