Linux高性能服務(wù)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(jié)構(gòu)以及主要協(xié)議 
　　　1.1.1　數(shù)據(jù)鏈路層 
　　　1.1.2　網(wǎng)絡(luò)層 
　　　1.1.3　傳輸層 
　　　1.1.4　應(yīng)用層 
　　1.2　封裝 
　　1.3　分用 
　　1.4　測試網(wǎng)絡(luò) 
　　1.5　ARP協(xié)議工作原理 
　　　1.5.1　以太網(wǎng)ARP請求應(yīng)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(yīng)答報文詳解 
　　　1.6.2　Linux下訪問DNS服務(wù) 
　　　1.6.3　使用tcpdump觀察DNS通信過程 
　　1.7　socket和TCPIP協(xié)議族的關(guān)系 
　第2章　IP協(xié)議詳解 
　　2.1　IP服務(wù)的特點 
　　2.2　IPv4頭部結(jié)構(gòu) 
　　　2.2.1　IPv4頭部結(jié)構(gòu) 
　　　2.2.2　使用tcpdump觀察IPv4頭部結(jié)構(gòu) 
　　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(jī)制 
　　　2.4.3　路由表更新 
　　2.5　IP轉(zhuǎn)發(fā) 
　　2.6　重定向 
　　　2.6.1　ICMP重定向報文 
　　　2.6.2　主機(jī)重定向?qū)嵗?nbsp;
　　2.7　IPv6頭部結(jié)構(gòu) 
　　　2.7.1　IPv6固定頭部結(jié)構(gòu) 
　　　2.7.2　IPv6擴(kuò)展頭部 
　第3章　TCP協(xié)議詳解 
　　3.1　TCP服務(wù)的特點 
　　3.2　TCP頭部結(jié)構(gòu) 
　　　3.2.1　TCP固定頭部結(jié)構(gòu) 
　　　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(guān)閉 
　　　3.3.1　使用tcpdump觀察TCP連接的建立和關(guān)閉 
　　　3.3.2　半關(guān)閉狀態(tài) 
　　　3.3.3　連接超時 
　　3.4　TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)移 
　　　3.4.1　TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)移總圖 
　　　3.4.2　TIME_WAIT狀態(tài) 
　　3.5　復(fù)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(fù) 
　第4章　TCPIP通信案例：訪問Internet上的Web服務(wù)器 
　　4.1　實例總圖 
　　4.2　部署代理服務(wù)器 
　　　4.2.1　HTTP代理服務(wù)器的工作原理 
　　　4.2.2　部署squid代理服務(wù)器 
　　4.3　使用tcpdump抓取傳輸數(shù)據(jù)包 
　　4.4　訪問DNS服務(wù)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(yīng)答 
　　4.7　實例總結(jié) 
第二篇　深入解析高性能服務(wù)器編程
　第5章　Linux網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)API 
　　5.1　socket地址API 
　　　5.1.1　主機(jī)字節(jié)序和網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)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(guān)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(biāo)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(wǎng)絡(luò)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(wù)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(jìn)程間關(guān)系 
　　　7.3.1　進(jìn)程組 
　　　7.3.2　會話 
　　　7.3.3　用ps命令查看進(jìn)程關(guān)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(wù)器程序后臺化 
　第8章　高性能服務(wù)器程序框架 
　　8.1　服務(wù)器模型 
　　　8.1.1　CS模型 
　　　8.1.2　P2P模型 
　　8.2　服務(wù)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(lǐng)導(dǎo)者追隨者模式 
　　8.6　有限狀態(tài)機(jī) 
　　8.7　提高服務(wù)器性能的其他建議 
　　　8.7.1　池 
　　　8.7.2　數(shù)據(jù)復(fù)制 
　　　8.7.3　上下文切換和鎖 
　第9章　IO復(fù)用 
　　9.1　select系統(tǒng)調(diào)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(diào)用 
　　9.3　epoll系列系統(tǒng)調(diào)用 
　　　9.3.1　內(nèi)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(fù)用函數(shù)的比較 
　　9.5　IO復(fù)用的高級應(yīng)用一：非阻塞connect 
　　9.6　IO復(fù)用的高級應(yīng)用二：聊天室程序 
　　　9.6.1　客戶端 
　　　9.6.2　服務(wù)器 
　　9.7　IO復(fù)用的高級應(yīng)用三：同時處理TCP和UDP服務(wù) 
　　9.8　超級服務(wù)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(diào)用 
　　10.2　信號函數(shù) 
　　　10.2.1　signal系統(tǒng)調(diào)用 
　　　10.2.2　sigaction系統(tǒng)調(diào)用 
　　10.3　信號集 
　　　10.3.1　信號集函數(shù) 
　　　10.3.2　進(jìn)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(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)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(fù)用系統(tǒng)調(diào)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(jié)構(gòu) 
　　　12.2.3　event結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體 
　　　12.2.7　event_base結(jié)構(gòu)體 
　　　12.2.8　事件循環(huán) 
　第13章　多進(jìn)程編程 
　　13.1　fork系統(tǒng)調(diào)用 
　　13.2　exec系列系統(tǒng)調(diào)用 
　　13.3　處理僵尸進(jìn)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(diào)用 
　　　13.5.3　semop系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.5.4　semctl系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.5.5　特殊鍵值IPC_PRIVATE 
　　13.6　共享內(nèi)存 
　　　13.6.1　shmget系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.6.2　shmat和shmdt系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.6.3　shmctl系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.6.4　共享內(nèi)存的POSIX方法 
　　　13.6.5　共享內(nèi)存實例 
　　13.7　消息隊列 
　　　13.7.1　msgget系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.7.2　msgsnd系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.7.3　msgrcv系統(tǒng)調(diào)用 
　　　13.7.4　msgctl系統(tǒng)調(diào)用 
　　13.8　IPC命令 
　　13.9　在進(jìn)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(jié)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(chǔ)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(jī)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(jìn)程 
　　　14.8.3　線程和信號 
　第15章　進(jìn)程池和線程池 
　　15.1　進(jìn)程池和線程池概述 
　　15.2　處理多客戶 
　　15.3　半同步半異步進(jìn)程池實現(xiàn) 
　　15.4　用進(jìn)程池實現(xiàn)的簡單CGI服務(wù)器 
　　15.5　半同步半反應(yīng)堆線程池實現(xiàn) 
　　15.6　用線程池實現(xiàn)的簡單Web服務(wù)器 
　　15.6.1　http_conn類 
　　15.6.2　main函數(shù) 
第三篇　高性能服務(wù)器優(yōu)化與監(jiān)測
　第16章　服務(wù)器調(diào)制、調(diào)試和測試 
　　16.1　最大文件描述符數(shù) 
　　16.2　調(diào)整內(nèi)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(diào)試 
　　　16.3.1　用gdb調(diào)試多進(jìn)程程序 
　　　16.3.2　用gdb調(diào)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(xiàn)