Linux/UNIX網(wǎng)絡(luò)編程

  隨著Internet的快速發(fā)展，使用UNIX和Linux作為服務器主機的系統(tǒng)越來越多，而因為這種操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，也使得基于UNIX和Linux的應用服務越來越多。掌握基于UNIX和Linux環(huán)境的編程技術(shù)，已成為相關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理人員、網(wǎng)絡(luò)應用程序開發(fā)人員和網(wǎng)絡(luò)安全保障人員的必備技能。

本書特點：

  本書在編寫上力求由簡到繁、由淺入深和循序漸進，讀者不但可以學會程序設(shè)計的基本知識、設(shè)計思想和方法，還可以學會網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的通用方法與步驟。

本書中的每個知識點都是以簡短的篇幅介紹其中最基本、最常用的內(nèi)容。通過精心設(shè)計的一些編程實例，介紹程序設(shè)計的基本方法，避免枯燥和空洞，在不知不覺中使讀者學會UNIX/Linux環(huán)境中的編程技術(shù)，從而激發(fā)讀者對網(wǎng)絡(luò)編程的興趣。

本書內(nèi)容安排：

  本書詳細介紹了在UNIX/Linux系統(tǒng)下基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)套接口的基本編程方法，包括迭代與并發(fā)服務器編寫方法、進程與線程編程技術(shù)、I/O編程技術(shù)、IPv4與IPv6的兼容性、原始套接口、數(shù)據(jù)鏈路訪問技術(shù)、廣播與多播技術(shù)等。本書每章后面都附有豐富的理論鞏固題和上機實踐題，有助于讀者復習、鞏固所學知識，以培養(yǎng)讀者的實際編程能力。

此外，為滿足教學中的實際需要，在本書最后一章還給出了Socket基本編程、服務器與單客戶的連接處理、多進程服務器模板、多線程編寫模板和線程專用數(shù)據(jù)TSD實現(xiàn)模板5個實驗指導。

書中所用到的函數(shù)都是標準函數(shù)，可以在UNIX/Linux系統(tǒng)上運行，所有實例程序都已在UNIX/Linux中調(diào)試通過。

本書適用對象：

  大中專院校相關(guān)專業(yè)學生。

  高等職業(yè)技術(shù)院校相關(guān)專業(yè)學生。

  計算機培訓教師和學員。

  計算機愛好者和相關(guān)技術(shù)人員。

  在本書中，“注意”中所列的內(nèi)容為學員容易混淆而在授課時教師需要特別澄清的概念和問題，“提示”中所列的內(nèi)容是對實際操作有幫助的一些經(jīng)驗性的方法和技巧。

本書由甘剛?cè)沃骶帲�閆麗麗、盛志偉參編。另外，參與本書部分章節(jié)編寫的還有：文黎敏、王治國、馮強、曾德惠、許慶華、程亮、周聰、黃志平、胡松、邢永峰、邵軍、邊海龍、劉達因、趙婷、馬鴻娟、侯桐、趙光明、李勝、李輝、侯杰、王紅研、王磊、閆守紅、康涌泉、李歡、蔣杼倩、王小東、張森、張正亮、宋利梅、何群芬、程瑤，在此向他們表示衷心的感謝。

  由于作者水平所限，加之網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，本教材的覆蓋面廣，書中錯誤和不妥之處在所難免，懇請廣大讀者批評指證。我們的聯(lián)系方式：china_54@tom.com。

