Linux高性能服務器編程

前言
第一篇　TCPIP協(xié)議詳解
　第1章　TCPIP協(xié)議族 
　　1.1　TCPIP協(xié)議族體系結構以及主要協(xié)議 
　　　1.1.1　數(shù)據(jù)鏈路層 
　　　1.1.2　網絡層 
　　　1.1.3　傳輸層 
　　　1.1.4　應用層 
　　1.2　封裝 
　　1.3　分用 
　　1.4　測試網絡 
　　1.5　ARP協(xié)議工作原理 
　　　1.5.1　以太網ARP請求應答報文詳解 
　　　1.5.2　ARP高速緩存的查看和修改 
　　　1.5.3　使用tcpdump觀察ARP通信過程 
　　1.6　DNS工作原理 
　　　1.6.1　DNS查詢和應答報文詳解 
　　　1.6.2　Linux下訪問DNS服務 
　　　1.6.3　使用tcpdump觀察DNS通信過程 
　　1.7　socket和TCPIP協(xié)議族的關系 
　第2章　IP協(xié)議詳解 
　　2.1　IP服務的特點 
　　2.2　IPv4頭部結構 
　　　2.2.1　IPv4頭部結構 
　　　2.2.2　使用tcpdump觀察IPv4頭部結構 
　　2.3　IP分片 
　　2.4　IP路由 
　　　2.4.1　IP模塊工作流程 
　　　2.4.2　路由機制 
　　　2.4.3　路由表更新 
　　2.5　IP轉發(fā) 
　　2.6　重定向 
　　　2.6.1　ICMP重定向報文 
　　　2.6.2　主機重定向實例 
　　2.7　IPv6頭部結構 
　　　2.7.1　IPv6固定頭部結構 
　　　2.7.2　IPv6擴展頭部 
　第3章　TCP協(xié)議詳解 
　　3.1　TCP服務的特點 
　　3.2　TCP頭部結構 
　　　3.2.1　TCP固定頭部結構 
　　　3.2.2　TCP頭部選項 
　　　3.2.3　使用tcpdump觀察TCP頭部信息 
　　3.3　TCP連接的建立和關閉 
　　　3.3.1　使用tcpdump觀察TCP連接的建立和關閉 
　　　3.3.2　半關閉狀態(tài) 
　　　3.3.3　連接超時 
　　3.4　TCP狀態(tài)轉移 
　　　3.4.1　TCP狀態(tài)轉移總圖 
　　　3.4.2　TIME_WAIT狀態(tài) 
　　3.5　復位報文段 
　　　3.5.1　訪問不存在的端口 
　　　3.5.2　異常終止連接 
　　　3.5.3　處理半打開連接 
　　3.6　TCP交互數(shù)據(jù)流 
　　3.7　TCP成塊數(shù)據(jù)流 
　　3.8　帶外數(shù)據(jù) 
　　3.9　TCP超時重傳 
　　3.10　擁塞控制 
　　　3.10.1　擁塞控制概述 
　　　3.10.2　慢啟動和擁塞避免 
　　　3.10.3　快速重傳和快速恢復 
　第4章　TCPIP通信案例：訪問Internet上的Web服務器 
　　4.1　實例總圖 
　　4.2　部署代理服務器 
　　　4.2.1　HTTP代理服務器的工作原理 
　　　4.2.2　部署squid代理服務器 
　　4.3　使用tcpdump抓取傳輸數(shù)據(jù)包 
　　4.4　訪問DNS服務器 
　　4.5　本地名稱查詢 
　　4.6　HTTP通信 
　　　4.6.1　HTTP請求 
　　　4.6.2　HTTP應答 
　　4.7　實例總結 
第二篇　深入解析高性能服務器編程
　第5章　Linux網絡編程基礎API 
　　5.1　socket地址API 
　　　5.1.1　主機字節(jié)序和網絡字節(jié)序 
　　　5.1.2　通用socket地址 
　　　5.1.3　專用socket地址 
　　　5.1.4　IP地址轉換函數(shù) 
　　5.2　創(chuàng)建socket 
　　5.3　命名socket 
　　5.4　監(jiān)聽socket 
　　5.5　接受連接 
　　5.6　發(fā)起連接 
　　5.7　關閉連接 
　　5.8　數(shù)據(jù)讀寫 
　　　5.8.1　TCP數(shù)據(jù)讀寫 
　　　5.8.2　UDP數(shù)據(jù)讀寫 
　　　5.8.3　通用數(shù)據(jù)讀寫函數(shù) 
　　5.9　帶外標記 
　　5.10　地址信息函數(shù) 
　　5.11　socket選項 
