UNIX网络编程 卷1 套接字联网API（第3版 英文版）

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. Richard Stevens的经典作品进行修订。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，深入讨论了新的关键标准、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。”读者可以从本书网站下载这些示例的源代码。

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。

本书是一部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，还深入分析了流这种设备驱动机制。
本书内容详尽，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. 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。

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。

Andrew M. Rudoff Sun公司软件工程师，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。

Part1． Introduction and TCP/IP / 简介和TCP/IP1
Chapter1． Introduction / 简介3
1．1Introduction / 概述3
1．2A Simple Daytime Client / 一个简单的时间获取客户程序6
1．3Protocol Independence / 协议无关性10
1．4Error Handling： Wrapper Functions / 错误处理：包装函数11
1．5A Simple Daytime Server / 一个简单的时间获取服务器程序13
1．6Roadmap to Client/Server Examples in the Text / 本书中客户/服务器示例的路线图16
1．7OSI Model / OSI模型18
1．8BSD Networking History / BSD网络历史20
1．9Test Networks and Hosts / 测试用网络及主机22
1．10Unix Standards / Unix标准25
1．1164-Bit Architectures / 64位体系结构28
1．12Summary / 小结29
Chapter2． The Transport Layer： TOP， UDP， and SCTP / 传输层：TCP、UDP和SCTP31
2．1Introduction / 概述31
2．2The Big Picture / 全景图32
2．3User Datagram Protocol (UDP) / 用户数据报协议34
2．4Transmission Control Protocol (TCP) / 传输控制协议35
2．5Stream Control Transmission Protocol (SCTP) / 流控制传输协议36
2．6TCP Connection Establishment and Termination / TCP连接的建立和终止37
2．7TIME_WAIT State / TIME_WAIT状态43
2．8SCTP Association Establishment and Termination / SCTP关联的建立和终止44
2．9Port Numbers / 端口号50
2．10TCP Port Numbers and Concurrent Servers / TCP端口号与并发服务器52
2．11Buffer Sizes and Limitations / 缓冲区大小及限制55
2．12Standard Internet Services / 标准因特网服务61
2．13Protocol Usage by Common Internet Applications / 常见因特网应用所用的协议62
2．14Summary / 小结63
Part2． Elementary Sockets / 基本套接字65
Chanter3． Sockets Introduction / 套接字简介67
3．1Introduction / 概述67
3．2Socket Address Structures / 套接字地址结构67
3．3Value-Result Arguments / 值－结果参数74
3．4Byte Ordering Functions / 字节排序函数77
3．5Byte Manipulation Functions / 字节操纵函数80
3．6inet_aton， inet_addr， and inet_ntoa Functions / inet_aton、inet_addr和inet_ntoa函数82
3．7inet_pton and inet_ntop Functions / inet_pton和inet_ntop函数83
3．8sock_ntop and Related Functions / sock_ntop和相关函数86
3．9readn， writen， and readline Functions / readn、writen和readline函数88
3．10Summary / 小结92
Chapter4． Elementary TCP Sockets / 基本TCP套接字95
4．1Introduction / 概述95
4．2socket Function / socket函数95
4．3connect Function / connect函数99
4．4bind Function / bind函数101
4．5listen Function / listen函数104
4．6accept Function / accept函数109
4．7fork and exec Functions / fork和exec函数111
4．8Concurrent Servers / 并发服务器114
4．9close Function / close函数117
4．10getsockname and getpeername Functions / getsockname和getpeername函数117
