UNIX网络编程 卷1 套接字联网API 第3版

本书是UNIX网络编程的经典之作。书中全面深入地介绍了如何使用套接字API进行网络编程。全书不但介绍了基本编程内容，还涵盖了与套接字编程相关的高级主题，对于客户/服务器程序的各种设计方法也作了完整的探讨，最后还深入分析了流这种设备驱动机制。

本书内容详尽且具**性，几乎每章都提供精选的习题，并提供了部分习题的答案，是网络研究和开发人员理想的参考书。

W. 理查.史蒂文斯（W. Richard Stevens）（1951—1999） 国际知名的UNIX和网络专家，备受赞誉的技术作家。生前著有《TCP/IP详解》（三卷）、《UNIX环境高级编程》和《UNIX网络编程》（两卷），均为不朽的经典著作。

比尔.芬纳（Bill Fenner） AT&T实验室主任研究员，专攻IP多播、网络管理和测量，他是IETF路由的领域主管之一，是RFC标准文档的批准人。

安德鲁.M. 鲁道夫（Andrew M.Rudoff） Sun公司资深软件工程师，专攻网络、操作系统内核、文件系统和高可用性软件体系结构。

1. UNIX网络专家W. Richard Stevens的传世之作。
2. 世界著名网络专家Bill Fenner和Andrew M. Rudoff执笔，根据网络技术的发展，进行全面修订。

这是一部传世之作！网络编程专家Bill Fenner和Andrew M.Rudoff 应邀执笔，对W.RichardStevens 的作品进行修订。书中吸纳了近几年网络技术的发展，增添了IPv6、SCTP 协议和密钥管理套接字等内容，深入讨论了关键标准、实现和技术。
书中的所有示例都是在UNIX 系统上测试通过的真实的、可运行的代码，继承了Stevens 一直强调的理念：“学习网络编程的*好方法就是下载这些程序，对其进行修改和改进，只有这样实际编写代码才能深入理解有关概念和方法。”
本书为UNIX 网络编程提供全面的指导，是网络研究和开发人员公认的必不可少的参考书，无论网络编程的初学者还是网络专家都会大受裨益。

