《云计算基础技术与应用》教学课件 7.计算机网络
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
众多企业纷纷参与或加大云计算的投入，预示着云计算必然走近我们生活的方方 面面。
然而，云计算本质上是一种网络计算，云计算的实施离不开计算机网络，计算机 网络是云计算的基础。
云计算需要计算机网络，若没有计算机网络，所有的云计算服务将不能使用。 同时，云计算依赖计算机网络的环境，计算机网络的通信情况很大程度上决定了
（2）目的端口：占16位。
（3）序号：占32位，用来标识从TCP源地址向目的地址发送的字节流，是发送 数据包中的第一个字节的序列号，发起方发送数据时对此进行标记。
（4）确认序号：占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效。
TCP
（5）首部长度：占4位，是数据包首部的总长度。通过它可以知道一个TCP包的 用户数据是从哪里开始的。TCP的首部长度最大是60字节。
TCP/IP主要由网络层的IP和传输层的TCP组成。 TCP/IP定义了电子设备如何连入Internet，以及数据如何在它们之间传输的标准。 TCP/IP采用了4层的层级结构每一层都使用它的下一层所提供的协议来完成自己
的需求。 TCP/IP按照层次由上到下，层层包装。
发送协议的主机从上自下将数据按照协议封装，而接收数据的主机则按照协议从 得到的数据包解开，最后拿到需要的数据。
（1）中国电信 （2）中国移动 （3）中国联通
2. TCP/IP
TCP/IP
传输控制协议/Internet互联协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）是Internet最基本的协议，是国际互联网络Internet的基础。
客户 端收到 服务器 的SY M+ACK 包，向服 务器发 送确认 包ACK
（ack=k+1）
Server
服务 器收到 SY N包，必须 确认客 户的 SY N（ack=j+1）， 同时 自己 也发 送一个 SY N包（syn=k）， 即
SYN+ACK包
建立连接
TCP
第一次握手：建立连接。用户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，序号为x； 然后，用户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。
云计算和计算机网络
Internet，中文正式译名为因特网，又叫作国际互联网，是最大的计算机网络。 它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。
一旦用户连接到它的任何一个节点上，就意味着用户的计算机已经连入Internet 网。Internet目前的用户已经遍及全球，有超过数十亿人在使用Internet，并且它 的用户数还在以等比级数上升。
PSH表示Push操作，指在数据包到达接收端以后，立即传送给应用程序，而不是 在缓冲区中排队。
RST表示重置连接，用来复位那些产生错误的连接，也被用来拒绝错误和非法的 数据包。
TCP
SYN表示同步序号，用来建立连接。SYN标志位和ACK标志位搭配使用， 当连接请求的时候，SYN=1，ACK=0；连接被响应的时候，SYN=1， ACK=1。
TCP
FIN表示发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送 完成，没有数据可以传送，发送FIN标志位的TCP数据包后， 连接将被断开。
这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。
TCP
（8）窗口：占16位，窗口的大小，表示接收缓冲区的空闲空间，告诉TCP连接 自己能够接收的最大数据长度，实现滑动窗口，用来进行流量控制。
TCP/IP
TCP/IP再往下是硬件层次，它负责网络的传输，这个层次的 定义包括网线的制式，网卡的定义等，一般来说，并不把这 个层次放在TCP/IP里，因为它几乎和TCP/IP的编写没有任何 的关系。
TCP
传输控制协议TCP提供了可靠、像管道一样的机制。 TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。 在TCP/IP中，TCP位于传输层，在网络层之上，应用层之下。TCP数据包的格式.
