第一篇 TCP/IP协议详解 2
第1章 TCP/IP协议族 2
1.1 TCP/IP协议族体系结构以及主要协议 2
1.1.1 数据链路层 2
1.1.2 网络层 3
1.1.3 传输层 4
1.1.4 应用层 5
1.2 封装 6
1.3 分用 7
1.4 测试网络 8
1.5 ARP协议工作原理 9
1.5.1 以太网ARP请求应答报文详解 9
1.5.2 ARP高速缓存的查看和修改 10
1.5.3 使用tcpdump观察ARP通信过程 10
1.6 DNS工作原理 12
1.6.1 DNS查询和应答报文详解 12
1.6.2 Linux下访问DNS服务 14
1.6.3 使用tcpdump观察DNS通信过程 15
1.7 socket和TCPIP协议族的关系 16
第2章 IP协议详解 17
2.1 IP服务的特点 17
2.2 IPv4头部结构 18
2.2.1 IPv4头部结构 18
2.2.2 使用tcpdump观察IPv4头部结构 20
2.3 IP分片 21
2.4 IP路由 22
2.4.1 IP模块工作流程 23
2.4.2 路由机制 24
2.4.3 路由表更新 25
2.5 IP转发 25
2.6 重定向 26
2.6.1 ICMP重定向报文 26
2.6.2 主机重定向实例 27
2.7 IPv6头部结构 27
2.7.1 IPv6固定头部结构 28
2.7.2 IPv6扩展头部 29
第3章 TCP协议详解 30
3.1 TCP服务的特点 30
3.2 TCP头部结构 32
3.2.1 TCP固定头部结构 32
3.2.2 TCP头部选项 33
3.2.3 使用tcpdump观察TCP头部信息 35
3.3 TCP连接的建立和关闭 37
3.3.1 使用tcpdump观察TCP连接的建立和关闭 37
3.3.2 半关闭状态 39
3.3.3 连接超时 39
3.4 TCP状态转移 40
3.4.1 TCP状态转移总图 41
3.4.2 TIME WAIT状态 43
3.5 复位报文段 44
3.5.1 访问不存在的端口 44
3.5.2 异常终止连接 45
3.5.3 处理半打开连接 45
3.6 TCP交互数据流 46
3.7 TCP成块数据流 48
3.8 带外数据 50
3.9 TCP超时重传 51
3.10 拥塞控制 53
3.10.1 拥塞控制概述 53
3.10.2 慢启动和拥塞避免 54
3.10.3 快速重传和快速恢复 55
第4章 TCP/IP通信案例：访问Internet上的Web服务器 57
4.1 实例总图 57
4.2 部署代理服务器 58
4.2.1 HTTP代理服务器的工作原理 58
4.2.2 部署squid代理服务器 59
4.3 使用tcpcump抓取传输数据包 60
4.4 访问DNS服务器 62
4.5 本地名称查询 63
4.6 HTTP通信 64
4.6.1 HTTP请求 65
4.6.2 HTTP应答 66
4.7 实例总结 68
第二篇 深入解析高性能服务器编程 70
第5章 Linux网络编程基础API 70
5.1 socket地址API 70
5.1.1 主机字节序和网络字节序 70
5.1.2 通用socket地址 71
5.1.3 专用socket地址 72
5.1.4 IP地址转换函数 73
5.2 创建socket 74
5.3 命名socket 75
5.4 监听socket 76
5.5 接受连接 78
5.6 发起连接 80
5.7 关闭连接 80
5.8 数据读写 81
5.8.1 TCP数据读写 81
5.8.2 UDP数据读写 85
5.8.3 通用数据读写函数 86
5.9 带外标记 87
5.10 地址信息函数 87
5.11 socket选项 87
5.11.1 SO REUSEADDR选项 89
5.11.2 SO_RCVBUF和SO_SNDBUF选项 89
5.11.3 SO_RCVLOWAT和SO SNDLOWAT选项 93
5.11.4 SO LINGER选项 93
5.12 网络信息API 94
5.12.1 gethostbyname和gethostbyaddr 94
5.12.2 getservbyname和getservbyport 95
5.12.3 getaddrinfo 96
5.12.4 getnameinfo 98
第6章 高级I/O函数 100
6.1 pipe函数 100
6.2 dup函数和dup2数 101
6.3 readv函数和writev函数 103
6.4 sendfile函数 106
6.5 mmap函数和munmap函数 107
6.6 splice函数 108
6.7 tee函数 110
6.8 fcntl函数 112
第7章 Linux服务器程序规范 114
7.1 日志 114
7.1.1 Linux系统日志 114
7.1.2 syslog函数 115
7.2 用户信息 116
7.2.1 UID、EUID、GID和EGID 116
7.2.2 切换用户 117
7.3 进程间关系 118
7.3.1 进程组 118
7.3.2 会话 118
7.3.3 用ps命令查看进程关系 119
7.4 系统资源限制 119
7.5 改变工作目录和根目录 120
7.6 服务器程序后台化 121
第8章 高性能服务器程序框架 123
8.1 服务器模型 123
8.1.1 CS模型 123
8.1.2 P2P模型 124
8.2 服务器编程框架 125
8.3 IO模型 126
8.4 两种高效的事件处理模式 127
8.4.1 Reactor模式 128
8.4.2 Proactor模式 128
8.4.3 模拟Proactor模式 129
8.5 两种高效的并发模式 130
8.5.1 半同步半异步模式 131
8.5.2 领导者追随者模式 134
8.6 有限状态机 136
