Windows網(wǎng)絡與通信程序設計（第3版）

第1章　計算機網(wǎng)絡基礎　1
1.1　網(wǎng)絡的概念和網(wǎng)絡的組成　1
1.2　計算機網(wǎng)絡參考模型　2
1.2.1　協(xié)議層次　2
1.2.2　TCP/IP參考模型　2
1.2.3　應用層（Application
Layer）　3
1.2.4　傳輸層（Transport Layer）　3
1.2.5　網(wǎng)絡層（Network Layer）　3
1.2.6　鏈路層（Link Layer）　4
1.2.7　物理層（Physical Layer）　4
1.3　網(wǎng)絡程序尋址方式　4
1.3.1　MAC地址　4
1.3.2　IP地址　5
1.3.3　子網(wǎng)尋址　6
1.3.4　端口號　8
1.3.5　網(wǎng)絡地址轉換（NAT）　8
1.4　網(wǎng)絡應用程序設計基礎　10
1.4.1　網(wǎng)絡程序體系結構　10
1.4.2　網(wǎng)絡程序通信實體　11
1.4.3　網(wǎng)絡程序開發(fā)環(huán)境　11
第2章　Winsock編程接口　13
2.1　Winsock庫　13
2.1.1　Winsock庫的裝入和釋放　13
2.1.2　封裝CInitSock類　14
2.2　Winsock的尋址方式和字節(jié)順序　14
2.2.1　Winsock尋址　14
2.2.2　字節(jié)順序　15
2.2.3　獲取地址信息　16
2.3　Winsock編程詳解　19
2.3.1　Winsock編程流程　19
2.3.2　典型過程圖　22
2.3.3　TCP服務器和客戶端
程序舉例　23
2.3.4　UDP編程　25
2.4　網(wǎng)絡對時程序實例　27
2.4.1　時間協(xié)議（Time
Protocol）　27
2.4.2　TCP/IP實現(xiàn)代碼　27
第3章　Windows套接字I/O模型　29
3.1　套接字模式　29
3.1.1　阻塞模式　29
3.1.2　非阻塞模式　29
3.2　選擇（select）模型　30
3.2.1　select函數(shù)　30
3.2.2　應用舉例　31
3.3　WSAAsyncSelect模型　33
3.3.1　消息通知和WSAAsync
Select函數(shù)　34
3.3.2　應用舉例　34
3.4　WSAEventSelect模型　37
3.4.1　WSAEventSelect函數(shù)　37
3.4.2　應用舉例　38
3.4.3　基于WSAEventSelect
模型的服務器設計　40
3.5　重疊（Overlapped）I/O模型　48
3.5.1　重疊I/O函數(shù)　48
3.5.2　事件通知方式　50
3.5.3　基于重疊I/O模型的服務
器設計　51
第4章　IOCP與可伸縮網(wǎng)絡程序　60
4.1　完成端口I/O模型　60
4.1.1　什么是完成端口
（completion　port）對象　60
4.1.2　使用IOCP的方法　60
4.1.3　示例程序　62
4.1.4　恰當?shù)仃P閉IOCP　64
4.2　擴展函數(shù)　65
4.2.1　GetAcceptExSockaddrs
函數(shù)　65
4.2.2　TransmitFile函數(shù)　66
4.2.3　TransmitPackets函數(shù)　67
4.2.4　ConnectEx函數(shù)　67
4.2.5　DisconnectEx函數(shù)　68
4.3　可伸縮服務器設計注意事項　68
4.3.1　內(nèi)存資源管理　68
4.3.2　接受連接的方法　69
4.3.3　惡意客戶連接問題　69
4.3.4　包重新排序問題　69
4.4　可伸縮服務器系統(tǒng)設計實例　70
4.4.1　CIOCPServer類的總體
結構　70
4.4.2　數(shù)據(jù)結構定義和內(nèi)存池
方案　73
4.4.3　自定義幫助函數(shù)　76
4.4.4　開啟服務和停止服務　78
4.4.5　I/O處理線程　82
4.4.6　用戶接口和測試程序　87
第5章　互聯(lián)網(wǎng)廣播和IP多播　88
5.1　套接字選項和I/O控制命令　88
5.1.1　套接字選項　88
5.1.2　I/O控制命令　90
5.2　廣播通信　91
5.3　IP多播（Multicasting）　92
