高性能 TCP & UDP 通信框架 HP-Socket v4.3.1

DuMiYue 2017-07-16 09:35:34
加精

　　HP-Socket 是一套通用的高性能 TCP/UDP/HTTP 通信框架，包含服务端组件、客户端组件和 Agent 组件，广泛适用于各种不同应用场景的 TCP/UDP/HTTP 通信系统，提供 C/C++、C#、Delphi、E（易语言）、Java、Python 等编程语言接口。HP-Socket 对通信层实现完全封装，应用程序不必关注通信层的任何细节；HP-Socket 提供基于事件通知模型的 API 接口，能非常简单高效地整合到新旧应用程序中。
　　为了让使用者能方便快速地学习和使用 HP-Socket，迅速掌握框架的设计思想和使用方法，特此精心制作了大量 Demo 示例（如：PUSH 模型示例、PULL 模型示例、性能测试示例以及其它编程语言示例）。HP-Socket 目前运行在 Windows 平台，将来会实现跨平台支持。

* HP-Socket 官方网站：http://www.jessma.org
* HP-Socket 项目主页：https://github.com/ldcsaa/HP-Socket
* HP-Socket 开发文档：http://www.oschina.net/p/hp-socket/doc
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【通用性】
　　1、HP-Socket 的唯一职责就是接收和发送字节流，不参与应用程序的协议解析等工作。
　　2、HP-Socket 与应用程序通过接口进行交互，并完全解耦。任何应用只要实现了 HP-Socket 的接口规范都可以无缝整合 HP-Socket。

【易用性】
　　1、易用性对所有通用框架都是至关重要的，如果太难用还不如自己重头写一个来得方便。因此，HP-Socket 的接口设计得非常简单和统一。
　　2、HP-Socket 完全封装了所有底层通信细节，应用程序不必也不能干预底层通信操作。通信连接被抽象为 Connection ID，Connection ID 作为连接的唯一标识提供给应用程序来处理不同的连接。
　　3、HP-Socket 提供 PUSH / PULL / PACK 等接收模型， 应用程序可以灵活选择以手工方式、 半自动方式或全自动方式处理封解包， PULL / PACK 接收模型在降低封解包处理复杂度的同时能大大减少出错几率。

【高性能】
　　Client 组件：基于 Event Select 通信模型，在单独线程中执行通信操作，避免与主线程或其他线程相互干扰。每个组件对象管理一个 Socket 连接。
　　Server 组件：基于 IOCP 通信模型，并结合缓存池、私有堆（Private Heap）等技术，支持超大规模连接，在高并发场景下实现高效内存管理。
　　Agent 组件：对于代理服务器或中转服务器等应用场景，服务器自身也作为客户端向其它服务器发起大规模连接，一个 Agent 组件对象同时可管理多个 Socket 连接；Agent 组件与 Server 组件采用相同的技术架构，可以用作代理服务器或中转服务器的客户端部件。

【伸缩性】
　　应用程序能够根据不同的容量要求、通信规模和资源状况等现实场景调整 HP-Socket 的各项性能参数（如：工作线程的数量、缓存池的大小、发送模式和接收模式等），优化资源配置，在满足应用需求的同时不必过度浪费资源。
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*** v4.3.1 更新 ***

> HTTP Cookie 管理支持：
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1、IHttpClient 和 IHttpAgent 组件兼容没有长度标识（如：Content-Length Header）的 HTTP 响应报文
2、IHttpClient 和 IHttpAgent 组件改进 HEAD 请求的响应处理方式，应用程序无需在 OnHeadersComplete 事件中返回特殊值 HPR_SKIP_BODY

> 其它更新：
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1、公共代码包 vc-common-src 版本升级到 v2.3.19
2、OpenSSL 版本升级到 1.1.0f
3、优化 IServer/IAgent 组件，提升性能和稳定性
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*** v4.2.1 更新 ***

> HTTP Cookie 管理支持：
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1、新增 Cookie 管理器，可在不同连接、不同组件对象间共享 Cookie
2、Cookie 管理器实现了标准 HTTP Cookie 功能，支持 Max-Age、expires、httpOnly、secure
3、Cookie 管理器支持 Cookie 序列化与反序列化
4、IHttpClient 和 IHttpAgent 组件可通过 SetUseCookie() 方法设置是否开启 Cookie 功能

> HTTP Sync Client 通信组件更新：
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1、Create_HP_HttpSyncClient 和 Create_HP_HttpsSyncClient 方法增加可选参数 pListener
2、如果 pListener 非空则可以通过 pListener 监听 HttpSyncClient 的所有通信事件

> 其它更新：
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1、Demo 更新：HttpProxy，TestEcho-Http，TestEcho-Http-4C
2、公共代码包 vc-common-src 版本升级到 v2.3.18
3、OpenSSL 版本升级到 1.1.0e
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*** v4.1.3 更新 ***

> WebSocket 支持：
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1、所有 HTTP 组件增加 WebSocket 方法：
1) SendWSMessage(): 发送 WebSocket 数据包
2) GetWSMessageState(): 获取当前 WebSocket 状态
2、所有 HTTP 组件监听器增加 WebSocket 事件：
1) OnWSMessageHeader(): WebSocket 数据包头通知
2) OnWSMessageBody(): WebSocket 数据包体通知
3) OnWSMessageComplete(): WebSocket 数据包完成通知
3、示例 Demo TestEcho-Http 和 TestEcho-Http-4C 支持 WebSocket

> 增加 HTTP Sync Client 通信组件：
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1、HTTP Sync Client 实现同步 HTTP 通信，不需要事件监听器
2、HTTP Sync Client 组件类： CHttpSyncClient、CHttpsSyncClient
3、HTTP Sync Client 实现接口： ITcpClient / IHttpSyncRequester
4、示例 Demo TestEcho-Http 和 TestEcho-Http-4C 提供 HTTP Sync Client 示例
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*** v4.0.1 更新 ***

> 增加 HTTP 系列通信组件：
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1、新增 HTTP Server 组件：
1) 组件类： CHttpServer、CHttpsServer
2) 实现接口： ITcpServer / IComplexHttpResponder
3) 监听器接口： IHttpServerListener
2、新增 HTTP Agent 组件：
1) 组件类： CHttpAgent、CHttpsAgent
2) 实现接口： ITcpAgent / IComplexHttpRequester
3) 监听器接口： IHttpAgentListener
3、新增 HTTP Client 组件：
1) 组件类： CHttpClient、CHttpsClient
2) 实现接口： ITcpClient / IHttpRequester
3) 监听器接口： IHttpClientListener
4、新增 HTTP 示例 Demo：
1) TestEcho-Http （源代码）
2) TestEcho-Http-4C （4C LIB / 4C DLL）
5、Http 监听器：
1) 监听器事件：
OnMessageBegin() : 【可选】开始解析