序
前言
第1章  TCP/IP簡介 1
1.1  概述 1
1.1.1  基本的C/S服務模型 1
1.1.2  OSI模型和TCP/IP四層結(jié)構(gòu) 2
1.2  IP協(xié)議介紹 3
1.2.1  IP數(shù)據(jù)報的格式 3
1.2.2  IP地址 4
1.2.3  子網(wǎng)掩碼（subnet mask） 5
1.3  TCP協(xié)議介紹 6
1.3.1  TCP連接的建立與終止 7
1.3.2  TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 8
1.4   UDP協(xié)議 10
1.5  端口號 10
1.6  本章小結(jié) 10
1.7  實戰(zhàn)檢驗 11
理論鞏固 11
第2章  套接字編程簡介 12
2.1  套接字基礎(chǔ) 12
2.2  套接字的類型 13
2.3  套接字地址結(jié)構(gòu) 13
2.3.1  IPv4套接字地址結(jié)構(gòu) 13
2.3.2  IPv6套接字地址結(jié)構(gòu) 14
2.3.3  兩種套接字地址結(jié)構(gòu)的比較 15
2.3.4  通用套接字地址結(jié)構(gòu) 15
2.4  套接字基本函數(shù) 16
2.4.1  字節(jié)排序函數(shù) 16
2.4.2  字節(jié)操縱函數(shù) 17
2.4.3  IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù) 17
2.4.4  isfdtype()函數(shù) 19
2.5  值-結(jié)果參數(shù) 19
2.6  本章小結(jié) 20
2.7  實戰(zhàn)檢驗 20
理論鞏固 20
上機實戰(zhàn) 21
第3章  基本TCP套接字編程 22
3.1  TCP套接字編程 22
3.1.1  socket()函數(shù) 23
3.1.2  connect()函數(shù) 24
3.1.3  bind()函數(shù) 25
3.1.4  listen()函數(shù) 27
3.1.5  accept()函數(shù) 28
3.1.6  數(shù)據(jù)傳輸函數(shù) 29
3.1.7  close()函數(shù) 31
3.2  TCP套接字編程實例 31
3.3  服務器的3種異常情況 35
3.3.1  服務器主機崩潰 36
3.3.2  服務器主機崩潰后重啟 36
3.3.3  服務器主機關(guān)閉 37
3.4  本章小結(jié) 37
3.5  實戰(zhàn)檢驗 38
理論鞏固 38
上機實戰(zhàn) 38
第4章  基本UDP套接口編程 39
4.1  UDP套接字編程 39
4.1.1  recvfrom()函數(shù) 40
4.1.2  sendto函數(shù) 41
4.2  UDP套接字編程實例 42
4.3  UDP中對數(shù)據(jù)報的各項處理 46
4.3.1  數(shù)據(jù)報的丟失 46
4.3.2  驗證收到的響應 46
4.3.3  服務器進程未運行 47
4.4  connect函數(shù)用于UDP 47
4.5  本章小結(jié) 48
4.6  實戰(zhàn)檢驗 49
理論鞏固 49
上機實戰(zhàn) 49
第5章  并發(fā)服務器 50
5.1  服務器的分類 50
5.2  多進程并發(fā)服務器 51
5.2.1  進程基礎(chǔ) 51
5.2.2  進程創(chuàng)建 51
5.2.3  進程終止 54
5.2.4  多進程并發(fā)服務器 56
5.2.5  多進程并發(fā)服務器實例 57
5.3  多線程服務器 63
5.3.1  線程基礎(chǔ) 64
5.3.2  線程基礎(chǔ)函數(shù) 64
5.3.3  給新線程傳遞參數(shù) 66
5.3.4  多線程并發(fā)服務器實例 68
5.3.5  線程安全函數(shù) 72
5.3.6  線程安全實例 77
5.3.7  用函數(shù)參變量實現(xiàn)線程安全性 82
5.4  本章小結(jié) 85
5.5  實戰(zhàn)檢驗 86
理論鞏固 86
上機實戰(zhàn) 86
第6章  名字與地址轉(zhuǎn)換編程 87
6.1  概述 87
6.2  域名系統(tǒng) 87
6.3  gethostbyname()函數(shù) 88
6.4  RES_USE_INET6解析器選項 91
6.5  gethostbyname2函數(shù)對IPv6的支持 91
6.6  gethostbyaddr()函數(shù) 93
6.7  uname()函數(shù) 93
6.8  gethostname函數(shù) 94
6.9  getservbyname和getservbyport函數(shù) 95
6.10  getaddrinfo、gai_strerror和host_serv函數(shù) 96
6.11  freeaddrinfo函數(shù) 99
6.12  使用getaddrinfo的TCP和UDP 100
6.13  getnameinfo函數(shù) 105
6.14  gethostbyaddr實例 105
6.15  本章小結(jié) 106
6.16  實戰(zhàn)檢驗 107
理論鞏固 107
上機實戰(zhàn) 107
第7章  IPv4和IPv6編程 108
7.1  IPv4客戶與IPv6服務器 108
7.2  IPv6客戶與IPv4服務器 110
7.3  IPv6_ADDRFORM套接口選項 111
7.4  IPv6地址測試宏 112
7.5  源代碼的可移植性 112
7.6  本章小結(jié) 113
7.7  實戰(zhàn)檢驗 113
理論鞏固 113
上機實戰(zhàn) 113
第8章  守護進程和inetd超級服務器 114
8.1  守護進程的原理 114
8.1.1  啟動守護進程 114
8.1.2  輸出守護進程消息 115
8.1.3  syslog函數(shù) 115
8.1.4  創(chuàng)建守護進程 118