Internet是由于许多小的网络互联而成的一个逻辑网，每个子网中连接着若干台 计算机。
Internet以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器 和公共互联网而成，它是一个信息资源和资源共享的集合。
云计算和计算机网络
Internet服务提供商 (Internet Service Provider，ISP)，也被称作互联网服务提供 商，是向广大用户提供互联网接入、信息服务和增值服务等业务的电信运营商。
第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到用户端的SYN报文段，需要对 这个SYN报文段进行确认，设置确认序号为x+1；同时发送SYN请求信息，将SYN 位置为1，序号为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段) 中，一并发送给用户端，此时服务器进入SYN_RECV状态。
TCP/IP
应用层
SMTP
FTP
DNS
SNMP
NFS
HTTP
TELNET
传输层 网络层 网络接口层
TCP ICMP ARP LAN
IP MAN
UDP IGMP RARP WAN
TCP/IP
TCP/IP的第一层是应用层，这一层有:
超文本传输(Hypertext Transfer Protocol，HTTP) 文件传输(File Transfer Protocol, FTP) 简单邮件传输（Simple Mail Transfer Protocol, SMTP） 域名系统（Domain Name System，DNS） 简单网络管理(Simple Network Management Protocol, SNMP) 网络文件系统（Network File System ,NFS） 远程终端（Teletype Network，Telnet）等协议
TCP
TCP是面向连接的，无论哪一方向另一方发送数据之前，都 必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP中，TCP 协议提 供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。
三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号，并交换 TCP窗口的大小信息。
TCP
Client
客户 端发送 SY N包（syn=j）到服 务器
（9）校验和：占16位，校验和覆盖了整个的TCP报文段，即TCP首部和TCP数据。 这是一个固定的字段，一定是由发送端计算和存储，并由接收端进行验证。
（10）紧急指针：占16位，只有URG标志位被设置时该字段才有意义，表示紧急 数据相对序列号的偏移。
TCP
（11）选项：可选项，长度可变。 （12）填充：用于填充。 （13）数据：存放用户数据。
云计算的服务质量。
云计算和计算机网络
作为一种商业计算模型，云计算基于网络将计算任务分布在大量计算机构成的资 源池上，使用户能够借助网络按需获取计算力、存储空间和信息服务。
各种类型的广域网络和局域网络组成的计算机网络共同为三种类型的云计算服务 模式提供了基本的运行环境；云计算的最终使用者只要能够连接到网络，就可以 使用PC终端、手机终端、平板终端等各种终端形式使用云资源。
这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描，扫描者发送一个只有SYN的 数据包，如果对方主机响应并发回一个数据包，就表明这台主机存在这 个端口。
但是由于这种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手，因此这种扫 描的成功表示被扫描的计算机不安全，一台安全的主机将会强制要求进 行完整的TCP三次握手。
回顾
01 云计算市场变革 02 中国和全球的云计算 03 云计算服务提供商 04 百度云计算服务和产品
计算机网络
第七章
目录
01 云计算和计算机网络 02 TCP/IP 03 UDP 04 实战项目—Wireshark抓取数据包
1.云计算和计算机网络
云计算和计算机网络
云计算近年发展很快，Google、Amazon、IBM和微软等互联网IT巨头纷纷把云计 算定位为企业未来的核心战略。
TCP
0 首部长度
源端口
保留 校验和
16
序号 确认号 标志位
选项（可Fra Baidu bibliotek） 数据
31 目的端口
窗口 紧急指针
填充
TCP
（1）源端口：占16位。网络实现的是不同主机的进程间通信。在一个操作系统 中，有很多进程，当数据到来时要提交给哪个进程进行处理呢？这就需要用到端 口号。在TCP头中，有源端口号和目标端口号。源端口号标识了发送主机的进程， 目标端口号标识接受方主机的进程。
（6）保留：占6位，目前没有使用，它的值都为0。
（7）标志位：共6个，占6位，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN。
TCP
URG表示TCP包的紧急指针域有效，用来保证TCP连接不被中断，并且督促中间 层设备要尽快处理这些数据。
ACK表示应答域有效，就是说前面所说的TCP确认序号将会包含在TCP数据包中， 它有两个取值0和1，值是1的时候表示应答域有效，反之表示无效。
TCP/IP
TCP/IP的第二层则是传输层，这一层有传输控制（Transmission Control Protocol， TCP）和用户数据包（User Datagram Protocol，UDP）等协议。