OnRequestLine() : 【可选】请求行解析完成（仅用于 HTTP 服务端）

OnStatusLine() : 【可选】状态行解析完成（仅用于 HTTP 客户端）

OnHeader() : 【可选】请求头通知

OnHeadersComplete() : 【必须】请求头完成通知

OnBody() : 【必须】请求体报文通知

OnChunkHeader() : 【可选】Chunked 报文头通知

OnChunkComplete() : 【可选】Chunked 报文结束通知

OnMessageComplete() : 【必须】完成解析通知

OnUpgrade() : 【可选】升级协议通知

OnParseError() : 【必须】解析错误通知
2) 监听器事件返回值（EnHttpParseResult）：
HPR_OK : 继续解析

HPR_SKIP_BODY : 跳过当前请求 BODY（仅用于 OnHeadersComplete 事件）

HPR_UPGRADE : 升级协议（仅用于 OnHeadersComplete 事件）

HPR_ERROR : 终止解析，断开连接
> 组件接口调整：
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1、IServer 和 IAgent 组件的所有监听器回调方法增加‘事件源’参数，如：OnShutdown() -> OnShutdown(T* pSender)
2、IClient 组件的所有监听器回调方法增加‘连接ID’参数，如：OnHandShake(IClient* pClient) -> OnHandShake(T* pSender, CONNID dwConnID)
3、IServer 和 IAgent 接口增加接口方法： Get/SetMaxConnectionCount() 用于设置最大连接数，最大连接数默认：10000
4、OnHandShake() 事件触发规则调整：非 SSL 组件在 OnConnect() 事件后也触发 OnHandShake() 事件，使 SSL 组件和 SSL 组件处理流程一致
5、HPSocket4C 增加 PACK 组件监听器的创建、销毁方法，新版本必须使用下列方法创建、销毁 PACK 组件监听器：
1) Create_HP_TcpPackServerListener / Destroy_HP_TcpPackServerListener
2) Create_HP_TcpPackAgentListener / Destroy_HP_TcpPackAgentListener
3) Create_HP_TcpPackClientListener / Destroy_HP_TcpPackClientListener
6、SSL 组件支持 SNI
1) SSL 初始化方法 HP_SSL_Initialize()，增加 SNI 回调函数指针参数
2) 新增方法 HP_SSL_AddServerContext()，用于 加载 SNI 主机证书
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Jackxan 2017-11-09
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真正的干货啊！ 筒子们顶起！
DuMiYue 2017-08-21
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高性能 TCP & UDP 通信框架 HP-Socket v5.0.1 发布 http://bbs.csdn.net/topics/392225256 PS：Linux版本正在紧张有序地开发中，敬请期待。
调皮的蟠桃 2017-08-18
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很不错，一定要测试学习一下！
aqbeyond 2017-08-14
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引用 1 楼 DuMiYue 的回复:
沙发自己坐~
有劳群主。 问三个问题： 1.这个通信框架是不是开源的呢？ 2.是不是可以商用？如果商用是不是要付费？ 3.这个框架性能如何？
yly_7 2017-08-09
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有会FPGA的嘛，在ise下写一个控制oled的程序，求帮助，是个新手！！！求大神！！
Jenf_Mu 2017-08-09
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开源的？
老喵Aff 2017-08-09
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目前正在用这个组件，感觉还挺好用
worldcup3001 2017-08-04
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用过C#调用，用着很方便，运行也很稳定，支持。
worldy 2017-08-01
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除了赞，还是赞！！！！
xiaozhu12371237 2017-07-29
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写得蛮好的 干货
思念一个人 2017-07-26
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和mina相比有啥优势 我用mina感觉挺好的
ljheee 2017-07-24
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哇哇哇哇哇，又更新了
jacksonfan 2017-07-23
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更新的真快
buctcn2000 2017-07-23
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学习一下，受教了~
qq_39387388 2017-07-23
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不错不错害啊，以我的水平一连看了三遍还是有些不太懂得，不过没关系感觉很有用，我去试试，感谢楼主的传授
hugh_z 2017-07-22
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hugh_z 2017-07-21
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g908514269 2017-07-21
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支持
SAP剑客 2017-07-20
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赞一个，不错的。学习。
hugh_z 2017-07-19
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Linux网络编程.pdf socket tcp udp
第一章 概论 .................................................................................................................. 1 1.1 网络的历史................................................................. ...................................... 1 1.2 OSI 模型........................................................................................................... 3 1.3 Internet 体系模型.............................................................................................. 4 1.4 客户/服务器模型............................................................................................... 5 1.4 UNIX 的历史 ................................................................................................... 7 1.4.1 Unix 诞生前的故事 ................................................................................. 7 1.4.2 UNIX 的诞生.......................................................................................... 8 1.4.3 1979 – UNIX 第七版 ............................................................................. 10 1.4.4 UNIX 仅仅是历史吗?............................................................................. 11 1.5 Linux 的发展.................................................................................................. 11 1.5.1 Linux 的发展历史 .................................................................................. 12 1.5.2 什么叫 GNU? ...................................................................................... 12 1.5.3 Linux 的特色 ........................................................................................ 13 1.5.4 硬件需求............................................................................................... 14 1.5.5 Linux 可用的软件 ................................................................................. 14 1.5.6 为什么选择 Linux ? ............................................................................ 15 1.6 Linux 和 Unix 的发展 .................................................................................... 15 第二章 UNIX/Linux 模型...............................................................................................17 2.1 UNIX/Linux 基本结构.......................................................................................17 2.2 输入和输出......................................................................................................19 2.2.1 UNIX/Linux 文件系统简介 ......................................................................19 2.2.2 流和标准 I/O 库......................................................................................20 2.3 进程 ................................................................................................................21 第三章 进程控制 ..........................................................................................................22 3.1 进程的建立与运行 ...........................................................................................22 3.1.1 进程的概念 ............................................................................................22 3.1.2 进程的建立 ............................................................................................22 3.1.3 进程的运行 ............................................................................................24 3.1.4 数据和文件描述符的继承 .......................................................................29 3.2 进程的控制操作...............................................................................................31 3.2.1 进程的终止 ............................................................................................31 3.2.2 进程的同步 ............................................................................................32 3.2.3 进程终止的特殊情况 ..............................................................................33 3.2.4 进程控制的实例 .....................................................................................33 3.3 进程的属性......................................................................................................38 3.3.1 进程标识符 ............................................................................................38 3.3.2 进程的组标识符 .....................................................................................39 3.3.3 进程环境................................................................................................40 3.3.4 进程的当前目录 .....................................................................................42 3.3.5 进程的有效标识符..................................................................................43 3.3.6 进程的资源 ............................................................................................44 3.3.7 进程的优先级.........................................................................................45 3.4 守护进程 .........................................................................................................46 3.4.1 简介.......................................................................................................46 3.4.2 守护进程的启动 ............................................................................................46 3.4.3 守护进程的错误输出 ..............................................................................46 3.4.4 守护进程的建立 .....................................................................................48 3.5 本章小结 .........................................................................................................49 第四章 进程间通信.......................................................................................................50 4.1 进程间通信的一些基本概念 .............................................................................50 4.2 信号 ................................................................................................................50 4.2.1 信号的处理 ............................................................................................52 4.2.2 信号与系统调用的关系...........................................................................54 4.2.3 信号的复位 ............................................................................................55 4.2.4 在进程间发送信号..................................................................................56 4.2.5 系统调用 alarm()和 pause()......................................................................58 4.2.6 系统调用 setjmp()和 longjmp().................................................................62 4.3 管道 ................................................................................................................63 