8.7 提高服务器性能的其他建议 144
8.7.1 池 144
8.7.2 数据复制 145
8.7.3 上下文切换和锁 145
第9章 I/O复用 146
9.1 select系统调用 146
9.1.1 selectAPI 146
9.1.2 文件描述符就绪条件 148
9.1.3 处理带外数据 148
9.2 poll系统调用 150
9.3 epoll系列系统调用 151
9.3.1 内核事件表 151
9.3.2 epoll wait函数 152
9.3.3 LT和ET模式 153
9.3.4 EPOLLONESHOT事件 157
9.4 三组IO复用函数的比较 161
9.5 IO复用的高级应用一：非阻塞connect 162
9.6 IO复用的高级应用二：聊天室程序 165
9.6.1 客户端 165
9.6.2 服务器 167
9.7 IO复用的高级应用三：同时处理TCP和UDP服务 171
9.8 超级服务xinetd 175
9.8.1 xinetd配置文件 175
9.8.2 xinetd工作流程 176
第10章 信号 178
10.1 Linux信号概述 178
10.1.1 发送信号 178
10.1.2 信号处理方式 179
10.1.3 Linux信号 179
10.1.4 中断系统调用 181
10.2 信号函数 181
10.2.1 signal系统调用 181
10.2.2 sigaction系统调用 181
10.3 信号集 182
10.3.1 信号集函数 182
10.3.2 进程信号掩码 183
10.3.3 被挂起的信号 183
10.4 统一事件源 184
10.5 网络编程相关信号 188
10.5.1 SIGHUP 188
10.5.2 SIGPIPE 189
10.5.3 SIGU RG 190
第11章 定时器 193
11.1 socket选项SO RCVTIMEO和SO SNDTIMEO 193
11.2 SIGALRM信号 195
11.2.1 基于升序链表的定时器 195
11.2.2 处理非活动连接 200
11.3 IO复用系统调用的超时参数 205
11.4 高性能定时器 206
11.4.1 时间轮 206
11.4.2 时间堆 211
第12章 高性能I/O框架库Libevent 218
12.1 IO框架库概述 218
12.2 Libevent源码分析 220
12.2.1 一个实例 220
12.2.2 源代码组织结构 222
12.2.3 event结构体 224
12.2.4 往注册事件队列中添加事件处理器 226
12.2.5 往事件多路分发器中注册事件 230
12.2.6 eventop结构体 233
12.2.7 event base结构体 235
12.2.8 事件循环 236
第13章 多进程编程 239
13.1 fork系统调用 239
13.2 exec系列系统调用 240
13.3 处理僵尸进程 240
13.4 管道 241
13.5 信号量 243
13.5.1 信号量原语 243
13.5.2 semget系统调用 244
13.5.3 semop系统调用 245
13.5.4 semctl系统调用 247
13.5.5 特殊键值IPC PRIVATE 249
13.6 共享内存 251
13.6.1 shmget系统调用 251
13.6.2 shmat和shmdt系统调用 252
13.6.3 shmctl系统调用 253
13.6.4 共享内存的POSIX方法 254
13.6.5 共享内存实例 254
13.7 消息队列 263
13.7.1 msgget系统调用 263
13.7.2 msgsnd系统调用 264
13.7.3 msgrcv系统调用 264
13.7.4 msgctl系统调用 265
13.8 IPC命令 266
13.9 在进程间传递文件描述符 267
第14章 多线程编程 269
14.1 Linux线程概述 269
14.1.1 线程模型 269
14.1.2 Linux线程库 270
14.2 创建线程和结束线程 271
14.3 线程属性 273
14.4 POSIX信号量 275
14.5 互斥锁 276
14.5.1 互斥锁基础API 276
14.5.2 互斥锁属性 277
14.5.3 死锁举例 278
14.6 条件变量 279
14.7 线程同步机制包装类 280
14.8 多线程环境 282
14.8.1 可重入函数 282
14.8.2 线程和进程 283
14.8.3 线程和信号 284
第15章 进程池和线程池 287
15.1 进程池和线程池概述 287
15.2 处理多客户 288
15.3 半同步半异步进程池实现 289
15.4 用进程池实现的简单CGI服务器 298
1 5.5 半同步半反应堆线程池实现 301
15.6 用线程池实现的简单Web服务器 304
15.6.1 http_conn类 304
15.6.2 main函数 318
第三篇 高性能服务器优化与监测 324
第16章 服务器调制、调试和测试 324
16.1 最大文件描述符数 324
16.2 调整内核参数 325
16.2.1 procsysfs目录下的部分文件 325
16.2.2 procsysnet目录下的部分文件 325
16.3 gdb调试 326
16.3.1 用gdb调试多进程程序 326
16.3.2 用gdb调试多线程程序 328
16.4 压力测试 329
第17章 系统监测工具 333
17.1 tcpdump 333
17.2 lsof 334
17.3 nc 336
17.4 strace 338
17.5 netstat 341
17.6 vmstat 342
17.7 ifstat 344
17.8 mpstat 344
参考文献 346