TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程原理與技術(shù)

目錄
第1章網(wǎng)絡(luò)編程準(zhǔn)備1
1.1TCP/IP技術(shù)的因特網(wǎng)應(yīng)用1
1.2用TCP/IP構(gòu)建分布式環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用程序2
1.3用TCP/IP構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用協(xié)議2
1.4使用TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用協(xié)議的例子2
1.5Telnet連接的例子3
1.6使用Telnet訪問其他服務(wù)4
1.7TCP/IP應(yīng)用協(xié)議和軟件靈活性5
1.8從提供者的角度看服務(wù)5
1.9本教材內(nèi)容介紹6
1.10小結(jié)6
習(xí)題6第2章客戶服務(wù)器模式軟件設(shè)計(jì)概念8
2.1客戶服務(wù)器的起源8
2.2客戶服務(wù)器關(guān)鍵問題9
2.3客戶服務(wù)器術(shù)語9
2.3.1客戶和服務(wù)器10
2.3.2服務(wù)器特權(quán)和復(fù)雜性10
2.3.3標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)客戶軟件10
2.3.4客戶的參數(shù)化11
2.3.5無連接的和面向連接的服務(wù)器11
2.3.6無狀態(tài)和有狀態(tài)服務(wù)器12
2.3.7無狀態(tài)文件服務(wù)器的例子13
2.3.8有狀態(tài)文件服務(wù)器的例子13
2.3.9客戶標(biāo)識14
2.3.10無狀態(tài)是一個協(xié)議問題15
2.3.11充當(dāng)客戶的服務(wù)器16
2.4小結(jié)16
習(xí)題17第3章客戶服務(wù)器模式軟件中的并發(fā)處理18
3.1引言18
3.2網(wǎng)絡(luò)中的并發(fā)18
3.3服務(wù)器中的并發(fā)19
3.4并發(fā)術(shù)語20
3.4.1進(jìn)程概念20
3.4.2局部和全局變量的共享21
3.4.3過程調(diào)用22
3.5一個創(chuàng)建并發(fā)進(jìn)程的例子22
3.5.1一個順序執(zhí)行的C實(shí)例22
3.5.2程序的并發(fā)版本23
3.5.3時間分片24
3.5.4單線程的進(jìn)程25
3.5.5使各進(jìn)程分離25
3.6執(zhí)行新的代碼26
3.7上下文切換和協(xié)議軟件設(shè)計(jì)27
3.8并發(fā)和異步I/O27
3.9小結(jié)28
習(xí)題28第4章網(wǎng)絡(luò)編程協(xié)議的程序接口29
4.1引言29
4.2不精確指明的協(xié)議軟件編程接口29
4.3接口功能30
4.4概念性接口的規(guī)范30
4.5操作系統(tǒng)調(diào)用31
4.6網(wǎng)絡(luò)通信的兩種基本方法31
4.7Linux中提供的基本I/O功能32
4.8將Linux I/O用于TCP/IP33
4.9小結(jié)33
習(xí)題33第5章接口實(shí)現(xiàn)——套接字API35
5.1引言35
5.2Berkeley套接字35
5.3指明一個協(xié)議接口35
5.4套接字的抽象36
5.4.1套接字描述符和文件描述符36
5.4.2針對套接字的系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)37
5.4.3主動套接字或被動套接字37
5.5指明端點(diǎn)地址38
5.6類屬地址結(jié)構(gòu)39
5.7套接字API中的主要系統(tǒng)調(diào)用40
5.7.1socket調(diào)用40
5.7.2connect調(diào)用40
5.7.3send調(diào)用41
5.7.4recv調(diào)用41
5.7.5close調(diào)用41
5.7.6bind調(diào)用41
5.7.7listen調(diào)用42
5.7.8accept調(diào)用42
5.7.9在套接字中使用read和write42
5.7.10套接字調(diào)用小結(jié)42
5.8用于整數(shù)轉(zhuǎn)換的實(shí)用例程43
5.9在程序中使用套接字調(diào)用44
5.10套接字調(diào)用的參數(shù)所使用的符號常量44
5.11小結(jié)45
習(xí)題46第6章客戶軟件算法及編程實(shí)例47