4.3.1 用 C 来建立、使用管道 ..........................................................................65 4.3.2 需要注意的问题 .....................................................................................72 4.4 有名管道 .........................................................................................................72 4.4.1 有名管道的创建 .....................................................................................72 4.4.2 有名管道的 I/O 使用...............................................................................73 4.4.3 未提到的关于有名管道的一些注意 .........................................................75 4.5 文件和记录锁定...............................................................................................75 4.5.1 实例程序及其说明..................................................................................75 4.5.2 锁定中的几个概念..................................................................................78 4.5.3 System V 的咨询锁定..............................................................................78 4.5.4 BSD 的咨询式锁定 .................................................................................79 4.5.5 前面两种锁定方式的比较 .......................................................................81 4.5.6 Linux 的其它上锁技术 ............................................................................81 4.6 System V IPC ...................................................................................................84 4.6.1 ipcs 命令 ................................................................................................85 4.6.2 ipcrm 命令..............................................................................................86 4.7 消息队列(Message Queues)...........................................................................86 4.7.1 有关的数据结构 .....................................................................................86 4.7.2 有关的函数 ............................................................................................89 4.7.3 消息队列实例——msgtool,一个交互式的消息队列使用工具 ..................94 4.8 信号量(Semaphores) .........................................................................................97 4.8.1 有关的数据结构 .....................................................................................98 4.8.2 有关的函数 ............................................................................................99 4.8.3 信号量的实例——semtool,交互式的信号量使用工具........................... 103 4.9 共享内存(Shared Memory) .............................................................................. 109 4.9.1 有关的数据结构 ................................................................................... 109 4.9.2 有关的函数 .......................................................................................... 110 4.9.3 共享内存应用举例——shmtool,交互式的共享内存使用工具................... 112 4.9.4 共享内存与信号量的结合使用 .............................................................. 114 第五章 通信协议简介 ................................................................................................. 120 5.1 引言 .............................................................................................................. 120 5.2 XNS(Xerox Network Systems)概述.............................................................. 120 5.2.1 XNS 分层结构...................................................................................... 120 IPX/SPX 协议概述........................................................................................ 122 5.3 5.3.1 网际包交换(IPX) ............................................................................. 122 5.3.2 排序包交换(SPX)............................................................................. 124 5.4 Net BIOS 概述................................................................................................ 124 5.5 Apple Talk 概述 .............................................................................................. 125 5.6 TCP/IP 概述................................................................................................... 126 5.6.1 TCP/IP 结构模型 .................................................................................. 126 5.6.2 Internet 协议(IP)............................................................................... 127 5.6.3 传输控制协议(TCP) ......................................................................... 132 5.6.4 用户数据报文协议................................................................................ 134 5.7 小结 .............................................................................................................. 135 第六章 Berkeley 套接字 ............................................................................................. 136 6.1 引言 ............................................................................................................. 136 6.2 概述 ............................................................................................................. 136 6.2.1 Socket 的历史...................................................................................... 136 6.2.2 Socket 的功能...................................................................................... 136 6.2.3 套接字的三种类型............................................................................... 138 6.3 Linux 支配的网络协议................................................................................... 141 6.3.1 什么是 TCP/IP? ................................................................................... 141 6.4 套接字地址................................................................................................... 142 6.4.1 什么是 Socket? .................................................................................. 142 6.4.2 Socket 描述符...................................................................................... 142 6.4.3 一个套接字是怎样在网络上传输数据的?............................................ 143 6.5 套接字的一些基本知识 ................................................................................. 144 6.5.1 基本结构............................................................................................. 144 6.5.2 基本转换函数...................................................................................... 145 6.6 基本套接字调用............................................................................................ 147 6.6.1 socket() 函数....................................................................................... 147 6.6.2 bind() 函数 ......................................................................................... 148 6.6.3 connect()函数 ...................................................................................... 150 6.6.4 listen() 函数........................................................................................ 151 6.6.5 accept()函数 ........................................................................................ 152 6.6.6 send()、recv()函数 ............................................................................... 154 6.6.7 sendto() 和 recvfrom() 函数 ................................................................. 155 6.6.8 close()和 shutdown()函数...................................................................... 156 6.6.9 setsockopt() 和 getsockopt() 函数 ......................................................... 157 6.6.10 getpeername()函数.............................................................................. 157 6.6.11 gethostname()函数.............................................................................. 158 6.7 DNS 的操作.................................................................................................. 158 6.7.1 理解 DNS............................................................................................ 158 6.7.2 和 DNS 有关的函数和结构 .................................................................. 158 6.7.3 DNS 例程............................................................................................ 159 6.8 套接字的 Client/Server 结构实现的例子.......................................................... 160 6.8.1 简单的流服务器 .................................................................................. 161 6.8.2 简单的流式套接字客户端程序 ............................................................. 163 6.8.3 数据报套接字例程(DatagramSockets)............................................... 165 6.9 保留端口 ...................................................................................................... 169 6.9.1 简介.................................................................................................... 169 6.9.2 保留端口............................................................................................. 170 6.10 五种 I/O 模式................................................................................................. 179 6.10.1 阻塞 I/O 模式 .................................................................................... 179 6.10.2 非阻塞模式 I/O.................................................................................. 180 6.10.3 I/O 多路复用 ..................................................................................... 181 6.10.4 信号驱动 I/O 模式 ............................................................................. 182 6.10.5 异步 I/O 模式 .................................................................................... 185 6.10.6 几种 I/O 模式的比较.......................................................................... 186 6.10.7 fcntl()函数 ......................................................................................... 186 6.10.8 套接字选择项 select()函数.................................................................. 187 6.11 带外数据..................................................................................................... 190 6.11.1 TCP 的带外数据 ................................................................................ 