5.3.1　多播地址　92
5.3.2　組管理協(xié)議（IGMP）　93
5.3.3　使用IP多播　93
5.4　基于IP多播的組討論會實例　97
5.4.1　定義組討論會協(xié)議　98
5.4.2　線程通信機制　98
5.4.3　封裝CGroupTalk類　98
5.4.4　程序界面　103
第6章　原始套接字　106
6.1　使用原始套接字　106
6.2　ICMP編程　106
6.2.1　ICMP與校驗和的計算　107
6.2.2　Ping程序實例　109
6.2.3　路由跟蹤　111
6.3　使用IP頭包含選項　113
6.3.1　IP數(shù)據(jù)報格式　113
6.3.2　UDP數(shù)據(jù)報格式　115
6.3.3　原始UDP封包發(fā)送
實例　117
6.4　網(wǎng)絡嗅探器開發(fā)實例　118
6.4.1　嗅探器設計原理　118
6.4.2　網(wǎng)絡嗅探器的具體實現(xiàn)　119
6.4.3　偵聽局域網(wǎng)內(nèi)的密碼　121
6.5　TCP通信開發(fā)實例　122
6.5.1　創(chuàng)建一個原始套接字
并設置IP頭選項　122
6.5.2　構造IP頭和TCP頭　123
6.5.3　發(fā)送原始套接字數(shù)據(jù)報　124
6.5.4　接收數(shù)據(jù)　127
第7章　Winsock服務提供者
　接口（SPI）　128
7.1　SPI概述　128
7.2　Winsock協(xié)議目錄　129
7.2.1　協(xié)議特性　130
7.2.2　使用Winsock API函數(shù)
枚舉協(xié)議　130
7.2.3　使用Winsock SPI函數(shù)
枚舉協(xié)議　132
7.3　分層服務提供者（LSP）　133
7.3.1　運行原理　133
7.3.2　安裝LSP　134
7.3.3　移除LSP　138
7.3.4　編寫LSP　139
7.3.5　LSP實例　140
7.4　基于SPI的數(shù)據(jù)報過濾實例　144
7.5　基于Winsock的網(wǎng)絡聊天室
　開發(fā)　149
7.5.1　服務端　149
7.5.2　客戶端　149
7.5.3　聊天室程序的設計說明　149
7.5.4　核心代碼分析　150
第8章　Windows網(wǎng)絡驅動接口標準
?。∟DIS）和協(xié)議驅動的開發(fā)　153
8.1　核心層網(wǎng)絡驅動　153
8.1.1　Windows 2000及其后產(chǎn)品
的網(wǎng)絡體系結構　153
8.1.2　NDIS網(wǎng)絡驅動程序　154
8.1.3　網(wǎng)絡驅動開發(fā)環(huán)境　155
8.2　WDM驅動開發(fā)基礎　158
8.2.1　UNICODE字符串　158
8.2.2　設備對象　158
8.2.3　驅動程序的基本結構　160
8.2.4　I/O請求包（I/O request
packet，IRP）和I/O
堆?！?60
8.2.5　完整驅動程序示例　163
8.2.6　擴展派遣接口　165
8.2.7　應用舉例（進程診
測實例）　167
8.3　開發(fā)NDIS網(wǎng)絡驅動預備知識　173
8.3.1　中斷請求級別（Interrupt
Request　Level，IRQL）　173
8.3.2　旋轉鎖（Spin Lock）　173
8.3.3　雙鏈表　173
8.3.4　封包結構　174
8.4　NDIS協(xié)議驅動　175
8.4.1　注冊協(xié)議驅動　175
8.4.2　打開下層協(xié)議驅動的
適配器　176
8.4.3　協(xié)議驅動的封包管理　177
8.4.4　在協(xié)議驅動中接收數(shù)據(jù)　178
8.4.5　從協(xié)議驅動發(fā)送封包　178
8.5　NDIS協(xié)議驅動開發(fā)實例　179
8.5.1　總體設計　179
8.5.2　NDIS協(xié)議驅動的初始化、
注冊和卸載　180
8.5.3　下層NIC的綁定和解除
　綁定　183
8.5.4　發(fā)送數(shù)據(jù)　190
8.5.5　接收數(shù)據(jù)　191
8.5.6　用戶IOCTL處理　196
第9章　網(wǎng)絡掃描與檢測技術　203
9.1　網(wǎng)絡掃描基礎知識　203