4．11Summary / 小结120
Chapter5． TCP Client/Server Example / TCP客户/服务器示例121
5．1Introduction / 概述121
5．2TCP Echo Server： main Function / TCP回送服务器程序：main函数122
5．3TCP Echo Server： str_echo Function / TCP回送服务器程序：str_echo函数123
5．4TCP Echo Client： main Function / TCP回送客户程序：main函数124
5．5TCP Echo Client： str_cli Function / TCP回送客户程序：str_cli函数125
5．6Normal Startup / 正常启动126
5．7Normal Termination / 正常终止128
5．8POSIX Signal Handling / POSIX信号处理129
5．9Handling SIGCHLD Signals / 处理SIGCHLD信号132
5．10wait and waitpid Functions / wait和waitpid函数135
5．11Connection Abort before accept Returns / accept返回前连接异常中止139
5．12Termination of Server Process / 服务器进程的终止141
5．13SIGPIPE Signal / SIGPIPE信号142
5．14Crashing of Server Host / 服务器主机崩溃144
5．15Crashing and Rebooting of Server Host / 服务器主机崩溃及重启144
5．16Shutdown of Server Host / 服务器主机关机145
5．17Summary of TCP Example / TCP示例小结146
5．18Data Format / 数据格式147
5．19Summary / 小结151
Chapter6． I/O Multiplexing： The select and poll Functions / I/O多路复用：select和poll函数153
6．1Introduction / 概述153
6．2I/O Models / I/O模型154
6．3select Function / select函数160
6．4str_cli Function (Revisited) / 再访str_cli函数167
6．5Batch Input and Buffering / 批量输入和缓冲169
6．6shutdown Function / shutdown函数172
6．7str_cli Function (Revisited Again) / 三顾str_cli函数173
6．8TCP Echo Server (Revisited) / 再访TCP回送服务器程序175
6．9pselect Function / pselect函数181
6．10poll Function / poll函数182
6．11TCP Echo Server (Revisited Again) / 三顾TCP回送服务器程序185
6．12Summary / 小结188
Chapter7． Socket Options / 套接字选项?191
7．1Introduction / 概述191
7．2getsockopt and setsockopt Functions / getsockopt和setsockopt函数192
7．3Checking if an Option Is Supported and Obtaining the Default / 检查选项是否被支持并获取默认值194
7．4Socket States / 套接字状态198
7．5Generic Socket Options / 通用套接字选项198
7．6IPv4 Socket Options / IPv4套接字选项214
7．7ICMPv6 Socket Option / ICMPv6套接字选项216
7．8IPv6 Socket Options / IPv6套接字选项216
7．9TCP Socket Options / TCP套接字选项219
7．10SCTP Socket Options / SCTP套接字选项222
7．11fcntl Function / fcntl函数233
7．12Summary / 小结236
Chapter8． Elementary UDP Sockets / 基本UDP套接字239
8．1Introduction / 概述239
8．2recvfrom and sendto Functions / recvfrom和sendto函数240
8．3UDP Echo Server： main Function / UDP回送服务器程序：main函数241
8．4UDP Echo Server： dg_echo Function / UDP回送服务器程序：dg_echo函数242
8．5UDP Echo Client： main Function / UDP回送客户程序：main函数244
8．6UDP Echo Client： dg_cli Function / UDP回送客户程序：dg_cli函数245
8．7Lost Datagrams / 数据报的丢失245
8．8Verifying Received Response / 验证接收到的响应246
8．9Server Not Running / 服务器程序未运行248
8．10Summary of UDP Example / UDP示例小结250
8．11connect Function with UDP / UDP的connect函数252
8．12dg_cli Function (Revisited) / 再论dg_cli函数256
8．13Lack of Flow Control with UDP / UDP缺乏流量控制257
8．14Determining Outgoing Interface with UDP / UDP中的外出接口的确定261
8．15TCP and UDP Echo Server Using select / 使用select函数的TCP和UDP回送服务器程序262
8．16Summary / 小结264