190 6.11.2 OOB 传输套接字例程(服务器代码 Server.c) ................................... 193 6.11.3 OOB 传输套接字例程(客户端代码 Client.c).................................... 196 6.11.4 编译例子 ........................................................................................... 199 6.12 使用 Inetd(Internet 超级服务器) ............................................................... 199 6.12.1 简介.................................................................................................. 199 6.12.2 一个简单的 inetd 使用的服务器程序 hello inet service.......................... 199 6.12.3 /etc/services 和 /etc/inetd.conf 文件 ..................................................... 200 6.12.4 一个复杂一些的 inetd 服务器程序 ...................................................... 201 6.12.5 一个更加复杂的 inetd 服务器程序 ...................................................... 203 6.12.6 程序必须遵守的安全性准则............................................................... 205 6.12.7 小结.................................................................................................. 205 6.13 本章总结 .................................................................................................... 205 第七章 网络安全性..................................................................................................... 206 7.1 网络安全简介 ................................................................................................ 206 7.1.1 网络安全的重要性................................................................................ 206 7.1.2 信息系统安全的脆弱性......................................................................... 207 7.2 Linux 网络不安全的因素 ................................................................................ 209 7.3 Linux 程序员安全........................................................................................... 211 7.3.1 系统子程序 .......................................................................................... 212 7.3.2 标准 C 函数库....................................................................................... 214 7.3.3 书写安全的 C 程序................................................................................ 216 7.3.4 SUID/SGID 程序指导准则...................................................................... 217 7.3.5 root 程序的设计.................................................................................... 218 7.4 小结 .............................................................................................................. 219 第八章 Ping 例程 ....................................................................................................... 220 8.1 Ping 命令简介 ................................................................................................ 220 8.2 Ping 的基本原理............................................................................................. 220 8.3 小结 .............................................................................................................. 221 第九章 tftp 例程......................................................................................................... 222 9.1 tftp 协议简介.................................................................................................. 222 9.2 tftp 的使用 ..................................................................................................... 222 9.3 tftp 的原理 ..................................................................................................... 223 9.3 tftp 的基本结构 .............................................................................................. 223 9.4 小节 .............................................................................................................. 225 第十章 远程命令执行 ................................................................................................. 226 10.1 引言 ............................................................................................................ 226 10.2 rcmd 函数和 rshd 服务器............................................................................... 227 10.3 rexec 函数和 rexecd 服务器........................................................................... 233 第十一章 远程注册..................................................................................................... 235 11.1 简介............................................................................................................. 235 11.2 终端行律和伪终端........................................................................................ 235 11.3 终端方式字和控制终端................................................................................. 239 11.4 rlogin 概述.................................................................................................... 242 11.5 窗口环境...................................................................................................... 242 11.6 流控制与伪终端方式字................................................................................. 243 11.7 rlogin 客户程序............................................................................................. 245 11.8 rlogin 服务器 ................................................................................................ 246 第十二章 远程过程调用.............................................................................................. 249 12.1 引言 ............................................................................................................ 249 12.2 远程过程调用模型 ....................................................................................... 249 12.3 传统过程调用和远程过程调用的比较 ........................................................... 250 12.4 远程过程调用的定义.................................................................................... 252 12.5 远程过程调用的有关问题............................................................................. 252 12.5.1 远程过程调用传送协议....................................................................... 253 12.5.2 Sun RPC ........................................................................................... 254 12.5.3 Xerox Courier .................................................................................... 254 12.5.4 Apollo RPC........................................................................................ 255 12.6 stub 过程简介............................................................................................... 256 12.7 rpcgen 简介 .................................................................................................. 256 12.8 分布式程序生成的例子 ................................................................................ 257 12.8.1 我们如何能够构造出一个分布式应用程序........................................... 257 12.9 小结 ............................................................................................................ 283 第十三章 远程磁带的访问 .......................................................................................... 284 13.1 简介 ............................................................................................................ 284 13.2 Linux 磁带驱动器的处理 .............................................................................. 285 13.3 rmt 协议....................................................................................................... 285 13.4 rmt 服务器设计分析 ..................................................................................... 286 第十四章 WWW 上 HTTP 协议.................................................................................. 290 14.1 引言............................................................................................................ 290 14.2 HTTP 客户请求........................................................................................... 290 14.2.1 客户端 .............................................................................................. 290 14.2.2 服务器端........................................................................................... 290 14.2.3 Web 请求简介.................................................................................... 291 14.2.4 HTTP – HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议 ........................... 295 14.3 Web 编程 .................................................................................................... 297 14.4 小结 ........................................................................................................... 301 附录 A 有关网络通信的服务和网络库函数................................................................... 302 附录 B Vi 使用简介..................................................................................................... 319 B.1 Vi 基本观念................................................................................................... 319 B.1.1 进入与离开.......................................................................................... 319 B.1.2 Vi 输入模式 ......................................................................................... 319 B.2 Vi 基本编辑................................................................................................... 320 B.2.1 删除与修改.......................................................................................... 320 B.3 Vi 进阶应用................................................................................................... 320 B.3.1 移动光标 ............................................................................................. 320 B.3.2 进阶编辑命令 ...................................................................................... 322 B.3.3 文件命令 ............................................................................................. 322 附录 C Linux 下 C 语言使用与调试简介 ...................................................................... 324 C.1 C 语言编程 ................................................................................................... 