Windows網(wǎng)絡與通信程序設計

第1章　計算機網(wǎng)絡基礎　1
1.1　網(wǎng)絡的概念和網(wǎng)絡的組成　1
1.2　計算機網(wǎng)絡參考模型　2
1.2.1　協(xié)議層次　2
1.2.2　TCP/IP參考模型　2
1.2.3　應用層(Application Layer)　3
1.2.4　傳輸層(Transport Layer)　3
1.2.5　網(wǎng)絡層(Network Layer)　3
1.2.6　鏈路層(Link Layer)　4
1.2.7　物理層(Physical Layer)　4
1.3　網(wǎng)絡程序?qū)ぶ贩绞健?
1.3.1　MAC地址　4
1.3.2　IP地址　5
1.3.3　子網(wǎng)尋址　6
1.3.4　端口號　8
1.3.5　網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換(NAT)　8
1.4　網(wǎng)絡應用程序設計基礎　10
1.4.1　網(wǎng)絡程序體系結(jié)構　10
1.4.2　網(wǎng)絡程序通信實體　11
1.4.3　網(wǎng)絡程序開發(fā)環(huán)境　12
第2章　Winsock編程接口　13
2.1　Winsock庫　13
2.1.1　Winsock庫的裝入和釋放　13
2.1.2　封裝CInitSock類　14
2.2　Winsock的尋址方式和字節(jié)順序　14
2.2.1　Winsock尋址　14
2.2.2　字節(jié)順序　16
2.2.3　獲取地址信息　17
2.3　Winsock編程詳解　20
2.3.1　Winsock編程流程　20
2.3.2　典型過程圖　23
2.3.3　TCP服務器和客戶端程序舉例　24
2.3.4　UDP編程　26
2.4　網(wǎng)絡對時程序?qū)嵗?8
2.4.1　時間協(xié)議(Time Protocol)　28
2.4.2　TCP/IP實現(xiàn)代碼　29
第3章　Windows套接字I/O模型　31
3.1　套接字模式　31
3.1.1　阻塞模式　31
3.1.2　非阻塞模式　31
3.2　選擇(select)模型　32
3.2.1　select函數(shù)　32
3.2.2　應用舉例　33
3.3　WSAAsyncSelect模型　36
3.3.1　消息通知和WSAAsyncSelect函數(shù)　36
3.3.2　應用舉例　37
3.4　WSAEventSelect模型　40
3.4.1　WSAEventSelect函數(shù)　40
3.4.2　應用舉例　42
3.4.3　基于WSAEventSelect模型的服務器設計　44
3.5　重疊(Overlapped)I/O模型　53
3.5.1　重疊I/O函數(shù)　53
3.5.2　事件通知方式　56
3.5.3　基于重疊I/O模型的服務器設計　56
第4章　IOCP與可伸縮網(wǎng)絡程序　67
4.1　完成端口I/O模型　67
4.1.1　什么是完成端口(completion port)對象　67
4.1.2　使用IOCP的方法　67
4.1.3　示例程序　69
4.1.4　恰當?shù)仃P閉IOCP　72
4.2　Microsoft擴展函數(shù)　72
4.2.1　GetAcceptExSockaddrs函數(shù)　73
4.2.2　TransmitFile函數(shù)　73
4.2.3　TransmitPackets函數(shù)　74
4.2.4　ConnectEx函數(shù)　75
4.2.5　DisconnectEx函數(shù)　76
4.3　可伸縮服務器設計注意事項　76
4.3.1　內(nèi)存資源管理　76
4.3.2　接受連接的方法　77
4.3.3　惡意客戶連接問題　77
4.3.4　包重新排序問題　78
4.4　可伸縮服務器系統(tǒng)設計實例　78
4.4.1　CIOCPServer類的總體結(jié)構　78
4.4.2　數(shù)據(jù)結(jié)構定義和內(nèi)存池方案　82
4.4.3　自定義幫助函數(shù)　85
4.4.4　開啟服務和停止服務　88
4.4.5　I/O處理線程　93
4.4.6　用戶接口和測試程序　99
第5章　互聯(lián)網(wǎng)廣播和IP多播　100
5.1　套接字選項和I/O控制命令　100
5.1.1　套接字選項　100
5.1.2　I/O控制命令　102
5.2　廣播通信　103
5.3　IP多播(Multicasting)　105
5.3.1　多播地址　105
5.3.2　組管理協(xié)議(IGMP)　105
5.3.3　使用IP多播　106
5.4　基于IP多播的組討論會實例　110
5.4.1　定義組討論會協(xié)議　110
5.4.2　線程通信機制　111
5.4.3　封裝CGroupTalk類　111
5.4.4　程序界面　117
第6章　原始套接字　121
6.1　使用原始套接字　121
6.2　ICMP編程　121
6.2.1　ICMP與校驗和的計算　121
6.2.2　Ping程序?qū)嵗?24