Chapter9． Elementary SCTP Sockets / 基本SCTP套接字267
9．1Introduction / 概述267
9．2Interface Models / 接口模型268
9．3sctp_bindx Function / sctp_bindx函数272
9．4sctp_connectx Function / sctp_connectx函数274
9．5sctp_getpaddrs Function / sctp_getpaddrs函数275
9．6sctp_freepaddrs Function / sctp_freepaddrs函数275
9．7sctp_getladdrs Function / sctp_getladdrs函数275
9．8sctp_freeladdrs Function / sctp_freeladdrs函数276
9．9sctp_sendmsg Function / sctp_sendmsg函数276
9．10sctp_recvmsg Function / sctp_recvmsg函数277
9．11sctp_opt_info Function / sctp_opt_info函数278
9．12sctp_peeloff Function / sctp_peeloff函数278
9．13shutdown Function / shutdown函数278
9．14Notifications / 通知280
9．15Summary / 小结286
Chapter10． SCTP Client/Server Example / SCTP客户/服务器示例287
10．1Introduction / 概述287
10．2SCTP One-to-Many-Style Streaming Echo Server： main Function / SCTP一到多式流分回送服务器程序：main函数288
10．3SCTP One-to-Many-Style Streaming Echo Client： main Function / SCTP一到多式流分回送客户程序：main函数290
10．4SCTP Streaming Echo Client： str_cli Function / SCTP流分回送客户程序：str_cli函数292
10．5Exploring Head-of-Line Blocking / 探究头端阻塞293
10．6Controlling the Number of Streams / 控制流的数目299
10．7Controlling Termination / 控制终止300
10．8Summary / 小结301
Chapter11． Name and Address Conversions / 名字与地址转换303
11．1Introduction / 概述303
11．2Domain Name System (DNS) / 域名系统303
11．3gethostbyname Function / gethostbyname函数307
11．4gethostbyaddr Function / gethostbyaddr函数310
11．5getservbyname and getservbyport Functions / getservbyname和getservbyport函数311
11．6getaddrinfo Function / getaddrinfo函数315
11．7gai_strerror Function / gai_strerror函数320
11．8freeaddrinfo Function / freeaddrinfo函数321
11．9getaddrinfo Function： IPv6 / getaddrinfo函数：IPv6322
11．10getaddrinfo Function： Examples / getaddrinfo函数：示例324
11．11host_serv Function / host_serv函数325
11．12tcp_connect Function / tcp_connect函数326
11．13tcp_listen Function / tcp_listen函数330
11．14udp_client Function / udp_client函数334
11．15udp_connect Function / udp_connect函数337
11．16udp_server Function / udp_server函数338
11．17getnameinfo Function / getnameinfo函数340
11．18Re-entrant Functions / 可重入函数341
11．19gethostbyname_r and gethostbyaddr_r Functions / gethostbyname_r和gethostbyaddr_r函数344
11．20Obsolete IPv6 Address Lookup Functions / 废弃的IPv6地址解析函数346
11．21Other Networking Information / 其他联网信息348
11．22Summary / 小结349
Part3． Advanced Sockets / 高级套接字351
Chapter12． IPv4 and IPv6 Interoperability / IPv4与IPv6的互操作性353
12．1Introduction / 概述353
12．2IPv4 Client， IPv6 Server / IPv4客户与IPv6服务器354
12．3IPv6 Client， IPv4 Server / IPv6客户与IPv4服务器357
12．4IPv6 Address-Testing Macros / IPv6地址测试宏360
12．5Source Code Portability / 源代码可移植性361
12．6Summary / 小结362
Chapter13． Daemon Processes and the inetd Superserver / 守护进程和inetd超级服务器程序363
13．1Introduction / 概述363
13．2syslogd Daemon / syslogd守护进程364
13．3syslog Function / syslog函数365
13．4daemon_init Function / daemon_init函数367