324 C.2 什么是 C? ..................................................................................................... 324 C.3 GNU C 编译器............................................................................................... 324 C.3.1 使用 GCC ............................................................................................ 324 C.3.2 GCC 选项 ............................................................................................ 325 C.3.3 优化选项 ............................................................................................. 325 C.3.4 调试和剖析选项................................................................................... 325 C.3.5 用 gdb 调试 GCC 程序.......................................................................... 326 C.4 另外的 C 编程工具 ........................................................................................ 330 C.4.1 Xxgdb.................................................................................................. 330 C.4.2 Calls .................................................................................................... 331 C.4.3 cproto .................................................................................................. 332 C.4.4 Indent .................................................................................................. 333 C.4.5 Gprof................................................................................................... 334 C.4.6 f2c 和 p2c ............................................................................................ 335 附录 D Ping 源码 ........................................................................................................ 336 附录 E TFTP 服务器程序源码 ..................................................................................... 362
TCP-IP详解卷2：实现.part1
《TCP-IP详解》共3卷，其他卷请到我空间下载，第2卷共分两个part，请下载完两个part后在解压。本书完整而详细地介绍了TCP/IP协议是如何实现的。书中给出了约500个图例，15 000行实际操作的C代码，采用举例教学的方法帮助你掌握TCP/IP实现。本书不仅说明了插口API和协议族的关系以及主机实现与路由器实现的差别。还介绍了4.4BSD-Lite版的新的特点，如多播、长肥管道支持、窗口缩放、时间戳选项以及其他主题等等。读者阅读本书时，应当具备卷1中阐述的关于TCP/IP的基本知识。本书适用于希望理解TCP/TP协议如何实现的人，包括编写网络应用程序的程序员以及利用TCP/IP维护计算机网络的系统管理员。 目 录 译者序 前言 第1章 概述 1 1.1 引言 1 1.2 源代码表示 1 1.2.1 将拥塞窗口设置为1 1 1.2.2 印刷约定 2 1.3 历史 2 1.4 应用编程接口 3 1.5 程序示例 4 1.6 系统调用和库函数 6 1.7 网络实现概述 6 1.8 描述符 7 1.9 mbuf与输出处理 11 1.9.1 包含插口地址结构的mbuf 11 1.9.2 包含数据的mbuf 12 1.9.3 添加IP和UDP首部 13 1.9.4 IP输出 14 1.9.5 以太网输出 14 1.9.6 UDP输出小结 14 1.10 输入处理 15 1.10.1 以太网输入 15 1.10.2 IP输入 15 1.10.3 UDP输入 16 1.10.4 进程输入 17 1.11 网络实现概述(续) 17 1.12 中断级别与并发 18 1.13 源代码组织 20 1.14 测试网络 21 1.15 小结 22 第2章 mbuf：存储器缓存 24 2.1 引言 24 2.2 代码介绍 27 2.2.1 全局变量 27 2.2.2 统计 28 2.2.3 内核统计 28 2.3 mbuf的定义 29 2.4 mbuf结构 29 2.5 简单的mbuf宏和函数 31 2.5.1 m_get函数 32 2.5.2 MGET宏 32 2.5.3 m_retry函数 33 2.5.4 mbuf锁 34 2.6 m_devget和m_pullup函数 34 2.6.1 m_devget函数 34 2.6.2 mtod和dtom宏 36 2.6.3 m_pullup函数和连续的协议首部 36 2.6.4 m_pullup和IP的分片与重组 37 2.6.5 TCP重组避免调用m_pullup 39 2.6.6 m_pullup使用总结 40 2.7 mbuf宏和函数的小结 40 2.8 Net/3联网数据结构小结 42 2.9 m_copy和簇引用计数 43 2.10 其他选择 47 2.11 小结 47 第3章 接口层 49 3.1 引言 49 3.2 代码介绍 49 3.2.1 全局变量 49 3.2.2 SNMP变量 50 3.3 ifnet结构 51 3.4 ifaddr结构 57 3.5 sockaddr结构 58 3.6 ifnet与ifaddr的专用化 59 3.7 网络初始化概述 60 3.8 以太网初始化 61 3.9 SLIP初始化 64 3.10 环回初始化 65 3.11 if_attach函数 66 3.12 ifinit函数 72 3.13 小结 73 第4章 接口：以太网 74 4.1 引言 74 4.2 代码介绍 75 4.2.1 全局变量 75 4.2.2 统计量 75 4.2.3 SNMP变量 76 4.3 以太网接口 77 4.3.1 leintr函数 79 4.3.2 leread函数 79 4.3.3 ether_input函数 81 4.3.4 ether_output函数 84 4.3.5 lestart函数 87 4.4 ioctl系统调用 89 4.4.1 ifioctl函数 90 4.4.2 ifconf函数 91 4.4.3 举例 94 4.4.4 通用接口ioctl命令 95 4.4.5 if_down和if_up函数 96 4.4.6 以太网、SLIP和环回 97 4.5 小结 98 第5章 接口：SLIP和环回 100 5.1 引言 100 5.2 代码介绍 100 5.2.1 全局变量 100 5.2.2 统计量 101 5.3 SLIP接口 101 5.3.1 SLIP线路规程：SLIPDISC 101 5.3.2 SLIP初始化：slopen和slinit 103 5.3.3 SLIP输入处理：slinput 105 5.3.4 SLIP输出处理：sloutput 109 5.3.5 slstart函数 111 5.3.6 SLIP分组丢失 116 5.3.7 SLIP性能考虑 117 5.3.8 slclose函数 117 5.3.9 sltioctl函数 118 5.4 环回接口 119 5.5 小结 121 第6章 IP编址 123 6.1 引言 123 6.1.1 IP地址 123 6.1.2 IP地址的印刷规定 123 6.1.3 主机和路由器 124 6.2 代码介绍 125 6.3 接口和地址小结 125 6.4 sockaddr_in结构 126 6.5 in_ifaddr结构 127 6.6 地址指派 128 6.6.1 ifioctl函数 130 6.6.2 in_control函数 130 6.6.3 前提条件：SIOCSIFADDR、 SIOCSIFNETMASK和 SIOCSIFDSTADDR 132 6.6.4 地址指派：SIOCSIFADDR 133 6.6.5 in_ifinit函数 133 6.6.6 网络掩码指派：SIOCSIFNETMASK 136 6.6.7 目的地址指派：SIOCSIFDSTADDR 137 6.6.8 获取接口信息 137 6.6.9 每个接口多个IP地址 138 6.6.10 附加IP地址：SIOCAIFADDR 139 6.6.11 删除IP地址：SIOCDIFADDR 140 6.7 接口ioctl处理 141 6.7.1 leioctl函数 141 6.7.2 slioctl函数 142 6.7.3 loioctl函数 143 6.8 Internet实用函数 144 6.9 ifnet实用函数 144 6.10 小结 145 第7章 域和协议 146 7.1 引言 146 7.2 代码介绍 146 7.2.1 全局变量 147 7.2.2 统计量 147 7.3 domain结构 147 7.4 protosw结构 148 7.5 IP 的domain和protosw结构 150 7.6 pffindproto和pffindtype函数 155 7.7 pfctlinput函数 157 7.8 IP初始化 157 7.8.1 Internet传输分用 157 7.8.2 ip_init函数 158 7.9 sysctl系统调用 159 7.10 小结 161 第8章 IP：网际协议 162 8.1 引言 162 8.2 代码介绍 163 8.2.1 全局变量 163 8.2.2 统计量 163 8.2.3 SNMP变量 164 8.3 IP分组 165 8.4 输入处理：ipintr函数 167 8.4.1 ipintr概观 167 8.4.2 验证 168 8.4.3 转发或不转发 171 8.4.4 重装和分用 173 8.5 转发：ip_forward函数 174 8.6 输出处理：ip_output函数 180 8.6.1 首部初始化 181 8.6.2 路由选择 182 8.6.3 源地址选择和分片 184 8.7 Internet检验和：in_cksum函数 186 8.8 setsockopt和getsockopt系统调用 190 8.8.1 PRCO_SETOPT的处理 192 8.8.2 PRCO_GETOPT的处理 193 8.9 ip_sysctl函数 193 8.10 小结 194 第9章 IP选项处理 196 9.1 引言 196 9.2 代码介绍 196 9.2.1 全局变量 196 9.2.2 统计量 197 9.3 选项格式 197 9.4 ip_dooptions函数 198 9.5 记录路由选项 200 9.6 源站和记录路由选项 202 9.6.1 save_rte函数 205 9.6.2 ip_srcroute函数 206 9.7 时间戳选项 207 9.8 ip_insertoptions函数 210 9.9 ip_pcbopts函数 214 9.10 一些限制 217 9.11 小结 217 第10章 IP的分片与重装 218 10.1 引言 218 10.2 代码介绍 219 10.2.1 全局变量 220 10.2.2 统计量 220 10.3 分片 220 10.4 ip_optcopy函数 223 10.5 重装 224 10.6 ip_reass函数 227 10.7 ip_slowtimo函数 237 10.8 小结 238 第11章 ICMP：Internet控制报文协议 239 11.1 引言 239 11.2 代码介绍 242 11.2.1 全局变量 242 11.2.2 统计量 242 11.2.3 SNMP变量 243 11.3 icmp结构 244 11.4 ICMP 的protosw结构 245 11.5 输入处理：icmp_input函数 246 11.6 差错处理 249 11.7 请求处理 251 11.7.1 回显询问：ICMP_ECHO和 ICMP_ECHOREPLY 252 11.7.2 时间戳询问：ICMP_TSTAMP和 ICMP_TSTAMPREPLY 253 11.7.3 地址掩码询问：ICMP_MASKREQ和 ICMP_MASKREPLY 253 11.7.4 信息询问：ICMP_IREQ和ICMP_ IREQREPLY 255 11.7.5 路由器发现：ICMP_ROUTERADVERT 和ICMP_ROUTERSOLICIT 255 11.8 重定向处理 255 11.9 回答处理 257 11.10 输出处理 257 11.11 icmp_error函数 258 11.12 icmp_reflect函数 261 11.13 icmp_send函数 265 11.14 icmp_sysctl函数 266 11.15 小结 266 第12章 IP多播 268 12.1 引言 268 12.2 代码介绍 269 12.2.1 全局变量 270 12.2.2 统计量 270 12.3 以太网多播地址 270 12.4 ether_multi结构 271 12.5 以太网多播接收 273 12.6 in_multi结构 273 12.7 ip_moptions结构 275 12.8 多播的插口选项 276 12.9 多播的TTL值 277 12.9.1 MBONE 278 12.9.2 扩展环搜索 278 12.10 ip_setmoptions函数 278 12.10.1 选择一个明确的多播接口：IP_ MULTICAST_IF 280 12.10.2 选择明确的多播TTL: IP_ MULTICAST_TTL 281 12.10.3 选择多播环回：IP_MULTICAST_ LOOP 281 12.11 加入一个IP多播组 282 12.11.1 in_addmulti函数 285 12.11.2 slioctl和loioctl函数：SIOCADDMULTI和SIOCDELMULTI 287 12.11.3 leioctl函数：SIOCADDMULTI和 SIOCDELMULTI 288 12.11.4 ether_addmulti函数 288 12.12 离开一个IP多播组 291 12.12.1 in_delmulti函数 292 12.12.2 ether_delmulti函数 293 12.13 ip_getmoptions函数 295 12.14 多播输入处理：ipintr函数 296 12.15 多播输出处理：ip_output函数 298 12.16 性能的考虑 301 12.17 小结 301 第13章 IGMP：Internet组管理协议 303 13.1 引言 303 13.2 代码介绍 304 13.2.1 全局变量 304 13.2.2 统计量 304 13.2.3 SNMP变量 305 13.3 igmp结构 305 13.4 IGMP的protosw的结构 306 13.5 加入一个组：igmp_joingroup函数 306 13.6 igmp_fasttimo函数 308 13.7 输入处理：igmp_input函数 311 13.7.1 成员关系查询：IGMP_HOST_ MEMBERSHIP_QUERY 312 13.7.2 成员关系报告：IGMP_HOST_ MEMBERSHIP_REPORT 313 13.8 离开一个组：igmp_leavegroup函数 314 13.9 小结 315 第14章 IP多播选路 316 14.1 引言 316 14.2 代码介绍 316 14.2.1 全局变量 316 14.2.2 统计量 317 14.2.3 SNMP变量 317 14.3 多播输出处理(续) 317 14.4 mrouted守护程序 318 14.5 虚拟接口 321 14.5.1 虚拟接口表 322 14.5.2 add_vif函数 324 14.5.3 del_vif函数 326 14.6 IGMP(续) 327 14.6.1 add_lgrp函数 328 14.6.2 del_lgrp函数 329 14.6.3 grplst_member函数 330 14.7 多播选路 331 14.7.1 多播选路表 334 14.7.2 del_mrt函数 335 14.7.3 add_mrt函数 336 14.7.4 mrtfind函数 337 14.8 多播转发：ip_mforward函数 338 14.8.1 phyint_send函数 343 14.8.2 tunnel_send函数 344 14.9 清理：ip_mrouter_done函数 345 14.10 小结 346 第15章 插口层 348 15.1 引言 348 15.2 代码介绍 349 15.3 socket结构 349 15.4 系统调用 354 15.4.1 举例 355 15.4.2 系统调用小结 355 15.5 进程、描述符和插口 357 15.6 socket系统调用 358 15.6.1 socreate函数 359 15.6.2 超级用户特权 361 15.7 getsock和sockargs函数 361 15.8 bind系统调用 363 15.9 listen系统调用 364 15.10 tsleep和wakeup函数 365 15.11 accept系统调用 366 15.12 sonewconn和soisconnected 函数 369 15.13 connect系统调用 372 15.13.1 soconnect函数 374 15.13.2 切断无连接插口和外部地址的 关联 375 15.14 shutdown系统调用 375 15.15 close系统调用 377 15.15.1 soo_close函数 377 15.15.2 soclose函数 378 15.16 小结 380 第16章 插口I/O 381 16.1 引言 381 16.2 代码介绍 381 16.3 插口缓存 381 16.4 write、writev、sendto和sendmsg 系统调用 384 16.5 sendmsg系统调用 387 16.6 sendit函数 388 16.6.1 uiomove函数 389 16.6.2 举例 390 16.6.3 sendit代码 391 16.7 sosend函数 392 16.7.1 可靠的协议缓存 393 16.7.2 不可靠的协议缓存 393 16.7.3 sosend函数小结 401 16.7.4 性能问题 401 16.8 read、readv、recvfrom和recvmsg 系统调用 401 16.9 recvmsg系统调用 402 16.10 recvit函数 403 16.11 soreceive函数 405 16.11.1 带外数据 406 16.11.2 举例 406 16.11.3 其他的接收操作选项 407 16.11.4 接收缓存的组织：报文边界 407 16.11.5 接收缓存的组织：没有报文边界 408 16.11.6 控制信息和带外数据 409 16.12 soreceive代码 410 16.13 select系统调用 421 16.13.1 selscan函数 425 16.13.2 soo_select函数 425 16.13.3 selrecord函数 427 16.13.4 selwakeup函数 428 16.14 小结 429 第17章 插口选项 431 17.1 引言 431 17.2 代码介绍 431 17.3 setsockopt系统调用 432 17.4 getsockopt系统调用 437 17.5 fcntl和ioctl系统调用 440 17.5.1 fcntl代码 441 17.5.2 ioctl代码 443 17.6 getsockname系统调用 444 17.7 getpeername系统调用 445 17.8 小结 447 第18章 Radix树路由表 448 18.1 引言 448 18.2 路由表结构 448 18.3 选路插口 456 18.4 代码介绍 456 18.4.1 全局变量 458 18.4.2 统计量 458 18.4.3 SNMP变量 459 18.5 Radix结点数据结构 460 18.6 选路结构 463 18.7 初始化：route_init和rtable_init 函数 465 18.8 初始化：rn_init和rn_inithead 函数 468 18.9 重复键和掩码列表 471 18.10 rn_match函数 473 18.11 rn_search函数 480 18.12 小结 481 第19章 选路请求和选路消息 482 19.1 引言 482 19.2 rtalloc和rtalloc1函数 482 19.3 宏RTFREE和rtfree函数 