目　　录

第　一部分 简介和TCP/IP
第　1章 简介　2
1．1　概述　2
1．2　一个简单的时间获取客户程序　5
1．3　协议无关性　9
1．4　错误处理：包裹函数　10
1．5　一个简单的时间获取服务器程序　12
1．6　本书中客户/服务器程序示例索引表　14
1．7　OSI模型　16
1．8　BSD网络支持历史　17
1．9　测试用网络及主机　19
1．10　Unix标准　22
1．11　64位体系结构　24
1．12　小结　25
习题　25
第　2章 传输层：TCP、UDP和SCTP　27
2．1　概述　27
2．2　总图　27
2．3　用户数据报协议（UDP）　29
2．4　传输控制协议（TCP）　30
2．5　流控制传输协议（SCTP）　31
2．6　TCP连接的建立和终止　31
2．7　TIME_WAIT状态　37
2．8　SCTP关联的建立和终止　38
2．9　端口号　42
2．10　TCP端口号与并发服务器　43
2．11　缓冲区大小及限制　45
2．12　标准因特网服务　50
2．13　常见因特网应用的协议使用　51
2．14　小结　52
习题　53
第二部分　基本套接字编程
第3章　套接字编程简介　56
3．1　概述　56
3．2　套接字地址结构　56
3．3　值—结果参数　61
3．4　字节排序函数　63
3．5　字节操纵函数　66
3．6　inet_aton、inet_addr和inet_ntoa函数　67
3．7　inet_pton和inet_ntop函数　68
3．8　sock_ntop和相关函数　70
3．9　readn、writen和readline函数　72
3．10　小结　76
习题　76
第4章　基本TCP套接字编程　77
4．1　概述　77
4．2　socket函数　77
4．3　connect函数　80
4．4　bind函数　81
4．5　listen函数　84
4．6　accept函数　88
4．7　fork和exec函数　90
4．8　并发服务器　91
4．9　close函数　93
4．10　getsockname和getpeername函数　94
4．11　小结　96
习题　96
第5章　TCP客户/服务器程序示例　97
5．1　概述　97
5．2　TCP回射服务器程序：main函数　97
5．3　TCP回射服务器程序：str_echo函数　98
5．4　TCP回射客户程序：main函数　99
5．5　TCP回射客户程序：str_cli函数　100
5．6　正常启动　101
5．7　正常终止　102
5．8　POSIX信号处理　103
5．9　处理SIGCHLD信号　106
5．10　wait和waitpid函数　108
5．11　accept返回前连接中止　111
5．12　服务器进程终止　112
5．13　SIGPIPE信号　113
5．14　服务器主机崩溃　114
5．15　服务器主机崩溃后重启　115
5．16　服务器主机关机　116
5．17　TCP程序例子小结　116
5．18　数据格式　117
5．19　小结　120
习题　120
第6章　I/O复用：select和poll函数　122
6．1　概述　122
6．2　I/O模型　122
6．3　select函数　127
6．4　str_cli函数（修订版）　132
6．5　批量输入　133
6．6　shutdown函数　136
6．7　str_cli函数（再修订版）　137
6．8　TCP回射服务器程序（修订版）　138
6．9　pselect函数　142
6．10　poll函数　144
6．11　TCP回射服务器程序（再修订版）　146
6．12　小结　148
习题　149
第7章　套接字选项　150
7．1　概述　150
7．2　getsockopt和setsockopt函数　150
7．3　检查选项是否受支持并获取默认值　152
7．4　套接字状态　156
7．5　通用套接字选项　156
7．6　IPv4套接字选项　168
7．7　ICMPv6套接字选项　169
7．8　IPv6套接字选项　169
7．9　TCP套接字选项　171
7．10　SCTP套接字选项　173
7．11　fcntl函数　182
7．12　小结　184
习题　184
第8章　基本UDP套接字编程　186
8．1　概述　186
8．2　recvfrom和sendto函数　187
8．3　UDP回射服务器程序：main函数　187
8．4　UDP回射服务器程序：dg_echo函数　188
8．5　UDP回射客户程序：main函数　190
8．6　UDP回射客户程序：dg_cli函数　190
8．7　数据报的丢失　191
8．8　验证接收到的响应　191
8．9　服务器进程未运行　193
8．10　UDP程序例子小结　194
8．11　UDP的connect函数　196
8．12　dg_cli函数（修订版）　199
8．13　UDP缺乏流量控制　200
8．14　UDP中的外出接口的确定　203
8．15　使用select函数的TCP和UDP回射服务器程序　204
8．16　小结　206
习题　207
第9章　基本SCTP套接字编程　208
9．1　概述　208
9．2　接口模型　208
9．3　sctp_bindx函数　212
9．4　sctp_connectx函数　213
9．5　sctp_getpaddrs函数　213
9．6　sctp_freepaddrs函数　213
9．7　sctp_getladdrs函数　214