13．5inetd Daemon / inetd守护进程371
13．6daemon_inetd Function / daemon_inetd函数377
13．7Summary / 小结379
Chapter14． Advanced I/O Functions / 高级I/O函数381
14．1Introduction / 概述381
14．2Socket Timeouts / 套接字超时381
14．3recv and send Functions / recv和send函数387
14．4readv and writev Functions / readv和writev函数389
14．5recvmsg and sendmsg Functions / recvmsg和sendmsg函数390
14．6Ancillary Data / 辅助数据395
14．7How Much Data Is Queued? / 排队的数据量398
14．8Sockets and Standard I/O / 套接字和标准I/O399
14．9Advanced Polling / 高级轮询技术402
14．10Summary / 小结408
Chapter15． Unix Domain Protocols / Unix域协议411
15．1Introduction / 概述411
15．2Unix Domain Socket Address Structure / Unix域套接字地址结构412
15．3socketpair Function / socketpair函数414
15．4Socket Functions / 套接字函数415
15．5Unix Domain Stream Client/Server / Unix域流客户/服务器416
15．6Unix Domain Datagram Client/Server / Unix域数据报客户/服务器418
15．7Passing Descriptors / 描述符传递420
15．8Receiving Sender Credentials / 接收发送者的凭证429
15．9Summary / 小结432
Chapter16． Nonblocking I/O / 非阻塞I/O435
16．1Introduction / 概述435
16．2Nonblocking Reads and Writes： str_cli Function (Revisited) / 非阻塞读和写：再论str_cli函数437
16．3Nonblocking connect / 非阻塞connect448
16．4Nonblocking connect： Daytime Client / 非阻塞connect：时间获取客户程序449
16．5Nonblocking connect： Web Client / 非阻塞connect：Web客户程序452
16．6Nonblocking accept / 非阻塞accept461
16．7Summary / 小结463
Chapter17． ioctl Operations / ioctl操作465
17．1Introduction / 概述465
17．2ioctl Function / ioctl函数466
17．3Socket Operations / 套接字操作466
17．4File Operations / 文件操作468
17．5Interface Configuration / 接口配置468
17．6get_ifi_info Function / get_ifi_info函数469
17．7Interface Operations / 接口操作480
17．8ARP Cache Operations / ARP高速缓存操作481
17．9Routing Table Operations / 路由表操作483
17．10Summary / 小结484
Chapter18． Routing Sockets / 路由套接字485
18．1Introduction / 概述485
18．2Datalink Socket Address Structure / 数据链路套接字地址结构486
18．3Reading and Writing / 读和写487
18．4sysctl Operations / sysctl操作495
18．5get_ifi_info Function (Revisited) / get_ifi_info函数500
18．6Interface Name and Index Functions / 接口名字和索引函数504
18．7Summary / 小结508
Chapter19． Key Management Sockets / 密钥管理套接字511
19．1Introduction / 概述511
19．2Reading and Writing / 读和写512
19．3Dumping the Security Association Database (SADB) / 安全关联数据库的转储514
19．4Creating a Static Security Association (SA) / 创建静态安全关联517
19．5Dynamically Maintaining SAs / 动态维护安全关联524
19．6Summary / 小结528
Chapter20． Broadcasting / 广播529
20．1Introduction / 概述529
20．2Broadcast Addresses / 广播地址531
20．3Unicast versus Broadcast / 单播和广播的比较532
20．4dg_cli Function Using Broadcasting / 使用广播的dg_cli函数535
20．5Race Conditions / 竞争状态538
20．6Summary / 小结547
Chapter21． Multicasting / 多播549
21．1Introduction / 概述549
21．2Multicast Addresses / 多播地址549
21．3Multicasting versus Broadcasting on a LAN / 局域网上多播和广播的比较553
21．4Multicasting on a WAN / 广域网上的多播556
21．5Source-Specific Multicast / 源特定多播558