484 19.4 rtrequest函数 486 19.5 rt_setgate函数 491 19.6 rtinit函数 493 19.7 rtredirect函数 495 19.8 选路消息的结构 498 19.9 rt_missmsg函数 501 19.10 rt_ifmsg函数 503 19.11 rt_newaddrmsg函数 504 19.12 rt_msg1函数 505 19.13 rt_msg2函数 507 19.14 sysctl_rtable函数 510 19.15 sysctl_dumpentry函数 514 19.16 sysctl_iflist函数 515 19.17 小结 517 第20章 选路插口 518 20.1 引言 518 20.2 routedomain和protosw结构 518 20.3 选路控制块 519 20.4 raw_init函数 520 20.5 route_output函数 520 20.6 rt_xaddrs函数 530 20.7 rt_setmetrics函数 531 20.8 raw_input函数 532 20.9 route_usrreq函数 534 20.10 raw_usrreq函数 535 20.11 raw_attach、raw_detach和raw_disconnect函数 539 20.12 小结 540 第21章 ARP：地址解析协议 542 21.1 介绍 542 21.2 ARP和路由表 542 21.3 代码介绍 544 21.3.1 全局变量 544 21.3.2 统计量 544 21.3.3 SNMP变量 546 21.4 ARP结构 546 21.5 arpwhohas函数 548 21.6 arprequest函数 548 21.7 arpintr函数 551 21.8 in_arpinput函数 552 21.9 ARP定时器函数 557 21.9.1 arptimer函数 557 21.9.2 arptfree函数 557 21.10 arpresolve函数 558 21.11 arplookup函数 562 21.12 代理ARP 563 21.13 arp_rtrequest函数 564 21.14 ARP和多播 569 21.15 小结 570 第22章 协议控制块 572 22.1 引言 572 22.2 代码介绍 573 22.2.1 全局变量 574 22.2.2 统计量 574 22.3 inpcb的结构 574 22.4 in_pcballoc和in_pcbdetach函数 575 22.5 绑定、连接和分用 577 22.6 in_pcblookup函数 581 22.7 in_pcbbind函数 584 22.8 in_pcbconnect函数 589 22.9 in_pcbdisconnect函数 594 22.10 in_setsockaddr和in_setpeeraddr 函数 595 22.11 in_pcbnotify、in_rtchange和in_losing函数 595 22.11.1 in_rtchange函数 598 22.11.2 重定向和原始插口 599 22.11.3 ICMP差错和UDP插口 600 22.11.4 in_losing函数 601 22.12 实现求精 602 22.13 小结 602 第23章 UDP：用户数据报协议 605 23.1 引言 605 23.2 代码介绍 605 23.2.1 全局变量 606 23.2.2 统计量 606 23.2.3 SNMP变量 607 23.3 UDP 的protosw结构 607 23.4 UDP的首部 608 23.5 udp_init函数 609 23.6 udp_output函数 609 23.6.1 在前面加上IP/UDP首部和mbuf簇 612 23.6.2 UDP检验和计算和伪首部 612 23.7 udp_input函数 616 23.7.1 对收到的UDP数据报的一般确认 616 23.7.2 分用单播数据报 619 23.7.3 分用多播和广播数据报 622 23.7.4 连接上的UDP插口和多接口主机 625 23.8 udp_saveopt函数 625 23.9 udp_ctlinput函数 627 23.10 udp_usrreq函数 628 23.11 udp_sysctl函数 633 23.12 实现求精 633 23.12.1 UDP PCB高速缓存 633 23.12.2 UDP检验和 634 23.13 小结 635 第24章 TCP：传输控制协议 636 24.1 引言 636 24.2 代码介绍 636 24.2.1 全局变量 636 24.2.2 统计量 637 24.2.3 SNMP变量 640 24.3 TCP 的protosw结构 641 24.4 TCP的首部 641 24.5 TCP的控制块 643 24.6 TCP的状态变迁图 645 24.7 TCP的序号 646 24.8 tcp_init函数 650 24.9 小结 652 第25章 TCP的定时器 654 25.1 引言 654 25.2 代码介绍 655 25.3 tcp_canceltimers函数 657 25.4 tcp_fasttimo函数 657 25.5 tcp_slowtimo函数 658 25.6 tcp_timers函数 659 25.6.1 FIN_WAIT_2和2MSL定时器 660 25.6.2 持续定时器 662 25.6.3 连接建立定时器和保活定时器 662 25.7 重传定时器的计算 665 25.8 tcp_newtcpcb算法 666 25.9 tcp_setpersist函数 668 25.10 tcp_xmit_timer函数 669 25.11 重传超时：tcp_timers函数 673 25.11.1 慢起动和避免拥塞 675 25.11.2 精确性 677 25.12 一个RTT的例子 677 25.13 小结 679 第26章 TCP输出 680 26.1 引言 680 26.2 tcp_output概述 680 26.3 决定是否应发送一个报文段 682 26.4 TCP选项 691 26.5 窗口大小选项 692 26.6 时间戳选项 692 26.6.1 哪个时间戳需要回显，RFC1323 算法 694 26.6.2 哪个时间戳需要回显，正确的 算法 695 26.6.3 时间戳与延迟ACK 695 26.7 发送一个报文段 696 26.8 tcp_template函数 707 26.9 tcp_respond函数 708 26.10 小结 710 第27章 TCP的函数 712 27.1 引言 712 27.2 tcp_drain函数 712 27.3 tcp_drop函数 712 27.4 tcp_close函数 713 27.4.1 路由特性 713 27.4.2 资源释放 716 27.5 tcp_mss函数 717 27.6 tcp_ctlinput函数 722 27.7 tcp_notify函数 723 27.8 tcp_quench函数 724 27.9 TCP_REASS宏和tcp_reass函数 724 27.9.1 TCP_REASS宏 725 27.9.2 tcp_reass函数 727 27.10 tcp_trace函数 732 27.11 小结 736 第28章 TCP的输入 737 28.1 引言 737 28.2 预处理 739 28.3 tcp_dooptions函数 745 28.4 首部预测 747 28.5 TCP输入：缓慢的执行路径 752 28.6 完成被动打开或主动打开 752 28.6.1 完成被动打开 753 28.6.2 完成主动打开 756 28.7 PAWS：防止序号回绕 760 28.8 裁剪报文段使数据在窗口内 762 28.9 自连接和同时打开 768 28.10 记录时间戳 770 28.11 RST处理 770 28.12 小结 772 第29章 TCP的输入(续) 773 29.1 引言 773 29.2 ACK处理概述 773 29.3 完成被动打开和同时打开 774 29.4 快速重传和快速恢复的算法 775 29.5 ACK处理 778 29.6 更新窗口信息 784 29.7 紧急方式处理 786 29.8 tcp_pulloutofband函数 788 29.9 处理已接收的数据 789 29.10 FIN处理 791 29.11 最后的处理 793 29.12 实现求精 795 29.13 首部压缩 795 29.13.1 引言 796 29.13.2 首部字段的压缩 799 29.13.3 特殊情况 801 29.13.4 实例 802 29.13.5 配置 803 29.14 小结 803 第30章 TCP的用户需求 805 30.1 引言 805 30.2 tcp_usrreq函数 805 30.3 tcp_attach函数 814 30.4 tcp_disconnect函数 815 30.5 tcp_usrclosed函数 816 30.6 tcp_ctloutput函数 817 30.7 小结 820 第31章 BPF：BSD 分组过滤程序 821 31.1 引言 821 31.2 代码介绍 821 31.2.1 全局变量 821 31.2.2 统计量 822 31.3 bpf_if结构 822 31.4 bpf_d结构 825 31.4.1 bpfopen函数 826 31.4.2 bpfioctl函数 827 31.4.3 bpf_setif函数 830 31.4.4 bpf_attachd函数 831 31.5 BPF的输入 832 31.5.1 bpf_tap函数 832 31.5.2 catchpacket函数 833 31.5.3 bpfread函数 835 31.6 BPF的输出 837 31.7 小结 838 第32章 原始IP 839 32.1 引言 839 32.2 代码介绍 839 32.2.1 全局变量 839 32.2.2 统计量 840 32.3 原始 IP的protosw结构 840 32.4 rip_init函数 842 32.5 rip_input函数 842 32.6 rip_output函数 844 32.7 rip_usrreq函数 846 32.8 rip_ctloutput函数 850 32.9 小结 852 结束语 853 附录A 部分习题的解答 854 附录B 源代码的获取 872 附录C RFC 1122 的有关内容 874 参考文献 895
第三阶段-4.3.1Apache Dubbo的基本应用
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TCP-IP详解-卷2实现分两部分-part2
目 录 译者序 前言 第1章 概述 1 1.1 引言 1 1.2 源代码表示 1 1.2.1 将拥塞窗口设置为1 1 1.2.2 印刷约定 2 1.3 历史 2 1.4 应用编程接口 3 1.5 程序示例 4 1.6 系统调用和库函数 6 1.7 网络实现概述 6 1.8 描述符 7 1.9 mbuf与输出处理 11 1.9.1 包含插口地址结构的mbuf 11 1.9.2 包含数据的mbuf 12 1.9.3 添加IP和UDP首部 13 1.9.4 IP输出 14 1.9.5 以太网输出 14 1.9.6 UDP输出小结 14 1.10 输入处理 15 1.10.1 以太网输入 15 1.10.2 IP输入 15 1.10.3 UDP输入 16 1.10.4 进程输入 17 1.11 网络实现概述(续) 17 1.12 中断级别与并发 18 1.13 源代码组织 20 1.14 测试网络 21 1.15 小结 22 第2章 mbuf：存储器缓存 24 2.1 引言 24 2.2 代码介绍 27 2.2.1 全局变量 27 2.2.2 统计 28 2.2.3 内核统计 28 2.3 mbuf的定义 29 2.4 mbuf结构 29 2.5 简单的mbuf宏和函数 31 2.5.1 m_get函数 32 2.5.2 MGET宏 32 2.5.3 m_retry函数 33 2.5.4 mbuf锁 34 2.6 m_devget和m_pullup函数 34 2.6.1 m_devget函数 34 2.6.2 mtod和dtom宏 36 2.6.3 m_pullup函数和连续的协议首部 36 2.6.4 m_pullup和IP的分片与重组 37 2.6.5 TCP重组避免调用m_pullup 39 2.6.6 m_pullup使用总结 40 2.7 mbuf宏和函数的小结 40 2.8 Net/3联网数据结构小结 42 2.9 m_copy和簇引用计数 43 2.10 其他选择 47 2.11 小结 47 第3章 接口层 49 3.1 引言 49 3.2 代码介绍 49 3.2.1 全局变量 49 3.2.2 SNMP变量 50 3.3 ifnet结构 51 3.4 ifaddr结构 57 3.5 sockaddr结构 58 3.6 ifnet与ifaddr的专用化 59 3.7 网络初始化概述 60 3.8 以太网初始化 61 3.9 SLIP初始化 64 3.10 环回初始化 65 3.11 if_attach函数 66 3.12 ifinit函数 72 3.13 小结 73 第4章 接口：以太网 74 4.1 引言 74 4.2 代码介绍 75 4.2.1 全局变量 75 4.2.2 统计量 75 4.2.3 SNMP变量 76 4.3 以太网接口 77 4.3.1 leintr函数 79 4.3.2 leread函数 79 4.3.3 ether_input函数 81 4.3.4 ether_output函数 84 4.3.5 lestart函数 87 4.4 ioctl系统调用 89 4.4.1 ifioctl函数 90 4.4.2 ifconf函数 91 4.4.3 举例 94 4.4.4 通用接口ioctl命令 95 4.4.5 if_down和if_up函数 96 4.4.6 以太网、SLIP和环回 97 4.5 小结 98 第5章 接口：SLIP和环回 100 5.1 引言 100 5.2 代码介绍 100 5.2.1 全局变量 100 5.2.2 统计量 101 5.3 SLIP接口 101 5.3.1 SLIP线路规程：SLIPDISC 101 5.3.2 SLIP初始化：slopen和slinit 103 5.3.3 SLIP输入处理：slinput 105 5.3.4 SLIP输出处理：sloutput 109 5.3.5 slstart函数 111 5.3.6 SLIP分组丢失 116 5.3.7 SLIP性能考虑 117 5.3.8 slclose函数 117 5.3.9 sltioctl函数 118 5.4 环回接口 119 5.5 小结 121 第6章 IP编址 123 6.1 引言 123 6.1.1 IP地址 123 6.1.2 IP地址的印刷规定 123 6.1.3 主机和路由器 124 6.2 代码介绍 125 6.3 接口和地址小结 125 6.4 sockaddr_in结构 126 6.5 in_ifaddr结构 127 6.6 地址指派 128 6.6.1 ifioctl函数 130 6.6.2 in_control函数 130 6.6.3 前提条件：SIOCSIFADDR、 SIOCSIFNETMASK和 SIOCSIFDSTADDR 132 6.6.4 地址指派：SIOCSIFADDR 133 6.6.5 in_ifinit函数 133 6.6.6 网络掩码指派：SIOCSIFNETMASK 136 6.6.7 目的地址指派：SIOCSIFDSTADDR 137 6.6.8 获取接口信息 137 6.6.9 每个接口多个IP地址 138 6.6.10 附加IP地址：SIOCAIFADDR 139 6.6.11 删除IP地址：SIOCDIFADDR 140 6.7 接口ioctl处理 141 6.7.1 leioctl函数 141 6.7.2 slioctl函数 142 6.7.3 loioctl函数 143 6.8 Internet实用函数 144 6.9 ifnet实用函数 144 6.10 小结 145 第7章 域和协议 146 7.1 引言 146 7.2 代码介绍 146 7.2.1 全局变量 147 7.2.2 统计量 147 7.3 domain结构 147 7.4 protosw结构 148 7.5 IP 的domain和protosw结构 150 7.6 pffindproto和pffindtype函数 155 7.7 pfctlinput函数 157 7.8 IP初始化 157 7.8.1 Internet传输分用 157 7.8.2 ip_init函数 158 7.9 sysctl系统调用 159 7.10 小结 161 第8章 IP：网际协议 162 8.1 引言 162 8.2 代码介绍 163 8.2.1 全局变量 163 8.2.2 统计量 163 8.2.3 SNMP变量 164 8.3 IP分组 165 8.4 输入处理：ipintr函数 167 8.4.1 ipintr概观 167 8.4.2 验证 168 8.4.3 转发或不转发 171 8.4.4 重装和分用 173 8.5 转发：ip_forward函数 174 8.6 输出处理：ip_output函数 180 8.6.1 首部初始化 181 8.6.2 路由选择 182 8.6.3 源地址选择和分片 184 8.7 Internet检验和：in_cksum函数 186 8.8 setsockopt和getsockopt系统调用 190 8.8.1 PRCO_SETOPT的处理 192 8.8.2 PRCO_GETOPT的处理 193 8.9 ip_sysctl函数 193 8.10 小结 194 第9章 IP选项处理 196 9.1 引言 196 9.2 代码介绍 196 9.2.1 全局变量 196 9.2.2 统计量 197 9.3 选项格式 197 9.4 ip_dooptions函数 198 9.5 记录路由选项 200 9.6 源站和记录路由选项 202 9.6.1 save_rte函数 205 9.6.2 ip_srcroute函数 206 9.7 时间戳选项 207 9.8 ip_insertoptions函数 210 9.9 ip_pcbopts函数 214 9.10 一些限制 217 9.11 小结 217 第10章 IP的分片与重装 218 10.1 引言 218 10.2 代码介绍 219 10.2.1 全局变量 220 10.2.2 统计量 220 10.3 分片 220 10.4 ip_optcopy函数 223 10.5 重装 224 10.6 ip_reass函数 227 10.7 ip_slowtimo函数 237 10.8 小结 238 第11章 ICMP：Internet控制报文协议 239 11.1 引言 239 11.2 代码介绍 242 11.2.1 全局变量 242 11.2.2 统计量 242 11.2.3 SNMP变量 243 11.3 icmp结构 244 11.4 ICMP 的protosw结构 245 11.5 输入处理：icmp_input函数 246 11.6 差错处理 249 11.7 请求处理 251 11.7.1 回显询问：ICMP_ECHO和 ICMP_ECHOREPLY 252 11.7.2 时间戳询问：ICMP_TSTAMP和 ICMP_TSTAMPREPLY 253 11.7.3 地址掩码询问：ICMP_MASKREQ和 ICMP_MASKREPLY 253 11.7.4 信息询问：ICMP_IREQ和ICMP_ IREQREPLY 255 11.7.5 路由器发现：ICMP_ROUTERADVERT 和ICMP_ROUTERSOLICIT 255 11.8 重定向处理 255 11.9 回答处理 257 11.10 输出处理 257 11.11 icmp_error函数 258 11.12 icmp_reflect函数 261 11.13 icmp_send函数 265 11.14 icmp_sysctl函数 266 11.15 小结 266 第12章 IP多播 268 12.1 引言 268 12.2 代码介绍 269 12.2.1 全局变量 270 12.2.2 统计量 270 12.3 以太网多播地址 270 12.4 ether_multi结构 271 12.5 以太网多播接收 273 12.6 in_multi结构 273 12.7 ip_moptions结构 275 12.8 多播的插口选项 276 12.9 多播的TTL值 277 12.9.1 MBONE 278 12.9.2 扩展环搜索 278 12.10 ip_setmoptions函数 278 12.10.1 选择一个明确的多播接口：IP_ MULTICAST_IF 280 12.10.2 选择明确的多播TTL: IP_ MULTICAST_TTL 281 12.10.3 选择多播环回：IP_MULTICAST_ LOOP 281 12.11 加入一个IP多播组 282 12.11.1 in_addmulti函数 285 12.11.2 slioctl和loioctl函数：SIOCADDMULTI和SIOCDELMULTI 287 12.11.3 leioctl函数：SIOCADDMULTI和 SIOCDELMULTI 288 12.11.4 ether_addmulti函数 288 12.12 离开一个IP多播组 291 12.12.1 in_delmulti函数 292 12.12.2 ether_delmulti函数 293 12.13 ip_getmoptions函数 295 12.14 多播输入处理：ipintr函数 296 12.15 多播输出处理：ip_output函数 298 12.16 性能的考虑 301 12.17 小结 301 第13章 IGMP：Internet组管理协议 303 13.1 引言 303 13.2 代码介绍 304 13.2.1 全局变量 304 13.2.2 统计量 304 13.2.3 SNMP变量 305 13.3 