6.2.3　路由跟蹤　126
6.3　使用IP頭包含選項　129
6.3.1　IP數(shù)據(jù)報格式　129
6.3.2　UDP數(shù)據(jù)報格式　131
6.3.3　原始UDP封包發(fā)送實例　133
6.4　網(wǎng)絡嗅探器開發(fā)實例　134
6.4.1　嗅探器設計原理　135
6.4.2　網(wǎng)絡嗅探器的具體實現(xiàn)　136
6.4.3　偵聽局域網(wǎng)內(nèi)的密碼　138
第7章　Winsock服務提供者接口(SPI)　140
7.1　SPI概述　140
7.2　Winsock協(xié)議目錄　141
7.2.1　協(xié)議特性　142
7.2.2　使用Winsock API函數(shù)枚舉協(xié)議　143
7.2.3　使用Winsock SPI函數(shù)枚舉協(xié)議　144
7.3　分層服務提供者(LSP)　146
7.3.1　運行原理　146
7.3.2　安裝LSP　147
7.3.3　移除LSP　151
7.3.4　編寫LSP　152
7.3.5　LSP實例　154
7.4　基于SPI的數(shù)據(jù)報過濾實例　158
第8章　Windows網(wǎng)絡驅(qū)動接口標準(NDIS)和協(xié)議驅(qū)動的開發(fā)　165
8.1　核心層網(wǎng)絡驅(qū)動　165
8.1.1　Windows 2000及其后產(chǎn)品的網(wǎng)絡體系結(jié)構　165
8.1.2　NDIS網(wǎng)絡驅(qū)動程序　166
8.1.3　網(wǎng)絡驅(qū)動開發(fā)環(huán)境　167
8.2　WDM驅(qū)動開發(fā)基礎　170
8.2.1　UNICODE字符串　170
8.2.2　設備對象　170
8.2.3　驅(qū)動程序的基本結(jié)構　172
8.2.4　I/O請求包(I/O request packet，IRP)和I/O堆棧　172
8.2.5　完整驅(qū)動程序示例　175
8.2.6　擴展派遣接口　177
8.2.7　應用舉例(進程診測實例)　180
8.3　開發(fā)NDIS網(wǎng)絡驅(qū)動預備知識　187
8.3.1　中斷請求級別(Interrupt Request Level，IRQL)　187
8.3.2　旋轉(zhuǎn)鎖(Spin Lock)　187
8.3.3　雙鏈表　188
8.3.4　封包結(jié)構　188
8.4　NDIS協(xié)議驅(qū)動　189
8.4.1　注冊協(xié)議驅(qū)動　189
8.4.2　打開下層協(xié)議驅(qū)動的適配器　190
8.4.3　協(xié)議驅(qū)動的封包管理　191
8.4.4　在協(xié)議驅(qū)動中接收數(shù)據(jù)　192
8.4.5　從協(xié)議驅(qū)動發(fā)送封包　193
8.5　NDIS協(xié)議驅(qū)動開發(fā)實例　193
8.5.1　總體設計　193
8.5.2　NDIS協(xié)議驅(qū)動的初始化、注冊和卸載　195
8.5.3　下層NIC的綁定和解除綁定　198
8.5.4　發(fā)送數(shù)據(jù)　206
8.5.5　接收數(shù)據(jù)　208
8.5.6　用戶IOCTL處理　214
第9章　網(wǎng)絡掃描與檢測技術　222
9.1　網(wǎng)絡掃描基礎知識　222
9.1.1　以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀　222
9.1.2　ARP　223
9.1.3　ARP格式　225
9.1.4　SendARP函數(shù)　226
9.2　原始以太封包的發(fā)送　227
9.2.1　安裝協(xié)議驅(qū)動　227
9.2.2　協(xié)議驅(qū)動用戶接口　227
9.2.3　發(fā)送以太封包的測試程序　233
9.3　局域網(wǎng)計算機掃描　234
9.3.1　管理原始ARP封包　235
9.3.2　ARP掃描示例　238
9.4　互聯(lián)網(wǎng)計算機掃描　242
9.4.1　端口掃描原理　242
9.4.2　半開端口掃描實現(xiàn)　243
9.5　ARP欺騙原理與實現(xiàn)　248
9.5.1　IP欺騙的用途和實現(xiàn)原理　248
9.5.2　IP地址沖突　249
9.5.3　ARP欺騙示例　250
第10章　點對點(P2P)網(wǎng)絡通信技術　253
10.1　P2P穿越概述　253
10.2　一般概念　254
10.2.1　NAT術語　254
10.2.2　中轉(zhuǎn)　254
10.2.3　反向連接　255
10.3　UDP打洞　256
10.3.1　中心服務器　256
10.3.2　建立點對點會話　256
10.3.3　公共NAT后面的節(jié)點　256
10.3.4　不同NAT后面的節(jié)點　257
10.3.5　多級NAT后面的節(jié)點　258
10.3.6　UDP空閑超時　259
10.4　TCP打洞　260