9．8　sctp_freeladdrs函数　214
9．9　sctp_sendmsg函数　214
9．10　sctp_recvmsg函数　215
9．11　sctp_opt_info函数　215
9．12　sctp_peeloff函数　216
9．13　shutdown函数　216
9．14　通知　217
9．15　小结　221
习题　222
第　10章 SCTP客户/服务器程序例子　223
10．1　概述　223
10．2　SCTP一到多式流分回射服务器程序：main函数　223
10．3　SCTP一到多式流分回射客户程序：main函数　225
10．4　SCTP流分回射客户程序：sctpstr_cli函数　226
10．5　探究头端阻塞　228
10．6　控制流的数目　233
10．7　控制终结　233
10．8　小结　234
习题　235
第　11章 名字与地址转换　236
11．1　概述　236
11．2　域名系统　236
11．3　gethostbyname函数　239
11．4　gethostbyaddr函数　242
11．5　getservbyname和getservbyport函数　242
11．6　getaddrinfo函数　245
11．7　gai_strerror函数　250
11．8　freeaddrinfo函数　251
11．9　getaddrinfo函数：IPv6　251
11．10　getaddrinfo函数：例子　253
11．11　host_serv函数　254
11．12　tcp_connect函数　254
11．13　tcp_listen函数　257
11．14　udp_client函数　261
11．15　udp_connect函数　263
11．16　udp_server函数　264
11．17　getnameinfo函数　266
11．18　可重入函数　267
11．19　gethostbyname_r和gethostbyaddr_r函数　270
11．20　作废的IPv6地址解析函数　271
11．21　其他网络相关信息　272
11．22　小结　273
习题　274
第三部分　高级套接字编程
第　12章 IPv4与IPv6的互操作性　278
12．1　概述　278
12．2　IPv4客户与IPv6服务器　278
12．3　IPv6客户与IPv4服务器　281
12．4　IPv6地址测试宏　283
12．5　源代码可移植性　284
12．6　小结　284
习题　285
第　13章 守护进程和inetd超级服务器　286
13．1　概述　286
13．2　syslogd守护进程　286
13．3　syslog函数　287
13．4　daemon_init函数　289
13．5　inetd守护进程　293
13．6　daemon_inetd函数　297
13．7　小结　299
习题　299
第　14章 高级I/O函数　300
14．1　概述　300
14．2　套接字超时　300
14．3　recv和send函数　305
14．4　readv和writev函数　306
14．5　recvmsg和sendmsg函数　307
14．6　辅助数据　310
14．7　排队的数据量　313
14．8　套接字和标准I/O　313
14．9　高级轮询技术　316
14．10　T/TCP：事务目的TCP　320
14．11　小结　322
习题　323
第　15章 Unix域协议　324
15．1　概述　324
15．2　Unix域套接字地址结构　324
15．3　socketpair函数　326
15．4　套接字函数　327
15．5　Unix域字节流客户/服务器程序　327
15．6　Unix域数据报客户/服务器程序　329
15．7　描述符传递　330
15．8　接收发送者的凭证　337
15．9　小结　340
习题　340
第　16章 非阻塞式I/O　341
16．1　概述　341
16．2　非阻塞读和写：str_cli函数
（修订版）　342
16．3　非阻塞connect　351
16．4　非阻塞connect：时间获取客户
程序　352
16．5　非阻塞connect：Web客户程序　354
16．6　非阻塞accept　362
16．7　小结　363
习题　363
第　17章 ioctl操作　365
17．1　概述　365
17．2　ioctl函数　365
17．3　套接字操作　366
17．4　文件操作　367
17．5　接口配置　367
17．6　get_ifi_info函数　369
17．7　接口操作　378
17．8　ARP高速缓存操作　378
17．9　路由表操作　380
17．10　小结　381
习题　381
第　18章 路由套接字　382
18．1　概述　382
18．2　数据链路套接字地址结构　382
18．3　读和写　383
18．4　sysctl操作　390
18．5　get_ifi_info函数　394
18．6　接口名字和索引函数　397
18．7　小结　401
习题　401
第　19章 密钥管理套接字　402
19．1　概述　402
19．2　读和写　403
19．3　倾泻安全关联数据库　404
19．4　创建静态安全关联　407
19．5　动态维护安全关联　412
19．6　小结　415
习题　416
第　20章 广播　417
20．1　概述　417
20．2　广播地址　418
20．3　单播和广播的比较　419
20．4　使用广播的dg_cli函数　422