TCP是一种面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通信完成时要拆除连 接，由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通信。
ISP能为用户提供拨号上网服务、网上浏览、下载文件、收发电子邮件等服务， 是网络最终用户进入Internet的入口和桥梁。
它包括Internet接入服务和Internet内容提供服务。
Internet接入服务通过电话线把用户的计算机或其他终端设备连入Internet； Internet内容提供服务向广大用户提供互联网信息业务和增值业务。
云计算和计算机网络
主要的国际和地域性Internet服务提供商有以下几家：
（1）美国电话电报公司（American Telephone & Telegraph，AT&T） （2）美国威瑞森电信公司（Verizon） （3）美国Sprint公司
云计算和计算机网络
中国主要的Internet服务提供商有以下几家：
第三次握手：用户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将确认序号设置为y+1， 向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，用户端和服务器端都进入 ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手，用户端和服务器端可以开始传送数据。
从逻辑功能上看，计算机网络是以传输信息为基础目的，用通信线路将多个计算 机连接起来的计算机系统的集合，一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看，计算机网络是一个能为用户自动管理的网络操作系统，由它调用 完成用户所调用的资源，而整个计算机网络像一个大的计算机系统一样，对用户 是透明的。
TCP/IP
TCP/IP的第四层是数据链路层（或网络接口层），这个层次 为待传送的数据加入一个以太网协议头，并进行循环冗余校 验(Cyclic Redundancy Check, CRC)编码，为最后的数据传 输做准备。
CRC是一种根据网络数据包或文件等数据产生简短固定位数 校验码的一种散列函数，主要用来检测或校验数据传输或者 保存后可能出现的错误。
UDP是一种面向无连接的通信协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息， 由于通信不需要连接，所以可以实现广播发送。
TCP/IP
TCP/IP的第三层是网络层（或网际层），这一层有:
网络互连（Internet Protocol，IP） Internet控制报文（Internet Control Message Protocol，ICMP） Internet 组管理（Internet Group Management Protocol，IGMP） 地址解析（Address Resolution Protocol，ARP） 反向地址转换（Reverse Address Resolution Protocol、RARP）等协议
而云计算服务开发者也可以借助网络使用云计算的各类开发资源；云计算服务提 供商则通过网络开放云计算资源。
同时，云计算环境的安全特别重要，成熟的计算机网络安全可以为云计算安全提 供了保障。
云计算和计算机网络
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通 过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和 协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
然而，云计算本质上是一种网络计算，云计算的实施离不开计算机网络，计算机 网络是云计算的基础。
云计算需要计算机网络，若没有计算机网络，所有的云计算服务将不能使用。 同时，云计算依赖计算机网络的环境，计算机网络的通信情况很大程度上决定了
（2）目的端口：占16位。
（3）序号：占32位，用来标识从TCP源地址向目的地址发送的字节流，是发送 数据包中的第一个字节的序列号，发起方发送数据时对此进行标记。
（4）确认序号：占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效。
TCP
（5）首部长度：占4位，是数据包首部的总长度。通过它可以知道一个TCP包的 用户数据是从哪里开始的。TCP的首部长度最大是60字节。
TCP/IP主要由网络层的IP和传输层的TCP组成。 TCP/IP定义了电子设备如何连入Internet，以及数据如何在它们之间传输的标准。 TCP/IP采用了4层的层级结构每一层都使用它的下一层所提供的协议来完成自己
的需求。 TCP/IP按照层次由上到下，层层包装。
发送协议的主机从上自下将数据按照协议封装，而接收数据的主机则按照协议从 得到的数据包解开，最后拿到需要的数据。
（1）中国电信 （2）中国移动 （3）中国联通
2. TCP/IP
TCP/IP
传输控制协议/Internet互联协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）是Internet最基本的协议，是国际互联网络Internet的基础。
客户 端收到 服务器 的SY M+ACK 包，向服 务器发 送确认 包ACK
（ack=k+1）
Server
服务 器收到 SY N包，必须 确认客 户的 SY N（ack=j+1）， 同时 自己 也发 送一个 SY N包（syn=k）， 即
SYN+ACK包
建立连接
TCP
第一次握手：建立连接。用户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，序号为x； 然后，用户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。