igmp结构 305 13.4 IGMP的protosw的结构 306 13.5 加入一个组：igmp_joingroup函数 306 13.6 igmp_fasttimo函数 308 13.7 输入处理：igmp_input函数 311 13.7.1 成员关系查询：IGMP_HOST_ MEMBERSHIP_QUERY 312 13.7.2 成员关系报告：IGMP_HOST_ MEMBERSHIP_REPORT 313 13.8 离开一个组：igmp_leavegroup函数 314 13.9 小结 315 第14章 IP多播选路 316 14.1 引言 316 14.2 代码介绍 316 14.2.1 全局变量 316 14.2.2 统计量 317 14.2.3 SNMP变量 317 14.3 多播输出处理(续) 317 14.4 mrouted守护程序 318 14.5 虚拟接口 321 14.5.1 虚拟接口表 322 14.5.2 add_vif函数 324 14.5.3 del_vif函数 326 14.6 IGMP(续) 327 14.6.1 add_lgrp函数 328 14.6.2 del_lgrp函数 329 14.6.3 grplst_member函数 330 14.7 多播选路 331 14.7.1 多播选路表 334 14.7.2 del_mrt函数 335 14.7.3 add_mrt函数 336 14.7.4 mrtfind函数 337 14.8 多播转发：ip_mforward函数 338 14.8.1 phyint_send函数 343 14.8.2 tunnel_send函数 344 14.9 清理：ip_mrouter_done函数 345 14.10 小结 346 第15章 插口层 348 15.1 引言 348 15.2 代码介绍 349 15.3 socket结构 349 15.4 系统调用 354 15.4.1 举例 355 15.4.2 系统调用小结 355 15.5 进程、描述符和插口 357 15.6 socket系统调用 358 15.6.1 socreate函数 359 15.6.2 超级用户特权 361 15.7 getsock和sockargs函数 361 15.8 bind系统调用 363 15.9 listen系统调用 364 15.10 tsleep和wakeup函数 365 15.11 accept系统调用 366 15.12 sonewconn和soisconnected 函数 369 15.13 connect系统调用 372 15.13.1 soconnect函数 374 15.13.2 切断无连接插口和外部地址的 关联 375 15.14 shutdown系统调用 375 15.15 close系统调用 377 15.15.1 soo_close函数 377 15.15.2 soclose函数 378 15.16 小结 380 第16章 插口I/O 381 16.1 引言 381 16.2 代码介绍 381 16.3 插口缓存 381 16.4 write、writev、sendto和sendmsg 系统调用 384 16.5 sendmsg系统调用 387 16.6 sendit函数 388 16.6.1 uiomove函数 389 16.6.2 举例 390 16.6.3 sendit代码 391 16.7 sosend函数 392 16.7.1 可靠的协议缓存 393 16.7.2 不可靠的协议缓存 393 16.7.3 sosend函数小结 401 16.7.4 性能问题 401 16.8 read、readv、recvfrom和recvmsg 系统调用 401 16.9 recvmsg系统调用 402 16.10 recvit函数 403 16.11 soreceive函数 405 16.11.1 带外数据 406 16.11.2 举例 406 16.11.3 其他的接收操作选项 407 16.11.4 接收缓存的组织：报文边界 407 16.11.5 接收缓存的组织：没有报文边界 408 16.11.6 控制信息和带外数据 409 16.12 soreceive代码 410 16.13 select系统调用 421 16.13.1 selscan函数 425 16.13.2 soo_select函数 425 16.13.3 selrecord函数 427 16.13.4 selwakeup函数 428 16.14 小结 429 第17章 插口选项 431 17.1 引言 431 17.2 代码介绍 431 17.3 setsockopt系统调用 432 17.4 getsockopt系统调用 437 17.5 fcntl和ioctl系统调用 440 17.5.1 fcntl代码 441 17.5.2 ioctl代码 443 17.6 getsockname系统调用 444 17.7 getpeername系统调用 445 17.8 小结 447 第18章 Radix树路由表 448 18.1 引言 448 18.2 路由表结构 448 18.3 选路插口 456 18.4 代码介绍 456 18.4.1 全局变量 458 18.4.2 统计量 458 18.4.3 SNMP变量 459 18.5 Radix结点数据结构 460 18.6 选路结构 463 18.7 初始化：route_init和rtable_init 函数 465 18.8 初始化：rn_init和rn_inithead 函数 468 18.9 重复键和掩码列表 471 18.10 rn_match函数 473 18.11 rn_search函数 480 18.12 小结 481 第19章 选路请求和选路消息 482 19.1 引言 482 19.2 rtalloc和rtalloc1函数 482 19.3 宏RTFREE和rtfree函数 484 19.4 rtrequest函数 486 19.5 rt_setgate函数 491 19.6 rtinit函数 493 19.7 rtredirect函数 495 19.8 选路消息的结构 498 19.9 rt_missmsg函数 501 19.10 rt_ifmsg函数 503 19.11 rt_newaddrmsg函数 504 19.12 rt_msg1函数 505 19.13 rt_msg2函数 507 19.14 sysctl_rtable函数 510 19.15 sysctl_dumpentry函数 514 19.16 sysctl_iflist函数 515 19.17 小结 517 第20章 选路插口 518 20.1 引言 518 20.2 routedomain和protosw结构 518 20.3 选路控制块 519 20.4 raw_init函数 520 20.5 route_output函数 520 20.6 rt_xaddrs函数 530 20.7 rt_setmetrics函数 531 20.8 raw_input函数 532 20.9 route_usrreq函数 534 20.10 raw_usrreq函数 535 20.11 raw_attach、raw_detach和raw_disconnect函数 539 20.12 小结 540 第21章 ARP：地址解析协议 542 21.1 介绍 542 21.2 ARP和路由表 542 21.3 代码介绍 544 21.3.1 全局变量 544 21.3.2 统计量 544 21.3.3 SNMP变量 546 21.4 ARP结构 546 21.5 arpwhohas函数 548 21.6 arprequest函数 548 21.7 arpintr函数 551 21.8 in_arpinput函数 552 21.9 ARP定时器函数 557 21.9.1 arptimer函数 557 21.9.2 arptfree函数 557 21.10 arpresolve函数 558 21.11 arplookup函数 562 21.12 代理ARP 563 21.13 arp_rtrequest函数 564 21.14 ARP和多播 569 21.15 小结 570 第22章 协议控制块 572 22.1 引言 572 22.2 代码介绍 573 22.2.1 全局变量 574 22.2.2 统计量 574 22.3 inpcb的结构 574 22.4 in_pcballoc和in_pcbdetach函数 575 22.5 绑定、连接和分用 577 22.6 in_pcblookup函数 581 22.7 in_pcbbind函数 584 22.8 in_pcbconnect函数 589 22.9 in_pcbdisconnect函数 594 22.10 in_setsockaddr和in_setpeeraddr 函数 595 22.11 in_pcbnotify、in_rtchange和in_losing函数 595 22.11.1 in_rtchange函数 598 22.11.2 重定向和原始插口 599 22.11.3 ICMP差错和UDP插口 600 22.11.4 in_losing函数 601 22.12 实现求精 602 22.13 小结 602 第23章 UDP：用户数据报协议 605 23.1 引言 605 23.2 代码介绍 605 23.2.1 全局变量 606 23.2.2 统计量 606 23.2.3 SNMP变量 607 23.3 UDP 的protosw结构 607 23.4 UDP的首部 608 23.5 udp_init函数 609 23.6 udp_output函数 609 23.6.1 在前面加上IP/UDP首部和mbuf簇 612 23.6.2 UDP检验和计算和伪首部 612 23.7 udp_input函数 616 23.7.1 对收到的UDP数据报的一般确认 616 23.7.2 分用单播数据报 619 23.7.3 分用多播和广播数据报 622 23.7.4 连接上的UDP插口和多接口主机 625 23.8 udp_saveopt函数 625 23.9 udp_ctlinput函数 627 23.10 udp_usrreq函数 628 23.11 udp_sysctl函数 633 23.12 实现求精 633 23.12.1 UDP PCB高速缓存 633 23.12.2 UDP检验和 634 23.13 小结 635 第24章 TCP：传输控制协议 636 24.1 引言 636 24.2 代码介绍 636 24.2.1 全局变量 636 24.2.2 统计量 637 24.2.3 SNMP变量 640 24.3 TCP 的protosw结构 641 24.4 TCP的首部 641 24.5 TCP的控制块 643 24.6 TCP的状态变迁图 645 24.7 TCP的序号 646 24.8 tcp_init函数 650 24.9 小结 652 第25章 TCP的定时器 654 25.1 引言 654 25.2 代码介绍 655 25.3 tcp_canceltimers函数 657 25.4 tcp_fasttimo函数 657 25.5 tcp_slowtimo函数 658 25.6 tcp_timers函数 659 25.6.1 FIN_WAIT_2和2MSL定时器 660 25.6.2 持续定时器 662 25.6.3 连接建立定时器和保活定时器 662 25.7 重传定时器的计算 665 25.8 tcp_newtcpcb算法 666 25.9 tcp_setpersist函数 668 25.10 tcp_xmit_timer函数 669 25.11 重传超时：tcp_timers函数 673 25.11.1 慢起动和避免拥塞 675 25.11.2 精确性 677 25.12 一个RTT的例子 677 25.13 小结 679 第26章 TCP输出 680 26.1 引言 680 26.2 tcp_output概述 680 26.3 决定是否应发送一个报文段 682 26.4 TCP选项 691 26.5 窗口大小选项 692 26.6 时间戳选项 692 26.6.1 哪个时间戳需要回显，RFC1323 算法 694 26.6.2 哪个时间戳需要回显，正确的 算法 695 26.6.3 时间戳与延迟ACK 695 26.7 发送一个报文段 696 26.8 tcp_template函数 707 26.9 tcp_respond函数 708 26.10 小结 710 第27章 TCP的函数 712 27.1 引言 712 27.2 tcp_drain函数 712 27.3 tcp_drop函数 712 27.4 tcp_close函数 713 27.4.1 路由特性 713 27.4.2 资源释放 716 27.5 tcp_mss函数 717 27.6 tcp_ctlinput函数 722 27.7 tcp_notify函数 723 27.8 tcp_quench函数 724 27.9 TCP_REASS宏和tcp_reass函数 724 27.9.1 TCP_REASS宏 725 27.9.2 tcp_reass函数 727 27.10 tcp_trace函数 732 27.11 小结 736 第28章 TCP的输入 737 28.1 引言 737 28.2 预处理 739 28.3 tcp_dooptions函数 745 28.4 首部预测 747 28.5 TCP输入：缓慢的执行路径 752 28.6 完成被动打开或主动打开 752 28.6.1 完成被动打开 753 28.6.2 完成主动打开 756 28.7 PAWS：防止序号回绕 760 28.8 裁剪报文段使数据在窗口内 762 28.9 自连接和同时打开 768 28.10 记录时间戳 770 28.11 RST处理 770 28.12 小结 772 第29章 TCP的输入(续) 773 29.1 引言 773 29.2 ACK处理概述 773 29.3 完成被动打开和同时打开 774 29.4 快速重传和快速恢复的算法 775 29.5 ACK处理 778 29.6 更新窗口信息 784 29.7 紧急方式处理 786 29.8 tcp_pulloutofband函数 788 29.9 处理已接收的数据 789 29.10 FIN处理 791 29.11 最后的处理 793 29.12 实现求精 795 29.13 首部压缩 795 29.13.1 引言 796 29.13.2 首部字段的压缩 799 29.13.3 特殊情况 801 29.13.4 实例 802 29.13.5 配置 803 29.14 小结 803 第30章 TCP的用户需求 805 30.1 引言 805 30.2 tcp_usrreq函数 805 30.3 tcp_attach函数 814 30.4 tcp_disconnect函数 815 30.5 tcp_usrclosed函数 816 30.6 tcp_ctloutput函数 817 30.7 小结 820 第31章 BPF：BSD 分组过滤程序 821 31.1 引言 821 31.2 代码介绍 821 31.2.1 全局变量 821 31.2.2 统计量 822 31.3 bpf_if结构 822 31.4 bpf_d结构 825 31.4.1 bpfopen函数 826 31.4.2 bpfioctl函数 827 31.4.3 bpf_setif函数 830 31.4.4 bpf_attachd函数 831 31.5 BPF的输入 832 31.5.1 bpf_tap函数 832 31.5.2 catchpacket函数 833 31.5.3 bpfread函数 835 31.6 BPF的输出 837 31.7 小结 838 第32章 原始IP 839 32.1 引言 839 32.2 代码介绍 839 32.2.1 全局变量 839 32.2.2 统计量 840 32.3 原始 IP的protosw结构 840 32.4 rip_init函数 842 32.5 rip_input函数 842 32.6 rip_output函数 844 32.7 rip_usrreq函数 846 32.8 rip_ctloutput函数 850 32.9 小结 852 结束语 853 附录A 部分习题的解答 854 附录B 源代码的获取 872 附录C RFC 1122 的有关内容 874 参考文献 895
TCP-IP详解-卷2实现分两部分-part1
目 录 译者序 前言 第1章 概述 1 1.1 引言 1 1.2 源代码表示 1 1.2.1 将拥塞窗口设置为1 1 1.2.2 印刷约定 2 1.3 历史 2 1.4 应用编程接口 3 1.5 程序示例 4 1.6 系统调用和库函数 6 1.7 网络实现概述 6 1.8 描述符 7 1.9 mbuf与输出处理 11 1.9.1 包含插口地址结构的mbuf 11 1.9.2 包含数据的mbuf 12 1.9.3 添加IP和UDP首部 13 1.9.4 IP输出 14 1.9.5 以太网输出 14 1.9.6 UDP输出小结 14 1.10 输入处理 15 1.10.1 以太网输入 15 1.10.2 IP输入 15 1.10.3 UDP输入 16 1.10.4 进程输入 17 1.11 网络实现概述(续) 17 1.12 中断级别与并发 18 1.13 源代码组织 20 1.14 测试网络 21 1.15 小结 22 第2章 mbuf：存储器缓存 24 2.1 引言 24 2.2 代码介绍 27 2.2.1 全局变量 27 2.2.2 统计 28 2.2.3 内核统计 28 2.3 mbuf的定义 29 2.4 mbuf结构 29 2.5 简单的mbuf宏和函数 31 2.5.1 m_get函数 32 2.5.2 MGET宏 32 2.5.3 m_retry函数 33 2.5.4 mbuf锁 34 2.6 m_devget和m_pullup函数 34 2.6.1 m_devget函数 34 2.6.2 mtod和dtom宏 36 2.6.3 m_pullup函数和连续的协议首部 36 2.6.4 m_pullup和IP的分片与重组 37 2.6.5 TCP重组避免调用m_pullup 39 2.6.6 m_pullup使用总结 40 2.7 mbuf宏和函数的小结 40 2.8 Net/3联网数据结构小结 42 2.9 m_copy和簇引用计数 43 2.10 其他选择 47 2.11 小结 47 第3章 接口层 49 3.1 引言 49 3.2 代码介绍 49 3.2.1 全局变量 49 3.2.2 SNMP变量 50 3.3 ifnet结构 51 3.4 ifaddr结构 57 3.5 sockaddr结构 58 3.6 ifnet与ifaddr的专用化 59 3.7 网络初始化概述 60 3.8 以太网初始化 61 3.9 SLIP初始化 64 3.10 环回初始化 65 3.11 if_attach函数 66 3.12 ifinit函数 72 3.13 小结 73 第4章 接口：以太网 74 4.1 引言 74 4.2 代码介绍 75 4.2.1 全局变量 75 4.2.2 统计量 75 4.2.3 SNMP变量 76 4.3 以太网接口 77 4.3.1 leintr函数 79 4.3.2 leread函数 79 4.3.3 ether_input函数 81 4.3.4 ether_output函数 84 4.3.5 lestart函数 87 4.4 ioctl系统调用 89 4.4.1 ifioctl函数 90 4.4.2 ifconf函数 91 4.4.3 举例 94 4.4.4 通用接口ioctl命令 95 4.4.5 if_down和if_up函数 96 4.4.6 以太网、SLIP和环回 97 4.5 小结 98 第5章 接口：SLIP和环回 100 5.1 引言 100 5.2 代码介绍 100 5.2.1 全局变量 100 5.2.2 统计量 101 5.3 SLIP接口 101 5.3.1 SLIP线路规程：SLIPDISC 101 5.3.2 SLIP初始化：slopen和slinit 103 5.3.3 SLIP输入处理：slinput 105 5.3.4 SLIP输出处理：sloutput 109 5.3.5 slstart函数 111 5.3.6 SLIP分组丢失 116 5.3.7 SLIP性能考虑 117 5.3.8 slclose函数 117 5.3.9 sltioctl函数 118 5.4 环回接口 119 5.5 小结 121 第6章 IP编址 123 6.1 引言 123 6.1.1 IP地址 123 6.1.2 IP地址的印刷规定 123 6.1.3 主机和路由器 124 6.2 代码介绍 125 6.3 接口和地址小结 125 6.4 sockaddr_in结构 126 6.5 in_ifaddr结构 127 6.6 地址指派 128 6.6.1 ifioctl函数 130 6.6.2 in_control函数 130 6.6.3 前提条件：SIOCSIFADDR、 SIOCSIFNETMASK和 SIOCSIFDSTADDR 132 6.6.4 地址指派：SIOCSIFADDR 133 6.6.5 in_ifinit函数 133 6.6.6 网络掩码指派：SIOCSIFNETMASK 136 6.6.7 目的地址指派：SIOCSIFDSTADDR 137 6.6.8 获取接口信息 137 6.6.9 每个接口多个IP地址 138 6.6.10 附加IP地址：SIOCAIFADDR 139 6.6.11 删除IP地址：SIOCDIFADDR 140 6.7 接口ioctl处理 141 6.7.1 leioctl函数 141 6.7.2 slioctl函数 142 6.7.3 loioctl函数 143 6.8 Internet实用函数 144 6.9 ifnet实用函数 144 6.10 小结 145 第7章 域和协议 146 7.1 引言 146 7.2 代码介绍 146 7.2.1 全局变量 147 7.2.2 统计量 147 7.3 domain结构 147 7.4 protosw结构 148 7.5 IP 的domain和protosw结构 