21．6Multicast Socket Options / 多播套接字选项559
21．7mcast_join and Related Functions / mcast_join和相关函数565
21．8dg_cli Function Using Multicasting / 使用多播的dg_cli函数570
21．9Receiving IP Multicast Infrastructure Session Announcements / 接收IP多播基础设施会话声明571
21．10Sending and Receiving / 发送和接收575
21．11Simple Network Time Protocol (SNTP) / 简单网络时间协议579
21．12Summary / 小结584
Chapter22． Advanced UDP Sockets / 高级UDP套接字587
22．1Introduction / 概述587
22．2Receiving Flags， Destination IP Address， and Interface Index / 接收标志、目的IP地址和接口索引588
22．3Datagram Truncation / 数据报截断594
22．4When to Use UDP Instead of TCP / 何时用UDP代替TCP594
22．5Adding Reliability to a UDP Application / 给UDP应用增加可靠性597
22．6Binding Interface Addresses / 绑定接口地址608
22．7Concurrent UDP Servers / 并发UDP服务器612
22．8IPv6 Packet Information / IPv6分组信息615
22．9IPv6 Path MTU Control / IPv6路径MTU控制618
22．10Summary / 小结620
Chapter23． Advanced SCTP Sockets / 高级SCTP套接字621
23．1Introduction / 概述621
23．2An Autoclosing One-to-Many-Style Server / 自动关闭的一到多式服务器程序621
23．3Partial Delivery / 部分递送622
23．4Notifications / 通知625
23．5Unordered Data / 无序的数据629
23．6Binding a Subset of Addresses / 绑定地址子集630
23．7Determining Peer and Local Address Information / 确定对端和本端地址信息631
23．8Finding an Association ID Given an IP Address / 给定IP地址找出关联ID635
23．9Heartbeating and Address Failure / 心搏和地址不可达636
23．10Peeling Off an Association / 关联剥离637
23．11Controlling Timing / 定时控制639
23．12When to Use SCTP Instead of TCP / 何时用SCTP代替TCP641
23．13Summary / 小结643
Chapter24． Out-of-Band Data / 带外数据645
24．1Introduction / 概述645
24．2TCP Out-of-Band Data / TCP带外数据645
24．3sockatmark Function / sockatmark函数654
24．4TCP Out-of-Band Data Recap / TCP带外数据小结661
24．5Summary / 小结662
Chapter25． Signal-Driven I/O / 信号驱动I/O663
25．1Introduction / 概述663
25．2Signal-Driven I/O for Sockets / 套接字的信号驱动I/O664
25．3UDP Echo Server Using SIGIO / 使用SIGIO的UDP回送服务器程序666
25．4Summary / 小结672
Chapter26． Threads / 线程675
26．1Introduction / 概述675
26．2Basic Thread Functions： Creation and Termination / 基本线程函数：创建和终止676
26．3str_cli Function Using Threads / 使用线程的str_cli函数679
26．4TCP Echo Server Using Threads / 使用线程的TCP回送服务器程序681
26．5Thread-Specific Data / 线程特定数据686
26．6Web Client and Simultaneous Connections (Continued) / Web客户与同时连接（续）694
26．7Mutexes： Mutual Exclusion / 互斥锁697
26．8Condition Variables / 条件变量701
26．9Web Client and Simultaneous Connections (Continued) / Web客户与同时连接（续）705
26．10Summary / 小结707
Chapter27． IP Options / IP选项709
27．1Introduction / 概述709
27．2IPv4 Options / IPv4选项709
27．3IPv4 Source Route Options / IP源路径选项711
27．4IPv6 Extension Headers / IPv6扩展首部719
27．5IPv6 Hop-by-Hop Options and Destination Options / IPv6步跳选项和目的选项719
27．6IPv6 Routing Header / IPv6路由首部725
27．7IPv6 Sticky Options / IPv6粘附选项731
27．8Historical IPv6 Advanced API / 历史性IPv6高级API732
27．9Summary / 小结733
Chapter28． Raw Sockets / 原始套接字735