　　　5.11.1　SO_REUSEADDR選項 
　　　5.11.2　SO_RCVBUF和SO_SNDBUF選項 
　　　5.11.3　SO_RCVLOWAT和SO_SNDLOWAT選項 
　　　5.11.4　SO_LINGER選項 
　　5.12　網絡信息API 
　　　5.12.1　gethostbyname和gethostbyaddr 
　　　5.12.2　getservbyname和getservbyport 
　　　5.12.3　getaddrinfo 
　　　5.12.4　getnameinfo 
　第6章　高級IO函數(shù) 
　　6.1　pipe函數(shù) 
　　6.2　dup函數(shù)和dup2函數(shù) 
　　6.3　readv函數(shù)和writev函數(shù) 
　　6.4　sendfile函數(shù) 
　　6.5　mmap函數(shù)和munmap函數(shù) 
　　6.6　splice函數(shù) 
　　6.7　tee函數(shù) 
　　6.8　fcntl函數(shù) 
　第7章　Linux服務器程序規(guī)范 
　　7.1　日志 
　　　7.1.1　Linux系統(tǒng)日志 
　　　7.1.2　syslog函數(shù) 
　　7.2　用戶信息 
　　　7.2.1　UID、EUID、GID和EGID 
　　　7.2.2　切換用戶 
　　7.3　進程間關系 
　　　7.3.1　進程組 
　　　7.3.2　會話 
　　　7.3.3　用ps命令查看進程關系 
　　7.4　系統(tǒng)資源限制 
　　7.5　改變工作目錄和根目錄 
　　7.6　服務器程序后臺化 
　第8章　高性能服務器程序框架 
　　8.1　服務器模型 
　　　8.1.1　CS模型 
　　　8.1.2　P2P模型 
　　8.2　服務器編程框架 
　　8.3　IO模型 
　　8.4　兩種高效的事件處理模式 
　　　8.4.1　Reactor模式 
　　　8.4.2　Proactor模式 
　　　8.4.3　模擬Proactor模式 
　　8.5　兩種高效的并發(fā)模式 
　　　8.5.1　半同步半異步模式 
　　　8.5.2　領導者追隨者模式 
　　8.6　有限狀態(tài)機 
　　8.7　提高服務器性能的其他建議 
　　　8.7.1　池 
　　　8.7.2　數(shù)據(jù)復制 
　　　8.7.3　上下文切換和鎖 
　第9章　IO復用 
　　9.1　select系統(tǒng)調用 
　　　9.1.1　select API 
　　　9.1.2　文件描述符就緒條件 
　　　9.1.3　處理帶外數(shù)據(jù) 
　　9.2　poll系統(tǒng)調用 
　　9.3　epoll系列系統(tǒng)調用 
　　　9.3.1　內核事件表 
　　　9.3.2　epoll_wait函數(shù) 
　　　9.3.3　LT和ET模式 
　　　9.3.4　EPOLLONESHOT事件 
　　9.4　三組IO復用函數(shù)的比較 
　　9.5　IO復用的高級應用一：非阻塞connect 
　　9.6　IO復用的高級應用二：聊天室程序 
　　　9.6.1　客戶端 
　　　9.6.2　服務器 
　　9.7　IO復用的高級應用三：同時處理TCP和UDP服務 
　　9.8　超級服務xinetd 
　　　9.8.1　xinetd配置文件 
　　　9.8.2　xinetd工作流程 
　第10章　信號 
　　10.1　Linux信號概述 
　　　10.1.1　發(fā)送信號 
　　　10.1.2　信號處理方式 
　　　10.1.3　Linux信號 
　　　10.1.4　中斷系統(tǒng)調用 
　　10.2　信號函數(shù) 
　　　10.2.1　signal系統(tǒng)調用 
　　　10.2.2　sigaction系統(tǒng)調用 
　　10.3　信號集 
　　　10.3.1　信號集函數(shù) 
　　　10.3.2　進程信號掩碼 
　　　10.3.3　被掛起的信號 
　　10.4　統(tǒng)一事件源 
　　10.5　網絡編程相關信號 
　　　10.5.1　SIGHUP 
　　　10.5.2　SIGPIPE 
　　　10.5.3　SIGURG 
　第11章　定時器 