20．5　竞争状态　424
20．6　小结　431
习题　432
第　21章 多播　433
21．1　概述　433
21．2　多播地址　433
21．3　局域网上多播和广播的比较　436
21．4　广域网上的多播　438
21．5　源特定多播　440
21．6　多播套接字选项　441
21．7　mcast_join和相关函数　445
21．8　使用多播的dg_cli函数　450
21．9　接收IP多播基础设施会话声明　451
21．10　发送和接收　454
21．11　SNTP：简单网络时间协议　457
21．12　小结　461
习题　461
第　22章 高级UDP套接字编程　462
22．1　概述　462
22．2　接收标志、目的IP地址和接口索引　462
22．3　数据报截断　467
22．4　何时用UDP代替TCP　467
22．5　给UDP应用增加可靠性　469
22．6　捆绑接口地址　478
22．7　并发UDP服务器　482
22．8　IPv6分组信息　483
22．9　IPv6路径MTU控制　486
22．10　小结　487
习题　488
第　23章 高级SCTP套接字编程　489
23．1　概述　489
23．2　自动关闭的一到多式服务器程序　489
23．3　部分递送　490
23．4　通知　492
23．5　无序的数据　495
23．6　捆绑地址子集　496
23．7　确定对端和本端地址信息　497
23．8　给定IP地址找出关联ID　500
23．9　心搏和地址不可达　501
23．10　关联剥离　502
23．11　定时控制　503
23．12　何时改用SCTP代替TCP　505
23．13　小结　506
习题　506
第　24章 带外数据　507
24．1　概述　507
24．2　TCP带外数据　507
24．3　sockatmark函数　513
24．4　TCP带外数据小结　519
24．5　客户/服务器心搏函数　520
24．6　小结　524
习题　524
第　25章 信号驱动式I/O　525
25．1　概述　525
25．2　套接字的信号驱动式I/O　525
25．3　使用SIGIO的UDP回射服务器程序　527
25．4　小结　532
习题　533
第　26章 线程　534
26．1　概述　534
26．2　基本线程函数：创建和终止　535
26．3　使用线程的str_cli函数　537
26．4　使用线程的TCP回射服务器程序　538
26．5　线程特定数据　542
26．6　Web客户与同时连接　549
26．7　互斥锁　552
26．8　条件变量　555
26．9　Web客户与同时连接（续）　558
26．10　小结　560
习题　560
第　27章 IP选项　561
27．1　概述　561
27．2　IPv4选项　561
27．3　IPv4源路径选项　562
27．4　IPv6扩展首部　569
27．5　IPv6步跳选项和目的地选项　569
27．6　IPv6路由首部　573
27．7　IPv6粘附选项　577
27．8　历史性IPv6高级API　578
27．9　小结　579
习题　579
第　28章 原始套接字　580
28．1　概述　580
28．2　原始套接字创建　580
28．3　原始套接字输出　581
28．4　原始套接字输入　582
28．5　ping程序　584
28．6　traceroute程序　596
28．7　一个ICMP消息守护程序　608
28．8　小结　622
习题　622
第　29章 数据链路访问　623
29．1　概述　623
29．2　BPF：BSD分组过滤器　623
29．3　DLPI：数据链路提供者接口　625
29．4　Linux：SOCK_PACKET和
PF_PACKET　626
29．5　libpcap：分组捕获函数库　627
29．6　libnet：分组构造与输出函数库　627
29．7　检查UDP的校验和字段　628
29．8　小结　645
习题　645
第30章　客户/服务器程序设计范式　646
30．1　概述　646
30．2　TCP客户程序设计范式　648
30．3　TCP测试用客户程序　649
30．4　TCP迭代服务器程序　650
30．5　TCP并发服务器程序，
每个客户一个子进程　650
30．6　TCP预先派生子进程服务器程序，accept无上锁保护　653
30．7　TCP预先派生子进程服务器程序，accept使用文件上锁保护　659
30．8　TCP预先派生子进程服务器程序，accept使用线程上锁保护　662
30．9　TCP预先派生子进程服务器程序，传递描述符　663
30．10　TCP并发服务器程序，每个客户一个线程　667
30．11　TCP预先创建线程服务器程序，每个线程各自accept　669
30．12　TCP预先创建线程服务器程序，主线程统一accept　671
30．13　小结　673
习题　674
第31章　流　675
31．1　概述　675
31．2　概貌　675
31．3　getmsg和putmsg函数　678
31．4　getpmsg和putpmsg函数　679
31．5　ioctl函数　680
31．6　TPI：传输提供者接口　680
31．7　小结　689
习题　689
附录A　IPv4、IPv6、ICMPv4和ICMPv6　690
附录B　虚拟网络　704
附录C　调试技术　708
附录D　杂凑的源代码　714
附录E　精选习题答案　726
参考文献　756
索引　763