9.1.1　以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀　203
9.1.2　ARP　204
9.1.3　ARP格式　206
9.1.4　SendARP函數(shù)　207
9.2　原始以太封包的發(fā)送　207
9.2.1　安裝協(xié)議驅動　208
9.2.2　協(xié)議驅動用戶接口　208
9.2.3　發(fā)送以太封包的測試
程序　213
9.3　局域網(wǎng)計算機掃描　214
9.3.1　管理原始ARP封包　214
9.3.2　ARP掃描示例　217
9.4　互聯(lián)網(wǎng)計算機掃描　220
9.4.1　端口掃描原理　220
9.4.2　半開端口掃描實現(xiàn)　221
9.5　ARP欺騙原理與實現(xiàn)　225
9.5.1　IP欺騙的用途和實現(xiàn)
原理　225
9.5.2　IP地址沖突　226
9.5.3　ARP欺騙示例　227
第10章　點對點（P2P）網(wǎng)絡通信技術　230
10.1　NAT穿越概述　230
10.2　一般概念　231
10.2.1　NAT術語　231
10.2.2　中轉　231
10.2.3　反向連接　232
10.3　UDP打洞　232
10.3.1　中心服務器　232
10.3.2　建立點對點會話　233
10.3.3　公共NAT后面的節(jié)點　233
10.3.4　不同NAT后面的節(jié)點　234
10.3.5　多級NAT后面的節(jié)點　235
10.3.6　UDP空閑超時　236
10.4　TCP打洞　236
10.4.1　套接字和TCP端口
　重用　236
10.4.2　打開點對點的TCP流　237
10.4.3　應用程序看到的行為　238
10.4.4　同步TCP打開　238
10.5　Internet點對點通信實例　239
10.5.1　總體設計　239
10.5.2　定義P2P通信協(xié)議　239
10.5.3　客戶方程序　240
10.5.4　服務器方程序　250
10.5.5　測試程序　253
第11章　核心層網(wǎng)絡封包截獲技術　256
11.1　Windows網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和封包
過濾概述　256
11.1.1　Windows網(wǎng)絡系統(tǒng)
　體系結構圖　256
11.1.2　用戶模式下的網(wǎng)絡
　數(shù)據(jù)過濾　257
11.1.3　內(nèi)核模式下的網(wǎng)絡
　數(shù)據(jù)過濾　258
11.2　中間層網(wǎng)絡驅動PassThru　258
11.2.1　PassThru NDIS中間
　層驅動簡介　258
11.2.2　編譯和安裝PassThru
　驅動　259
11.3　擴展PassThru NDIS IM驅動
—添加IOCTL接口　259
11.3.1　擴展之后的PassThru驅
　動（PassThruEx）概況　259
11.3.2　添加基本的
　DeviceIoControl接口　260
11.3.3　添加綁定枚舉功能　264
11.3.4　添加ADAPT結構的
　引用計數(shù)　268
11.3.5　適配器句柄的打開/關
　閉函數(shù)　269
11.3.6　句柄事件通知　274
11.3.7　查詢和設置適配器的
　OID信息　275
11.4　擴展PassThru NDIS IM驅動
　—添加過濾規(guī)則　281
11.4.1　需要考慮的事項　282
11.4.2　過濾相關的數(shù)據(jù)結構　282
11.4.3　過濾列表　284
11.4.4　網(wǎng)絡活動狀態(tài)　285
11.4.5　IOCTL控制代碼　285
11.4.6　過濾數(shù)據(jù)　288
11.5　核心層過濾實例　295
第12章　Windows網(wǎng)絡防火墻
　開發(fā)技術　297
12.1　防火墻技術概述　297
12.2　金羽（Phoenix）個人
　防火墻淺析　298
12.2.1　金羽（Phoenix）個人
　防火墻簡介　298
12.2.2　金羽（Phoenix）個人
　防火墻總體設計　299
12.2.3　金羽（Phoenix）個人
　防火墻總體結構　300
12.3　開發(fā)前的準備　300
12.3.1　常量的定義　300
12.3.2　訪問規(guī)則　302