　　11.1　socket選項SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO 
　　11.2　 SIGALRM信號 
　　　11.2.1　基于升序鏈表的定時器 
　　　11.2.2　處理非活動連接 
　　11.3　IO復用系統(tǒng)調用的超時參數(shù) 
　　11.4　高性能定時器 
　　　11.4.1　時間輪 
　　　11.4.2　時間堆 
　第12章　高性能IO框架庫Libevent 
　　12.1　IO框架庫概述 
　　12.2　Libevent源碼分析 
　　　12.2.1　一個實例 
　　　12.2.2　源代碼組織結構 
　　　12.2.3　event結構體 
　　　12.2.4　往注冊事件隊列中添加事件處理器 
　　　12.2.5　往事件多路分發(fā)器中注冊事件 
　　　12.2.6　eventop結構體 
　　　12.2.7　event_base結構體 
　　　12.2.8　事件循環(huán) 
　第13章　多進程編程 
　　13.1　fork系統(tǒng)調用 
　　13.2　exec系列系統(tǒng)調用 
　　13.3　處理僵尸進程 
　　13.4　管道 
　　13.5　信號量 
　　　13.5.1　信號量原語 
　　　13.5.2　semget系統(tǒng)調用 
　　　13.5.3　semop系統(tǒng)調用 
　　　13.5.4　semctl系統(tǒng)調用 
　　　13.5.5　特殊鍵值IPC_PRIVATE 
　　13.6　共享內存 
　　　13.6.1　shmget系統(tǒng)調用 
　　　13.6.2　shmat和shmdt系統(tǒng)調用 
　　　13.6.3　shmctl系統(tǒng)調用 
　　　13.6.4　共享內存的POSIX方法 
　　　13.6.5　共享內存實例 
　　13.7　消息隊列 
　　　13.7.1　msgget系統(tǒng)調用 
　　　13.7.2　msgsnd系統(tǒng)調用 
　　　13.7.3　msgrcv系統(tǒng)調用 
　　　13.7.4　msgctl系統(tǒng)調用 
　　13.8　IPC命令 
　　13.9　在進程間傳遞文件描述符 
　第14章　多線程編程 
　　14.1　Linux線程概述 
　　　14.1.1　線程模型 
　　　14.1.2　Linux線程庫 
　　14.2　創(chuàng)建線程和結束線程 
　　14.3　線程屬性 
　　14.4　POSIX信號量 
　　14.5　互斥鎖 
　　　14.5.1　互斥鎖基礎API 
　　　14.5.2　互斥鎖屬性 
　　　14.5.3　死鎖舉例 
　　14.6　條件變量 
　　14.7　線程同步機制包裝類 
　　14.8　多線程環(huán)境 
　　　14.8.1　可重入函數(shù) 
　　　14.8.2　線程和進程 
　　　14.8.3　線程和信號 
　第15章　進程池和線程池 
　　15.1　進程池和線程池概述 
　　15.2　處理多客戶 
　　15.3　半同步半異步進程池實現(xiàn) 
　　15.4　用進程池實現(xiàn)的簡單CGI服務器 
　　15.5　半同步半反應堆線程池實現(xiàn) 
　　15.6　用線程池實現(xiàn)的簡單Web服務器 
　　15.6.1　http_conn類 
　　15.6.2　main函數(shù) 
第三篇　高性能服務器優(yōu)化與監(jiān)測
　第16章　服務器調制、調試和測試 
　　16.1　最大文件描述符數(shù) 
　　16.2　調整內核參數(shù) 
　　　16.2.1　procsysfs目錄下的部分文件 
　　　16.2.2　procsysnet目錄下的部分文件 
　　16.3　gdb調試 
　　　16.3.1　用gdb調試多進程程序 
　　　16.3.2　用gdb調試多線程程序 
　　16.4　壓力測試 
　第17章　系統(tǒng)監(jiān)測工具 
　　17.1　tcpdump 
　　17.2　lsof 
　　17.3　nc 
　　17.4　strace 
　　17.5　netstat 
　　17.6　vmstat 
　　17.7　ifstat 
　　17.8　mpstat 
　　參考文獻