150 7.6 pffindproto和pffindtype函数 155 7.7 pfctlinput函数 157 7.8 IP初始化 157 7.8.1 Internet传输分用 157 7.8.2 ip_init函数 158 7.9 sysctl系统调用 159 7.10 小结 161 第8章 IP：网际协议 162 8.1 引言 162 8.2 代码介绍 163 8.2.1 全局变量 163 8.2.2 统计量 163 8.2.3 SNMP变量 164 8.3 IP分组 165 8.4 输入处理：ipintr函数 167 8.4.1 ipintr概观 167 8.4.2 验证 168 8.4.3 转发或不转发 171 8.4.4 重装和分用 173 8.5 转发：ip_forward函数 174 8.6 输出处理：ip_output函数 180 8.6.1 首部初始化 181 8.6.2 路由选择 182 8.6.3 源地址选择和分片 184 8.7 Internet检验和：in_cksum函数 186 8.8 setsockopt和getsockopt系统调用 190 8.8.1 PRCO_SETOPT的处理 192 8.8.2 PRCO_GETOPT的处理 193 8.9 ip_sysctl函数 193 8.10 小结 194 第9章 IP选项处理 196 9.1 引言 196 9.2 代码介绍 196 9.2.1 全局变量 196 9.2.2 统计量 197 9.3 选项格式 197 9.4 ip_dooptions函数 198 9.5 记录路由选项 200 9.6 源站和记录路由选项 202 9.6.1 save_rte函数 205 9.6.2 ip_srcroute函数 206 9.7 时间戳选项 207 9.8 ip_insertoptions函数 210 9.9 ip_pcbopts函数 214 9.10 一些限制 217 9.11 小结 217 第10章 IP的分片与重装 218 10.1 引言 218 10.2 代码介绍 219 10.2.1 全局变量 220 10.2.2 统计量 220 10.3 分片 220 10.4 ip_optcopy函数 223 10.5 重装 224 10.6 ip_reass函数 227 10.7 ip_slowtimo函数 237 10.8 小结 238 第11章 ICMP：Internet控制报文协议 239 11.1 引言 239 11.2 代码介绍 242 11.2.1 全局变量 242 11.2.2 统计量 242 11.2.3 SNMP变量 243 11.3 icmp结构 244 11.4 ICMP 的protosw结构 245 11.5 输入处理：icmp_input函数 246 11.6 差错处理 249 11.7 请求处理 251 11.7.1 回显询问：ICMP_ECHO和 ICMP_ECHOREPLY 252 11.7.2 时间戳询问：ICMP_TSTAMP和 ICMP_TSTAMPREPLY 253 11.7.3 地址掩码询问：ICMP_MASKREQ和 ICMP_MASKREPLY 253 11.7.4 信息询问：ICMP_IREQ和ICMP_ IREQREPLY 255 11.7.5 路由器发现：ICMP_ROUTERADVERT 和ICMP_ROUTERSOLICIT 255 11.8 重定向处理 255 11.9 回答处理 257 11.10 输出处理 257 11.11 icmp_error函数 258 11.12 icmp_reflect函数 261 11.13 icmp_send函数 265 11.14 icmp_sysctl函数 266 11.15 小结 266 第12章 IP多播 268 12.1 引言 268 12.2 代码介绍 269 12.2.1 全局变量 270 12.2.2 统计量 270 12.3 以太网多播地址 270 12.4 ether_multi结构 271 12.5 以太网多播接收 273 12.6 in_multi结构 273 12.7 ip_moptions结构 275 12.8 多播的插口选项 276 12.9 多播的TTL值 277 12.9.1 MBONE 278 12.9.2 扩展环搜索 278 12.10 ip_setmoptions函数 278 12.10.1 选择一个明确的多播接口：IP_ MULTICAST_IF 280 12.10.2 选择明确的多播TTL: IP_ MULTICAST_TTL 281 12.10.3 选择多播环回：IP_MULTICAST_ LOOP 281 12.11 加入一个IP多播组 282 12.11.1 in_addmulti函数 285 12.11.2 slioctl和loioctl函数：SIOCADDMULTI和SIOCDELMULTI 287 12.11.3 leioctl函数：SIOCADDMULTI和 SIOCDELMULTI 288 12.11.4 ether_addmulti函数 288 12.12 离开一个IP多播组 291 12.12.1 in_delmulti函数 292 12.12.2 ether_delmulti函数 293 12.13 ip_getmoptions函数 295 12.14 多播输入处理：ipintr函数 296 12.15 多播输出处理：ip_output函数 298 12.16 性能的考虑 301 12.17 小结 301 第13章 IGMP：Internet组管理协议 303 13.1 引言 303 13.2 代码介绍 304 13.2.1 全局变量 304 13.2.2 统计量 304 13.2.3 SNMP变量 305 13.3 igmp结构 305 13.4 IGMP的protosw的结构 306 13.5 加入一个组：igmp_joingroup函数 306 13.6 igmp_fasttimo函数 308 13.7 输入处理：igmp_input函数 311 13.7.1 成员关系查询：IGMP_HOST_ MEMBERSHIP_QUERY 312 13.7.2 成员关系报告：IGMP_HOST_ MEMBERSHIP_REPORT 313 13.8 离开一个组：igmp_leavegroup函数 314 13.9 小结 315 第14章 IP多播选路 316 14.1 引言 316 14.2 代码介绍 316 14.2.1 全局变量 316 14.2.2 统计量 317 14.2.3 SNMP变量 317 14.3 多播输出处理(续) 317 14.4 mrouted守护程序 318 14.5 虚拟接口 321 14.5.1 虚拟接口表 322 14.5.2 add_vif函数 324 14.5.3 del_vif函数 326 14.6 IGMP(续) 327 14.6.1 add_lgrp函数 328 14.6.2 del_lgrp函数 329 14.6.3 grplst_member函数 330 14.7 多播选路 331 14.7.1 多播选路表 334 14.7.2 del_mrt函数 335 14.7.3 add_mrt函数 336 14.7.4 mrtfind函数 337 14.8 多播转发：ip_mforward函数 338 14.8.1 phyint_send函数 343 14.8.2 tunnel_send函数 344 14.9 清理：ip_mrouter_done函数 345 14.10 小结 346 第15章 插口层 348 15.1 引言 348 15.2 代码介绍 349 15.3 socket结构 349 15.4 系统调用 354 15.4.1 举例 355 15.4.2 系统调用小结 355 15.5 进程、描述符和插口 357 15.6 socket系统调用 358 15.6.1 socreate函数 359 15.6.2 超级用户特权 361 15.7 getsock和sockargs函数 361 15.8 bind系统调用 363 15.9 listen系统调用 364 15.10 tsleep和wakeup函数 365 15.11 accept系统调用 366 15.12 sonewconn和soisconnected 函数 369 15.13 connect系统调用 372 15.13.1 soconnect函数 374 15.13.2 切断无连接插口和外部地址的 关联 375 15.14 shutdown系统调用 375 15.15 close系统调用 377 15.15.1 soo_close函数 377 15.15.2 soclose函数 378 15.16 小结 380 第16章 插口I/O 381 16.1 引言 381 16.2 代码介绍 381 16.3 插口缓存 381 16.4 write、writev、sendto和sendmsg 系统调用 384 16.5 sendmsg系统调用 387 16.6 sendit函数 388 16.6.1 uiomove函数 389 16.6.2 举例 390 16.6.3 sendit代码 391 16.7 sosend函数 392 16.7.1 可靠的协议缓存 393 16.7.2 不可靠的协议缓存 393 16.7.3 sosend函数小结 401 16.7.4 性能问题 401 16.8 read、readv、recvfrom和recvmsg 系统调用 401 16.9 recvmsg系统调用 402 16.10 recvit函数 403 16.11 soreceive函数 405 16.11.1 带外数据 406 16.11.2 举例 406 16.11.3 其他的接收操作选项 407 16.11.4 接收缓存的组织：报文边界 407 16.11.5 接收缓存的组织：没有报文边界 408 16.11.6 控制信息和带外数据 409 16.12 soreceive代码 410 16.13 select系统调用 421 16.13.1 selscan函数 425 16.13.2 soo_select函数 425 16.13.3 selrecord函数 427 16.13.4 selwakeup函数 428 16.14 小结 429 第17章 插口选项 431 17.1 引言 431 17.2 代码介绍 431 17.3 setsockopt系统调用 432 17.4 getsockopt系统调用 437 17.5 fcntl和ioctl系统调用 440 17.5.1 fcntl代码 441 17.5.2 ioctl代码 443 17.6 getsockname系统调用 444 17.7 getpeername系统调用 445 17.8 小结 447 第18章 Radix树路由表 448 18.1 引言 448 18.2 路由表结构 448 18.3 选路插口 456 18.4 代码介绍 456 18.4.1 全局变量 458 18.4.2 统计量 458 18.4.3 SNMP变量 459 18.5 Radix结点数据结构 460 18.6 选路结构 463 18.7 初始化：route_init和rtable_init 函数 465 18.8 初始化：rn_init和rn_inithead 函数 468 18.9 重复键和掩码列表 471 18.10 rn_match函数 473 18.11 rn_search函数 480 18.12 小结 481 第19章 选路请求和选路消息 482 19.1 引言 482 19.2 rtalloc和rtalloc1函数 482 19.3 宏RTFREE和rtfree函数 484 19.4 rtrequest函数 486 19.5 rt_setgate函数 491 19.6 rtinit函数 493 19.7 rtredirect函数 495 19.8 选路消息的结构 498 19.9 rt_missmsg函数 501 19.10 rt_ifmsg函数 503 19.11 rt_newaddrmsg函数 504 19.12 rt_msg1函数 505 19.13 rt_msg2函数 507 19.14 sysctl_rtable函数 510 19.15 sysctl_dumpentry函数 514 19.16 sysctl_iflist函数 515 19.17 小结 517 第20章 选路插口 518 20.1 引言 518 20.2 routedomain和protosw结构 518 20.3 选路控制块 519 20.4 raw_init函数 520 20.5 route_output函数 520 20.6 rt_xaddrs函数 530 20.7 rt_setmetrics函数 531 20.8 raw_input函数 532 20.9 route_usrreq函数 534 20.10 raw_usrreq函数 535 20.11 raw_attach、raw_detach和raw_disconnect函数 539 20.12 小结 540 第21章 ARP：地址解析协议 542 21.1 介绍 542 21.2 ARP和路由表 542 21.3 代码介绍 544 21.3.1 全局变量 544 21.3.2 统计量 544 21.3.3 SNMP变量 546 21.4 ARP结构 546 21.5 arpwhohas函数 548 21.6 arprequest函数 548 21.7 arpintr函数 551 21.8 in_arpinput函数 552 21.9 ARP定时器函数 557 21.9.1 arptimer函数 557 21.9.2 arptfree函数 557 21.10 arpresolve函数 558 21.11 arplookup函数 562 21.12 代理ARP 563 21.13 arp_rtrequest函数 564 21.14 ARP和多播 569 21.15 小结 570 第22章 协议控制块 572 22.1 引言 572 22.2 代码介绍 573 22.2.1 全局变量 574 22.2.2 统计量 574 22.3 inpcb的结构 574 22.4 in_pcballoc和in_pcbdetach函数 575 22.5 绑定、连接和分用 577 22.6 in_pcblookup函数 581 22.7 in_pcbbind函数 584 22.8 in_pcbconnect函数 589 22.9 in_pcbdisconnect函数 594 22.10 in_setsockaddr和in_setpeeraddr 函数 595 22.11 in_pcbnotify、in_rtchange和in_losing函数 595 22.11.1 in_rtchange函数 598 22.11.2 重定向和原始插口 599 22.11.3 ICMP差错和UDP插口 600 22.11.4 in_losing函数 601 22.12 实现求精 602 22.13 小结 602 第23章 UDP：用户数据报协议 605 23.1 引言 605 23.2 代码介绍 605 23.2.1 全局变量 606 23.2.2 统计量 606 23.2.3 SNMP变量 607 23.3 UDP 的protosw结构 607 23.4 UDP的首部 608 23.5 udp_init函数 609 23.6 udp_output函数 609 23.6.1 在前面加上IP/UDP首部和mbuf簇 612 23.6.2 UDP检验和计算和伪首部 612 23.7 udp_input函数 616 23.7.1 对收到的UDP数据报的一般确认 616 23.7.2 分用单播数据报 619 23.7.3 分用多播和广播数据报 622 23.7.4 连接上的UDP插口和多接口主机 625 23.8 udp_saveopt函数 625 23.9 udp_ctlinput函数 627 23.10 udp_usrreq函数 628 23.11 udp_sysctl函数 633 23.12 实现求精 633 23.12.1 UDP PCB高速缓存 633 23.12.2 UDP检验和 634 23.13 小结 635 第24章 TCP：传输控制协议 636 24.1 引言 636 24.2 代码介绍 636 24.2.1 全局变量 636 24.2.2 统计量 637 24.2.3 SNMP变量 640 24.3 TCP 的protosw结构 641 24.4 TCP的首部 641 24.5 TCP的控制块 643 24.6 TCP的状态变迁图 645 24.7 TCP的序号 646 24.8 tcp_init函数 650 24.9 小结 652 第25章 TCP的定时器 654 25.1 引言 654 25.2 代码介绍 655 25.3 tcp_canceltimers函数 657 25.4 tcp_fasttimo函数 657 25.5 tcp_slowtimo函数 658 25.6 tcp_timers函数 659 25.6.1 FIN_WAIT_2和2MSL定时器 660 25.6.2 持续定时器 662 25.6.3 连接建立定时器和保活定时器 662 25.7 重传定时器的计算 665 25.8 tcp_newtcpcb算法 666 25.9 tcp_setpersist函数 668 25.10 tcp_xmit_timer函数 669 25.11 重传超时：tcp_timers函数 673 25.11.1 慢起动和避免拥塞 675 25.11.2 精确性 677 25.12 一个RTT的例子 677 25.13 小结 679 第26章 TCP输出 680 26.1 引言 680 26.2 tcp_output概述 680 26.3 决定是否应发送一个报文段 682 26.4 TCP选项 691 26.5 窗口大小选项 692 26.6 时间戳选项 692 26.6.1 哪个时间戳需要回显，RFC1323 算法 694 26.6.2 哪个时间戳需要回显，正确的 算法 695 26.6.3 时间戳与延迟ACK 695 26.7 发送一个报文段 696 26.8 tcp_template函数 707 26.9 tcp_respond函数 708 26.10 小结 710 第27章 TCP的函数 712 27.1 引言 712 27.2 tcp_drain函数 712 27.3 tcp_drop函数 712 27.4 tcp_close函数 713 27.4.1 路由特性 713 27.4.2 资源释放 716 27.5 tcp_mss函数 717 27.6 tcp_ctlinput函数 722 27.7 tcp_notify函数 723 27.8 tcp_quench函数 724 27.9 TCP_REASS宏和tcp_reass函数 724 27.9.1 TCP_REASS宏 725 27.9.2 tcp_reass函数 727 27.10 tcp_trace函数 732 27.11 小结 736 第28章 TCP的输入 737 28.1 引言 737 28.2 预处理 739 28.3 tcp_dooptions函数 745 28.4 首部预测 747 28.5 TCP输入：缓慢的执行路径 752 28.6 完成被动打开或主动打开 752 28.6.1 完成被动打开 753 28.6.2 完成主动打开 756 28.7 PAWS：防止序号回绕 760 28.8 裁剪报文段使数据在窗口内 762 28.9 自连接和同时打开 768 28.10 记录时间戳 770 28.11 RST处理 770 28.12 小结 772 第29章 TCP的输入(续) 773 29.1 引言 773 29.2 ACK处理概述 773 29.3 完成被动打开和同时打开 774 29.4 快速重传和快速恢复的算法 775 29.5 ACK处理 778 29.6 更新窗口信息 784 29.7 紧急方式处理 786 29.8 tcp_pulloutofband函数 788 29.9 处理已接收的数据 789 29.10 FIN处理 791 29.11 最后的处理 793 29.12 实现求精 795 29.13 首部压缩 795 29.13.1 引言 796 29.13.2 首部字段的压缩 799 29.13.3 特殊情况 801 29.13.4 实例 802 29.13.5 配置 803 29.14 小结 803 第30章 TCP的用户需求 805 30.1 引言 805 30.2 tcp_usrreq函数 805 30.3 tcp_attach函数 814 30.4 tcp_disconnect函数 815 30.5 tcp_usrclosed函数 816 30.6 tcp_ctloutput函数 817 30.7 小结 820 第31章 BPF：BSD 分组过滤程序 821 31.1 引言 821 31.2 代码介绍 821 31.2.1 全局变量 821 31.2.2 统计量 822 31.3 bpf_if结构 822 31.4 bpf_d结构 825 31.4.1 bpfopen函数 826 31.4.2 bpfioctl函数 827 31.4.3 bpf_setif函数 830 31.4.4 bpf_attachd函数 831 31.5 BPF的输入 832 31.5.1 bpf_tap函数 832 31.5.2 catchpacket函数 833 31.5.3 bpfread函数 835 31.6 BPF的输出 837 31.7 小结 838 第32章 原始IP 839 32.1 引言 839 32.2 代码介绍 839 32.2.1 全局变量 839 32.2.2 统计量 840 32.3 原始 IP的protosw结构 840 32.4 rip_init函数 842 32.5 rip_input函数 842 32.6 rip_output函数 844 32.7 rip_usrreq函数 846 32.8 rip_ctloutput函数 850 32.9 小结 852 结束语 853 附录A 部分习题的解答 854 附录B 源代码的获取 872 附录C RFC 1122 的有关内容 874 参考文献 895
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