28．1Introduction / 概述735
28．2Raw Socket Creation / 原始套接字创建736
28．3Raw Socket Output / 原始套接字输出737
28．4Raw Socket Input / 原始套接字输入739
28．5ping Program / ping程序741
28．6traceroute Program / traceroute程序755
28．7An ICMP Message Daemon / 一个ICMP消息守护进程769
28．8Summary / 小结786
Chapter29． Datalink Access / 数据链路访问787
29．1Introduction / 概述787
29．2BSD Packet Filter (BPF) / BSD分组过滤器788
29．3Datalink Provider Interface (DLPI) / 数据链路提供者接口790
29．4Linux： SOCK_PACKET and PF_PACKET / Linux：SOCK_PACKET和PF_PACKET791
29．5libpcap： Packet Capture Library / libpcap：分组捕获函数库792
29．6libnet： Packet Creation and Injection Library / libnet：分组构造与注入函数库793
29．7Examining the UDP Checksum Field / 检查UDP的校验和字段793
29．8Summary / 小结815
Chapter30． Client/Server Design Alternatives / 多种客户/服务器设计方式817
30．1Introduction / 概述817
30．2TCP Client Alternatives / 各种TCP客户程序设计方式819
30．3TCP Test Client / TCP测试用客户程序820
30．4TCP Iterative Server / TCP迭代服务器程序821
30．5TCP Concurrent Server， One Child per Client / TCP并发服务器程序，每个客户一个子进程822
30．6TCP Preforked Server， No Locking Around accept / TCP预先派生子进程服务器程序，accept无上锁保护826
30．7TCP Preforked Server， File Locking Around accept / TCP预先派生子进程服务器程序，accept使用文件上锁保护832
30．8TCP Preforked Server， Thread Locking Around accept / TCP预先派生子进程服务器程序，accept使用线程上锁保护835
30．9TCP Preforked Server， Descriptor Passing / TCP预先派生子进程服务器程序，传递描述符836
30．10TCP Concurrent Server， One Thread per Client / TCP并发服务器程序，每个客户一个线程842
30．11TCP Prethreaded Server， per-Thread accept / TCP预先创建线程服务器程序，每个线程各自accept844
30．12TCP Prethreaded Server， Main Thread accept / TCP预先创建线程服务器程序，主线程统一accept846
30．13Summary / 小结849
Chapter31． STREAMS /851
31．1Introduction / 概述851
31．2Overview / 概貌851
31．3getmsg and putmsg Functions / getmsg和putmsg函数856
31．4getpmsg and putpmsg Functions / getpmsg和putpmsg函数857
31．5ioctl Function / ioctl函数857
31．6Transport Provider Interface (TPI) / 传输提供者接口858
31．7Summary / 小结868
AppendixA． IPv4， IPv6， ICMPv4， and ICMPv6 /
IPv4、IPv6、ICMPv4和ICMPv6869
A．1Introduction / 概述869
A．2IPv4 Header / IPv4首部869
A．3IPv6 Header / IPv6首部871
A．4IPv4 Addresses / IPv4地址874
A．5IPv6 Addresses / IPv6地址877
A．6Internet Control Message Protocols (ICMPv4 and ICMPv6) / 因特网控制消息协议（ICMPv4和ICMPv6）882
AppendixB． Virtual Networks / 虚拟网络885
B．1Introduction / 概述885
B．2The MBone885
B．3The 6bone887
B．4IPv6 Transition： 6to4 / IPv6过渡：6to4889
AppendixC． Debugging Techniques / 调试技术891
C．1System Call Tracing / 系统调用跟踪891
C．2Standard Internet Services / 标准因特网服务893
C．3sock Program / sock程序893
C．4Small Test Programs / 小测试程序896
C．5tcpdump Program / tcpdump程序896
C．6netstat Program / netstat程序896
C．7lsof Program / lsof程序897
AppendixD． Miscellaneous Source Code / 其他源代码899
D．1unp．h Header / unp．h头文件899
D．2config．h Header / config．h头文件904
D．3Standard Error Functions / 标准错误处理函数910
AppendixE． Solutions to Selected Exercises / 精选习题答案913
Bibliography/ 参考文献947