12.3.3　會話結構　303
12.3.4　文件結構　303
12.3.5　UNICODE支持　308
12.4　應用層DLL模塊　309
12.4.1　DLL工程框架　309
12.4.2　共享數(shù)據(jù)和IO控制　313
12.4.3　訪問控制列表ACL
（Access　List）　315
12.4.4　查找應用程序訪問
　權限的過程　318
12.4.5　類的接口—檢查
　函數(shù)　320
12.5　核心層SYS模塊　322
12.6　主模塊工程　324
12.6.1　I/O控制類　324
12.6.2　主應用程序類　326
12.6.3　主對話框中的屬性頁　328
12.6.4　主窗口類　329
12.7　防火墻頁面　331
12.7.1　網(wǎng)絡訪問監(jiān)視頁面　331
12.7.2　應用層過濾規(guī)則頁面　334
12.7.3　核心層過濾規(guī)則頁面　342
12.7.4　系統(tǒng)設置頁面　347
第13章　IP幫助函數(shù)　350
13.1　IP配置信息　350
13.1.1　獲取網(wǎng)絡配置信息　350
13.1.2　管理網(wǎng)絡接口　351
13.1.3　管理IP地址　355
13.2　獲取網(wǎng)絡狀態(tài)信息　357
13.2.1　獲取TCP連接表　358
13.2.2　獲取UDP監(jiān)聽表　360
13.2.3　獲取IP統(tǒng)計數(shù)據(jù)　362
13.3　路由管理　368
13.3.1　獲取路由表　368
13.3.2　管理特定路由　371
13.3.3　修改默認網(wǎng)關的例子　371
13.4　ARP表管理　372
13.4.1　獲取ARP表　372
13.4.2　添加ARP入口　373
13.4.3　刪除ARP入口　373
13.4.4　打印ARP表的例子　373
13.5　進程網(wǎng)絡活動監(jiān)視實例　376
13.5.1　獲取通信的進程終端　377
13.5.2　Netstate源程序代碼　378
第14章　E-mail協(xié)議及其編程　382
14.1　概述　382
14.2　電子郵件介紹　383
14.2.1　電子郵件Internet的
　地址　383
14.2.2　Internet郵件系統(tǒng)　383
14.2.3　電子郵件的信頭結構
　及分析　384
14.3　SMTP協(xié)議原理介紹　386
14.3.1　SMTP的原理分析　386
14.3.2　SMTP工作機制　386
14.3.3　SMTP協(xié)議命令碼和
　工作原理　387
14.3.4　SMTP協(xié)議通信模型　388
14.3.5　SMTP協(xié)議的命令和
　應答　389
14.4　POP3協(xié)議原理介紹　390
14.4.1　POP3協(xié)議簡介　390
14.4.2　POP3工作原理　391
14.4.3　POP3命令原始碼　392
14.4.4　POP3會話實例　397
14.5　實例分析與程序設計　398
14.5.1　總界面設計　398
14.5.2　SMTP客戶端設計　399
14.5.3　POP3客戶端設計　410
第15章　Telnet協(xié)議及其編程　417
15.1　概述　417
15.2　Telnet協(xié)議使用　417
15.3　Telnet協(xié)議原理　419
15.4　實例分析與程序設計　421
第16章　FTP協(xié)議及其編程　429
16.1　概述　429
16.1.1　背景　429
16.1.2　下載和上傳　429
16.1.3　登錄和匿名　430
16.1.4　目標　430
16.1.5　缺點　430
16.2　FTP工作原理　430
16.3　FTP使用模式　432
16.4　FTP的常用命令與響應　433
16.5　實例分析與程序設計　435
第17章　多平臺同步隨身閱讀——Send
　To Kindle的一種實現(xiàn)方式　448
17.1　Amazon Kindle簡介　448
17.2　多平臺同步閱讀概述　449
17.3　Send To Kindle PC版簡介　450
17.4　推送到Kindle的工作原理　451
17.5　Kindle對郵箱附件的要求　452
17.6　使用附件方式發(fā)送待閱讀
文章到Kindle　452
17.7　系統(tǒng)右鍵菜單集成　462