6.1引言47
6.2不是研究細(xì)節(jié)而是學(xué)習(xí)算法47
6.3客戶體系結(jié)構(gòu)和要解決的問題48
6.3.1標(biāo)識服務(wù)器的位置48
6.3.2分析地址參數(shù)49
6.3.3查找域名50
6.3.4由名字查找某個熟知端口51
6.3.5端口號和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序51
6.3.6由名字查找協(xié)議51
6.4TCP客戶算法52
6.4.1分配套接字52
6.4.2選擇本地協(xié)議端口號53
6.4.3選擇本地IP地址中的一個基本問題53
6.4.4將TCP套接字連接到某個服務(wù)器54
6.4.5使用TCP與服務(wù)器通信54
6.4.6從TCP連接中讀取響應(yīng)55
6.4.7關(guān)閉TCP連接55
6.5UDP客戶算法56
6.5.1連接的和非連接的UDP套接字57
6.5.2對UDP使用connect57
6.5.3使用UDP與服務(wù)器通信57
6.5.4關(guān)閉使用UDP的套接字57
6.5.5對UDP的部分關(guān)閉58
6.5.6關(guān)于UDP不可靠性的警告58
6.6客戶編程實(shí)例的重要性58
6.7隱藏細(xì)節(jié)59
6.8針對客戶程序的過程庫59
6.8.1connectTCP的實(shí)現(xiàn)60
6.8.2connectUDP的實(shí)現(xiàn)60
6.8.3構(gòu)成連接的過程61
6.9過程庫使用63
6.10DAYTIME服務(wù)63
6.10.1針對DAYTIME的TCP客戶實(shí)現(xiàn)64
6.10.2從TCP連接中進(jìn)行讀65
6.11TIME服務(wù)66
6.12訪問TIME服務(wù)66
6.13精確時間和網(wǎng)絡(luò)時延67
6.14針對TIME服務(wù)的UDP客戶67
6.15ECHO服務(wù)69
6.16針對ECHO服務(wù)的TCP客戶69
6.17針對ECHO服務(wù)的UDP客戶71
6.18小結(jié)72
習(xí)題74第7章服務(wù)器軟件算法及編程實(shí)例76
7.1引言76
7.2概念性的服務(wù)器算法76
7.3并發(fā)服務(wù)器和循環(huán)服務(wù)器76
7.4面向連接的和無連接的訪問77
7.5服務(wù)器需要考慮的幾個問題77
7.5.1傳輸層協(xié)議的語義77
7.5.2選擇傳輸協(xié)議78
7.5.3面向連接的服務(wù)器78
7.5.4無連接的服務(wù)器79
7.5.5服務(wù)器的故障、可靠性和無狀態(tài)80
7.5.6優(yōu)化無狀態(tài)服務(wù)器80
7.5.7請求處理時間82
7.6服務(wù)器的四種基本類型82
7.7循環(huán)服務(wù)器的算法83
7.8循環(huán)的、面向連接的服務(wù)器的算法83
7.8.1用INADDR_ANY綁定熟知端口83
7.8.2將套接字置于被動模式84
7.8.3接受連接并使用這些連接84
7.9循環(huán)的、無連接的服務(wù)器的算法84
7.10并發(fā)服務(wù)器的算法85
7.11并發(fā)的、無連接的服務(wù)器的算法86
7.12并發(fā)的、面向連接的服務(wù)器的算法86
7.12.1服務(wù)器并發(fā)性的實(shí)現(xiàn)87
7.12.2把單獨(dú)的程序作為從進(jìn)程來使用87
7.13使用單線程獲得表面上的并發(fā)性88
7.14各服務(wù)器類型所適用的場合89
7.15服務(wù)器類型小結(jié)89
7.16重要問題——服務(wù)器死鎖90
7.17其他的實(shí)現(xiàn)方法90
7.18循環(huán)的、無連接的服務(wù)器設(shè)計(jì)91
7.18.1創(chuàng)建被動套接字91
7.18.2進(jìn)程結(jié)構(gòu)94
7.18.3TIME服務(wù)器舉例94
7.18.4小結(jié)96
7.19循環(huán)的、面向連接的服務(wù)器設(shè)計(jì)96
7.19.1分配被動的TCP套接字96
7.19.2用于DAYTIME服務(wù)的服務(wù)器97
7.19.3進(jìn)程結(jié)構(gòu)97
7.19.4DAYTIME服務(wù)器舉例98
7.19.5關(guān)閉連接100
7.19.6連接終止和服務(wù)器的脆弱性100
7.19.7小結(jié)101
7.20并發(fā)的、面向連接的服務(wù)器設(shè)計(jì)101
7.20.1并發(fā)ECHO102
7.20.2循環(huán)與并發(fā)實(shí)現(xiàn)的比較102