云计算和计算机网络
Internet，中文正式译名为因特网，又叫作国际互联网，是最大的计算机网络。 它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。
一旦用户连接到它的任何一个节点上，就意味着用户的计算机已经连入Internet 网。Internet目前的用户已经遍及全球，有超过数十亿人在使用Internet，并且它 的用户数还在以等比级数上升。
PSH表示Push操作，指在数据包到达接收端以后，立即传送给应用程序，而不是 在缓冲区中排队。
RST表示重置连接，用来复位那些产生错误的连接，也被用来拒绝错误和非法的 数据包。
TCP
SYN表示同步序号，用来建立连接。SYN标志位和ACK标志位搭配使用， 当连接请求的时候，SYN=1，ACK=0；连接被响应的时候，SYN=1， ACK=1。
TCP
FIN表示发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送 完成，没有数据可以传送，发送FIN标志位的TCP数据包后， 连接将被断开。
这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。
TCP
（8）窗口：占16位，窗口的大小，表示接收缓冲区的空闲空间，告诉TCP连接 自己能够接收的最大数据长度，实现滑动窗口，用来进行流量控制。
TCP/IP
TCP/IP再往下是硬件层次，它负责网络的传输，这个层次的 定义包括网线的制式，网卡的定义等，一般来说，并不把这 个层次放在TCP/IP里，因为它几乎和TCP/IP的编写没有任何 的关系。
TCP
传输控制协议TCP提供了可靠、像管道一样的机制。 TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。 在TCP/IP中，TCP位于传输层，在网络层之上，应用层之下。TCP数据包的格式.
Internet是由于许多小的网络互联而成的一个逻辑网，每个子网中连接着若干台 计算机。
Internet以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器 和公共互联网而成，它是一个信息资源和资源共享的集合。
云计算和计算机网络
Internet服务提供商 (Internet Service Provider，ISP)，也被称作互联网服务提供 商，是向广大用户提供互联网接入、信息服务和增值服务等业务的电信运营商。
第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到用户端的SYN报文段，需要对 这个SYN报文段进行确认，设置确认序号为x+1；同时发送SYN请求信息，将SYN 位置为1，序号为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段) 中，一并发送给用户端，此时服务器进入SYN_RECV状态。
TCP/IP
应用层
SMTP
FTP
DNS
SNMP
NFS
HTTP
TELNET
传输层 网络层 网络接口层
TCP ICMP ARP LAN
IP MAN
UDP IGMP RARP WAN
TCP/IP
TCP/IP的第一层是应用层，这一层有:
超文本传输(Hypertext Transfer Protocol，HTTP) 文件传输(File Transfer Protocol, FTP) 简单邮件传输（Simple Mail Transfer Protocol, SMTP） 域名系统（Domain Name System，DNS） 简单网络管理(Simple Network Management Protocol, SNMP) 网络文件系统（Network File System ,NFS） 远程终端（Teletype Network，Telnet）等协议
TCP
TCP是面向连接的，无论哪一方向另一方发送数据之前，都 必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP中，TCP 协议提 供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。
三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号，并交换 TCP窗口的大小信息。
TCP
Client
客户 端发送 SY N包（syn=j）到服 务器
（9）校验和：占16位，校验和覆盖了整个的TCP报文段，即TCP首部和TCP数据。 这是一个固定的字段，一定是由发送端计算和存储，并由接收端进行验证。
（10）紧急指针：占16位，只有URG标志位被设置时该字段才有意义，表示紧急 数据相对序列号的偏移。
TCP
（11）选项：可选项，长度可变。 （12）填充：用于填充。 （13）数据：存放用户数据。
云计算的服务质量。
云计算和计算机网络
作为一种商业计算模型，云计算基于网络将计算任务分布在大量计算机构成的资 源池上，使用户能够借助网络按需获取计算力、存储空间和信息服务。
各种类型的广域网络和局域网络组成的计算机网络共同为三种类型的云计算服务 模式提供了基本的运行环境；云计算的最终使用者只要能够连接到网络，就可以 使用PC终端、手机终端、平板终端等各种终端形式使用云资源。
这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描，扫描者发送一个只有SYN的 数据包，如果对方主机响应并发回一个数据包，就表明这台主机存在这 个端口。