10.4.1　套接字和TCP端口重用　260
10.4.2　打開點對點的TCP流　260
10.4.3　應用程序看到的行為　261
10.4.4　同步TCP打開　262
10.5　Internet點對點通信實例　262
10.5.1　總體設計　262
10.5.2　定義P2P通信協(xié)議　263
10.5.3　客戶方程序　264
10.5.4　服務器方程序　276
10.5.5　測試程序　280
第11章　核心層網(wǎng)絡封包截獲技術　283
11.1　Windows網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和封包過濾概述　283
11.1.1　Windows網(wǎng)絡系統(tǒng)體系結(jié)構圖　283
11.1.2　用戶模式下的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)過濾　284
11.1.3　內(nèi)核模式下的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)過濾　285
11.2　中間層網(wǎng)絡驅(qū)動PassThru　285
11.2.1　PassThru NDIS中間層驅(qū)動簡介　285
11.2.2　編譯和安裝PassThru驅(qū)動　286
11.3　擴展PassThru NDIS IM驅(qū)動——添加IOCTL接口　286
11.3.1　擴展之后的PassThru驅(qū)動(PassThruEx)概況　286
11.3.2　添加基本的DeviceIoControl接口　287
11.3.3　添加綁定枚舉功能　291
11.3.4　添加ADAPT結(jié)構的引用計數(shù)　296
11.3.5　適配器句柄的打開/關閉函數(shù)　297
11.3.6　句柄事件通知　304
11.3.7　查詢和設置適配器的OID信息　304
11.4　擴展PassThru NDIS IM驅(qū)動——添加過濾規(guī)則　312
11.4.1　需要考慮的事項　312
11.4.2　過濾相關的數(shù)據(jù)結(jié)構　313
11.4.3　過濾列表　315
11.4.4　網(wǎng)絡活動狀態(tài)　316
11.4.5　IOCTL控制代碼　317
11.4.6　過濾數(shù)據(jù)　320
11.5　核心層過濾實例　328
第12章　Windows網(wǎng)絡防火墻開發(fā)技術　331
12.1　防火墻技術概述　331
12.2　金羽(Phoenix)個人防火墻淺析　332
12.2.1　金羽(Phoenix)個人防火墻簡介　332
12.2.2　金羽(Phoenix)個人防火墻總體設計　333
12.2.3　金羽(Phoenix)個人防火墻總體結(jié)構　334
12.3　開發(fā)前的準備　334
12.3.1　常量的定義　335
12.3.2　訪問規(guī)則　337
12.3.3　會話結(jié)構　337
12.3.4　文件結(jié)構　338
12.3.5　UNICODE支持　344
12.4　應用層DLL模塊　345
12.4.1　DLL工程框架　345
12.4.2　共享數(shù)據(jù)和IO控制　351
12.4.3　訪問控制列表ACL(Access List)　353
12.4.4　查找應用程序訪問權限的過程　356
12.4.5　類的接口——檢查函數(shù)　359
12.5　核心層SYS模塊　362
12.6　主模塊工程　364
12.6.1　I/O控制類　364
12.6.2　主應用程序類　366
12.6.3　主對話框中的屬性頁　369
12.6.4　主窗口類　370
12.7　防火墻頁面　372
12.7.1　網(wǎng)絡訪問監(jiān)視頁面　372
12.7.2　應用層過濾規(guī)則頁面　376
12.7.3　核心層過濾規(guī)則頁面　386
12.7.4　系統(tǒng)設置頁面　392
第13章　IP幫助函數(shù)　395
13.1　 IP配置信息　395
13.1.1　獲取網(wǎng)絡配置信息　395
13.1.2　管理網(wǎng)絡接口　397
13.1.3　管理IP地址　401
13.2　獲取網(wǎng)絡狀態(tài)信息　404
13.2.1　獲取TCP連接表　404
13.2.2　獲取UDP監(jiān)聽表　407
13.2.3　獲取IP統(tǒng)計數(shù)據(jù)　409
13.3　路由管理　416
13.3.1　獲取路由表　416
13.3.2　管理特定路由　420
13.3.3　修改默認網(wǎng)關的例子　421
13.4　ARP表管理　422
13.4.1　獲取ARP表　422
13.4.2　添加ARP入口　423
13.4.3　刪除ARP入口　423
13.4.4　打印ARP表的例子　423
13.5　進程網(wǎng)絡活動監(jiān)視實例　427
13.5.1　獲取通信的進程終端　427
13.5.2　Netstate源程序代碼　428