7.20.3進(jìn)程結(jié)構(gòu)102
7.20.4并發(fā)ECHO服務(wù)器舉例103
7.20.5清除游離（errant）進(jìn)程106
7.20.6小結(jié)106
7.21小結(jié)107
習(xí)題107第8章使用線程模型實(shí)現(xiàn)并發(fā)110
8.1引言110
8.2Linux線程概述110
8.3線程和進(jìn)程的關(guān)系111
8.3.1描述符、延遲和退出111
8.3.2線程退出112
8.4線程協(xié)調(diào)和同步112
8.4.1互斥112
8.4.2信號量113
8.4.3條件變量113
8.5使用線程的服務(wù)器實(shí)例114
8.6監(jiān)控117
8.7小結(jié)118
習(xí)題118第9章單線程并發(fā)服務(wù)器設(shè)計(jì)119
9.1引言119
9.2服務(wù)器中的數(shù)據(jù)驅(qū)動處理119
9.3用單線程進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動處理120
9.4單線程服務(wù)器的線程結(jié)構(gòu)120
9.5單線程ECHO服務(wù)器舉例121
9.6小結(jié)123
習(xí)題124第10章多協(xié)議服務(wù)器設(shè)計(jì)125
10.1引言125
10.2減少服務(wù)器數(shù)量的動機(jī)125
10.3多協(xié)議服務(wù)器的設(shè)計(jì)125
10.4進(jìn)程結(jié)構(gòu)126
10.5多協(xié)議DAYTIME服務(wù)器的例子126
10.6共享代碼的概念129
10.7并發(fā)多協(xié)議服務(wù)器130
10.8小結(jié)130
習(xí)題130第11章多服務(wù)服務(wù)器設(shè)計(jì)132
11.1引言132
11.2合并服務(wù)器132
11.3循環(huán)的、無連接的、多服務(wù)服務(wù)器設(shè)計(jì)132
11.4循環(huán)的、面向連接的、多服務(wù)服務(wù)器設(shè)計(jì)133
11.5并發(fā)的、面向連接的、多服務(wù)服務(wù)器設(shè)計(jì)134
11.6并發(fā)的、單線程的、多服務(wù)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)135
11.7從多服務(wù)服務(wù)器調(diào)用單獨(dú)的程序135
11.8多服務(wù)、多協(xié)議服務(wù)器設(shè)計(jì)136
11.9多服務(wù)服務(wù)器的例子137
11.10靜態(tài)的和動態(tài)的服務(wù)器配置143
11.11UNIX超級服務(wù)器——inetd144
11.12inetd服務(wù)器的例子146
11.13小結(jié)147
習(xí)題148第12章服務(wù)器并發(fā)性管理149
12.1引言149
12.2在循環(huán)設(shè)計(jì)和并發(fā)設(shè)計(jì)間選擇149
12.3并發(fā)等級150
12.4需求驅(qū)動的并發(fā)150
12.5并發(fā)的代價150
12.6額外開銷和時延151
12.7小時延問題151
12.8從線程/進(jìn)程的預(yù)分配152
12.8.1Linux中的預(yù)分配153
12.8.2面向連接的服務(wù)器中的預(yù)分配153
12.8.3互斥、文件鎖定和accept并發(fā)調(diào)用154
12.8.4無連接的服務(wù)器中的預(yù)分配155
12.8.5預(yù)分配、突發(fā)通信量和NFS155
12.8.6多處理器上的預(yù)分配156
12.9延遲的從線程/進(jìn)程分配156
12.10兩種技術(shù)統(tǒng)一的基礎(chǔ)157
12.11技術(shù)的結(jié)合157
12.12小結(jié)158
習(xí)題158第13章客戶軟件并發(fā)設(shè)計(jì)160
13.1引言160
13.2并發(fā)的優(yōu)點(diǎn)160
13.3運(yùn)用控制的動機(jī)160
13.4與多個服務(wù)器的并發(fā)聯(lián)系161
13.5實(shí)現(xiàn)并發(fā)客戶162
13.6單線程實(shí)現(xiàn)162
13.7使用ECHO的并發(fā)客戶的例子163
13.8并發(fā)客戶的執(zhí)行167
13.9例子代碼中的并發(fā)性169
13.10小結(jié)169
習(xí)題169附錄A系統(tǒng)調(diào)用與套接字使用的庫例程170參考文獻(xiàn)192