但是由于这种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手，因此这种扫 描的成功表示被扫描的计算机不安全，一台安全的主机将会强制要求进 行完整的TCP三次握手。
回顾
01 云计算市场变革 02 中国和全球的云计算 03 云计算服务提供商 04 百度云计算服务和产品
计算机网络
第七章
目录
01 云计算和计算机网络 02 TCP/IP 03 UDP 04 实战项目—Wireshark抓取数据包
1.云计算和计算机网络
云计算和计算机网络
云计算近年发展很快，Google、Amazon、IBM和微软等互联网IT巨头纷纷把云计 算定位为企业未来的核心战略。
TCP
0 首部长度
源端口
保留 校验和
16
序号 确认号 标志位
选项（可Fra Baidu bibliotek） 数据
31 目的端口
窗口 紧急指针
填充
TCP
（1）源端口：占16位。网络实现的是不同主机的进程间通信。在一个操作系统 中，有很多进程，当数据到来时要提交给哪个进程进行处理呢？这就需要用到端 口号。在TCP头中，有源端口号和目标端口号。源端口号标识了发送主机的进程， 目标端口号标识接受方主机的进程。
（6）保留：占6位，目前没有使用，它的值都为0。
（7）标志位：共6个，占6位，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN。
TCP
URG表示TCP包的紧急指针域有效，用来保证TCP连接不被中断，并且督促中间 层设备要尽快处理这些数据。
ACK表示应答域有效，就是说前面所说的TCP确认序号将会包含在TCP数据包中， 它有两个取值0和1，值是1的时候表示应答域有效，反之表示无效。
TCP/IP
TCP/IP的第二层则是传输层，这一层有传输控制（Transmission Control Protocol， TCP）和用户数据包（User Datagram Protocol，UDP）等协议。
TCP是一种面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通信完成时要拆除连 接，由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通信。
ISP能为用户提供拨号上网服务、网上浏览、下载文件、收发电子邮件等服务， 是网络最终用户进入Internet的入口和桥梁。
它包括Internet接入服务和Internet内容提供服务。
Internet接入服务通过电话线把用户的计算机或其他终端设备连入Internet； Internet内容提供服务向广大用户提供互联网信息业务和增值业务。
云计算和计算机网络
主要的国际和地域性Internet服务提供商有以下几家：
（1）美国电话电报公司（American Telephone & Telegraph，AT&T） （2）美国威瑞森电信公司（Verizon） （3）美国Sprint公司
云计算和计算机网络
中国主要的Internet服务提供商有以下几家：
第三次握手：用户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将确认序号设置为y+1， 向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，用户端和服务器端都进入 ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手，用户端和服务器端可以开始传送数据。
从逻辑功能上看，计算机网络是以传输信息为基础目的，用通信线路将多个计算 机连接起来的计算机系统的集合，一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看，计算机网络是一个能为用户自动管理的网络操作系统，由它调用 完成用户所调用的资源，而整个计算机网络像一个大的计算机系统一样，对用户 是透明的。
TCP/IP
TCP/IP的第四层是数据链路层（或网络接口层），这个层次 为待传送的数据加入一个以太网协议头，并进行循环冗余校 验(Cyclic Redundancy Check, CRC)编码，为最后的数据传 输做准备。
CRC是一种根据网络数据包或文件等数据产生简短固定位数 校验码的一种散列函数，主要用来检测或校验数据传输或者 保存后可能出现的错误。
UDP是一种面向无连接的通信协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息， 由于通信不需要连接，所以可以实现广播发送。
TCP/IP
TCP/IP的第三层是网络层（或网际层），这一层有:
网络互连（Internet Protocol，IP） Internet控制报文（Internet Control Message Protocol，ICMP） Internet 组管理（Internet Group Management Protocol，IGMP） 地址解析（Address Resolution Protocol，ARP） 反向地址转换（Reverse Address Resolution Protocol、RARP）等协议
而云计算服务开发者也可以借助网络使用云计算的各类开发资源；云计算服务提 供商则通过网络开放云计算资源。
同时，云计算环境的安全特别重要，成熟的计算机网络安全可以为云计算安全提 供了保障。
云计算和计算机网络
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通 过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和 协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。