产教融合信息技术类“十三五”规划教材

Linux网络编程

Linux进阶,玩转Linux的必读书
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李兴华 , 邢碧麟 (主编) 张洪涛 (副主编)

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1.全书内容结构严谨、逻辑分明、条理清晰。
2.本教材注重理论与实践的结合,使学生和开发人员能通过实践深化对理论的理解,并掌握理论知识的实际应用。能更好的培养学生和开发人员的专业技能和实践能力,在学完本书后能学以致用。
3.本书采用“理论导向、项目驱动”的教学方法,充分激发学习者的学习兴趣,发挥学习人员的主动性,变常规的被动学习和填鸭式教学为积极主动学习。

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内容摘要

本书较为全面地介绍了基于Linux网络编程的基础知识和编程技术,章节安排贴近企业项目需求,基于Linux C语言函数和Linux操作系统支持的库函数等进行讲解,由易到难,逐层递进。全书共10章,分为网络基础、网络编程、编程实践三个部分,内容包括网络概述、网络基础概念、套接字、TCP编程、UDP编程、网络通信、防火墙、原始套接字,并在最后提供了两个编程实践项目,通过项目练习帮助读者巩固所学的编程技术。

目录

第 1部分 网络基础

第 1章 网络概述 2
1.1 计算机网络的概念、发展及类别 2
1.1.1 计算机网络的概念 2
1.1.2 计算机网络的发展 2
1.1.3 计算机网络的类别 3
1.2 计算机网络的性能 4
1.3 计算机网络体系结构 5
1.4 计算机网络协议 8
1.5 本章小结 9
1.6 本章习题 9
第2章 网络基础概念 10
2.1 MAC地址 10
2.2 IP地址 11
2.3 子网掩码 12
2.4 端口   13
2.5 本章小结 14
2.6 本章习题 14
第 2部分 网络编程
第3章 套接字 16
3.1 套接字地址结构 16
3.2 字节序 18
3.3 网络通信地址转换函数 20
3.4 解析器函数 21
3.5 本章小结 27
3.6 本章习题 27
第4章 TCP编程 28
4.1 TCP概述 28
4.1.1 TCP的三个特性 28
4.1.2 TCP报文首部解析 29
4.2 TCP连接的建立及断开 31
4.2.1 TCP建立连接——三次握手 31
4.2.2 TCP断开连接——四次挥手 31
4.3 TCP网络编程 32
4.3.1 基本条件 32
4.3.2 基本流程 32
4.3.3 基本函数 33
4.4 TCP服务器并发 41
4.4.1 进程 41
4.4.2 线程 44
4.4.3 select 48
4.4.4 epoll 53
4.5 HTTP通信 58
4.5.1 Web服务器 58
4.5.2 HTTP 58
4.5.3 HTTP通信流程 59
4.5.4 HTTP报文解析 59
4.6 网络抓包工具 61
4.6.1 报文抓取方法 61
4.6.2 色彩标识 63
4.6.3 过滤报文 64
4.6.4 使用Wireshark工具分析报文 66
4.7 本章小结 70
4.8 本章练习 70
第5章 UDP编程 71
5.1 UDP概述 71
5.1.1 UDP的主要特点 71
5.1.2 UDP报文首部解析  72
5.1.3 UDP端口的复用及分用  72
5.2 UDP网络编程  73
5.2.1 UDP通信流程建立 73
5.2.2 编程函数 74
5.3 TFTP 79
5.3.1 TFTP概述 79
5.3.2 TFTP报文分析 80
5.3.3 TFTP通信流程 82
5.4 广播  84
5.4.1 广播协议 84
5.4.2 广播地址 84
5.4.3 广播编程 85
5.5 多播   87
5.5.1 多播地址 87
5.5.2 多播编程 87
5.6 本章小结 90
5.7 本章习题 90
第6章 网络通信 91
6.1 网络搭建工具 91
6.2 交换机通信 95
6.2.1 交换机概述 95
6.2.2 交换机种类 96
6.2.3 交换机组网 97
6.3 路由器通信 98
6.3.1 路由器概述 98
6.3.2 路由器组网 98
6.4 本章小结 99
6.5 本章练习 99
第7章 防火墙 100
7.1 防火墙概述 100
7.2 防火墙网络布线结构 101
7.3 防火墙的局限性 103
7.4 iptables工具 103
7.5 本章小结 109
7.6 本章习题 109
第8章 原始套接字 110
8.1 原始套接字概述 110
8.2 创建原始套接字 111
8.2.1 链路层原始套接字 112
8.2.2 网际层原始套接字 116
8.3 网卡工作模式 122
8.4 原始数据包分析 123
8.5 本章小结 124
8.6 本章习题 124
第3部分 编程实践
第9章 飞鸽传书项目 126
9.1 飞鸽传书概述 126
9.2 IPMsg简介 126
9.3 项目介绍 128
9.4 项目实施 131
第 10章 路由器项目 161
10.1 路由器项目概述 161
10.2 路由器功能简介 161
10.3 项目分析  162
10.4 项目实施  164
参考文献 172

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作者介绍

李兴华,慧科集团AI机器人学院院长,阿里云 MVP,北京航空航天大学特聘讲师,资深嵌入式工程师。精通Unix/Linux操作系统和linux下多种语言编程,熟悉Linux的各种应用编程接口和机制,深入了解Linux应用开发和系统集成,ARM体系结构与处理器应用开发,linux内核与驱动开发。参与研发过的产品涉及工业控制,智能农业、机器人、智能家电、以及消费类电子产品等多个领域,目前专注于AI机器人专业人才的培养和研究。
邢碧麟,慧科集团资深讲师,具有5年Linux网络开发经验,曾工作于新华三集团和瑞斯康达科技发展有限公司,从事路由器开发,精通Linux网络编程。作为项目代表对接移动、联通电信三家运营商的路由器项目开发,开发产品包括普通转发功能路由器和智能路由器。具有丰富的Linux操作系统开发经验。现北京航空航天大学在读研究生,专注智能制造方向的研究。

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