8.1.5  以守護進程方式運行的時間服務器 119
8.2  inetd的工作原理 122
8.2.1  概念 122
8.2.2  工作流程 123
8.2.3  inetd處理并發(fā) 125
8.3  本章小結(jié) 125
8.4  實戰(zhàn)檢驗 126
理論鞏固 126
上機實戰(zhàn) 126
第9章  I/O編程 127
9.1  I/O模型 127
9.2  select函數(shù) 130
9.3  shutdown函數(shù) 132
9.4  poll函數(shù) 133
9.5  使用select函數(shù)的TCP例子 135
9.6  高級的I/O編程 140
9.6.1  recv和send函數(shù) 140
9.6.2  recvmsg和sendmsg函數(shù) 141
9.7  非阻塞connect 143
9.8  ioctl函數(shù) 145
9.8.1  套接口操作 146
9.8.2  文件操作 146
9.8.3  接口配置 146
9.8.4  接口操作 147
9.8.5  ARP操作 148
9.8.6  路由表操作 148
9.9  本章小結(jié) 148
9.10  實戰(zhàn)檢驗 149
理論鞏固 149
上機實戰(zhàn) 149
第10章  廣播與多播編程 150
10.1  廣播的概念 150
10.1.1  廣播的原理 150
10.1.2  廣播的示例 152
10.2  多播概念 155
10.2.1  多播與廣播的比較 155
10.2.2  多播套接口選項 156
10.2.3  多播的實例 157
10.3  本章小結(jié) 159
10.4  理論與鞏固 159
實戰(zhàn)檢驗 159
上機實戰(zhàn) 159
第11章  路由套接口編程 160
11.1  概念和數(shù)據(jù)鏈路套接口地址結(jié)構(gòu) 160
11.2  sysctl操作 165
11.3  接口名和索引函數(shù) 166
11.4  本章小結(jié) 167
11.5  實戰(zhàn)檢驗 168
理論與鞏固 168
上機實戰(zhàn) 168
第12章  信號量編程 169
12.1  信號的概念 169
12.2  信號的概念及常見信號介紹 169
12.2.1  signal函數(shù) 173
12.2.2  處理SIGCHLD信號 174
12.2.3  wait和waitpid函數(shù) 175
12.2.4  kill和raise函數(shù) 177
12.2.5  SIGPIPE信號 178
12.2.6  alarm和pause函數(shù) 178
12.2.7  sigprocmask函數(shù) 179
12.2.8  sigpending函數(shù) 179
12.2.9  sigaction函數(shù) 179
12.2.10  sigsetjmp和siglongjmp函數(shù) 180
12.2.11  sigsuspend函數(shù) 180
12.2.12  abort函數(shù) 181
12.2.13  system函數(shù) 181
12.2.14  sleep函數(shù) 182
12.3  例子：使用SIGIO的UDP回射服務器程序 183
12.4  本章小結(jié) 188
12.5  實戰(zhàn)檢驗 188
理論鞏固 188
上機實戰(zhàn) 188
第13章  原始套接口與數(shù)據(jù)鏈路訪問編程 189
13.1  原始套接口創(chuàng)建 189
13.2  原始套接口輸出 190
13.3  原始套接口輸入 191
13.4  原始套接字編程實例 191
13.4.1  實例1：拒絕服務攻擊 191
13.4.2  實例2：ICMP包的構(gòu)建、發(fā)送和接收 194
13.4.3  實例3：ping程序 197
13.5  數(shù)據(jù)鏈路層訪問 202
13.5.1  BPF：BSD分組過濾器 203
13.5.2  數(shù)據(jù)鏈路提供者DLPI 203
13.5.3  Linux的SOCK_PACKET 204
13.5.4  分組捕獲函數(shù)庫libpcap 204
13.5.5  libpcap的庫函數(shù) 205
13.5.6  數(shù)據(jù)鏈路層訪問實例 209
13.6  本章小結(jié) 213
13.7  理論與鞏固 214
實戰(zhàn)檢驗 214
上機實戰(zhàn) 214
第14章  實驗指導 215
14.1  Socket基本編程 215
14.2  服務器與單客戶的連接處理 218
14.3  多進程服務器模板 221
14.4  多線程編寫模板 226
14.5  線程專用數(shù)據(jù)TSD實現(xiàn)模板 230
參考文獻 236

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3. Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ) [宋焱宏 張勇]
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5. Linux服務器配置與管理項目教程（微課版） [趙良濤 姜猛 肖川 楊云]
6. Linux操作系統(tǒng)配置與管理項目化教程 [主編 白玉羚 劉金明 王鵬]
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25. Linux基礎(chǔ)及應用教程實驗指導與實訓 [郭迎 梁建武 等主編]
26. 游戲中的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)及應用 [樊永慶 黃國榮 周濱航 等編著]
27. Linux實用教程 [劉兵 吳煜煌 等編著]
28. 操作系統(tǒng)原理及應用（Linux） [王紅 主編]
29. 操作系統(tǒng)實訓（Linux）--習題解答、例題解析、實驗指導 [王紅 主編]
30. Red Hat Enterprise Linux 5基礎(chǔ)教程 [王路群 主編]