用TCP/IP进行网际互联

第1章 引言与概述

1.1 TCP／IP协议

1.2 了解细节的必要性

1.3 协议间交互作用的复杂性

1.4 本书采用的方法

1.5 研究代码的重要性

1.6 Xinu操作系统

1.7 本书其余部分的组织

1.8 小结

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第2章 操作系统中的TCP／IP软件结构

2.1 引言

2.2 进程的概念

2.3 进程的优先级

2.4 进程的同步通信

2.5 进程间通信

2.5.1 端口

2.5.2 消息传送

2.6 设备驱动程序和输入、输出程序

2.7 网络的输入和中断

2.8 向高层协议传递分组

2.9 IP协议与传输协议之间的数据报传递

2.9.1 将传入的数据报发送给TCP

2.9.2 将传入的数据报发送给UDP

2.10 向应用程序的传递操作

2.11 输出时的信息流

2.12 从TCP经过IP到网络输出

2.13 UDP输出处理

2.14 小结

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习题

第3章 网络接口层

3.1 引言

3.2 网络接口抽象模型

3.2.1 接口数据结构

3.3 以太网的基本定义

3.3.1 应用中的统计数据

3.4 接口的逻辑状态

3.5 本地主机接口

3.6 缓冲区管理

3.6.1 大缓冲区方案

3.6.2 链表方案（mbuf）

3.6.3 方案举例

3.6.4 有关缓冲区的其他议题

3.7 传入分组的多路分解

3.8 小结

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习题

第4章 地址的发现及绑定（ARP）

4.1 引言

4.2 ARP软件在理论上的结构

4.3 ARP设计方案举例

4.4 ARP高速缓存的数据结构

4.5 ARP输出处理

4.5.1 搜索ARP高速缓存

4.5.2 ARP请求分组的广播

4.5.3 输出过程

4.6 ARP输入处理

4.6.1 向表中增加已转换的表项

4.6.2 发送等待发送的分组

4.6.3 ARP输入过程

4.7 ARP高速缓存的管理

4.7.1 高速缓存表项的分配

4.7.2 高速缓存的定期维护管理

4.7.3 释放队列中的分组

4.8 ARP初始化

4.9 ARP参数配置

4.10 小结

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习题

第5章 IP：软件的总体结构

5.1 引言

5.2 中心环节

5.3 IP软件设计思想

5.4 IP软件结构和数据报流程

5.4.1 选择传入数据报的策略

5.4.2 允许IP进程被阻塞

5.4.3 IP使用的常量的定义

5.4.4 校验和的计算

5.4.5 处理定向广播

5.4.6 识别一个广播地址

5.5 IP首部中的字节顺序

5.6 向IP发送数据报

5.6.1 发送本地生成的数据报

5.6.2 发送传入数据报

5.7 表格的维护

5.8 小结

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习题

第6章 IP：选路表和选路算法

6.1 引言

6.2 路由维护和查找

6.3 选路表结构

6.4 选路表数据结构

6.5 路由的生成源及保持时间

6.6 为数据报选择路由

6.6.1 实用过程

6.6.2 获得一个路由

6.6.3 数据结构初始化

6.7 选路表的定期维护

6.7.1 增加路由

6.7.2 删除路由

6.8 IP选项处理

6.9 小结

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习题

第7章 IP：分片与重组

7.1 引言

7.2 数据报的分片

7.2.1 为一个数据报片再次分片

7.3 分片的实现

7.3.1 发送一个数据报片

7.3.2 复制数据报首部

7.4 数据报的重组

7.4.1 数据结构

7.4.2 互斥操作

7.4.3 在链表中加入一个数据报片

7.4.4 溢出时的丢弃

7.4.5 测试一个完整的数据报

7.4.6 将数据报片组装成完整的数据报

7.5 数据报片链表的维护管理

7.6 初始化

7.7 小结

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习题

第8章 IP：差错处理（ICMP）

8.1 引言

8.2 ICMP报文格式

8.3 ICMP报文的实现

8.4 传入ICMP报文的处理

8.5 ICMP重定向报文的处理

8.6 设置子网掩码

8.7 为一个ICMP分组选择源地址

8.8 生成ICMP差错报文

8.9 避免出现关于差错报文的差错报文

8.10 为ICMP报文分配缓冲区

8.11 ICMP报文中的数据部分

8.12 ICMP重定向报文的生成

8.13 小结

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习题

第9章 IP：组播处理（IGMP）

9.1 引言

9.2 维护组播主机群的成员信息

9.3 主机群表

9.4 查找一个主机群

9.5 向主机群表中增加一个表项

9.6 为一个组播地址设置网络接口

9.7 IP组播地址和硬件组播地址之间的转换

9.8 从主机群表中删除一个组播地址

9.9 加入一个主机群

9.10 维持与一个组播路由器的联系

9.11 IGMP成员关系报告的实现

9.12 计算随机时延

9.13 发送IGMP报告的进程

9.14 处理输入的IGMP报文

9.15 脱离主机群

9.16 IGMP数据结构的初始化

9.17 小结

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习题

第10章 UDP：用户数据报

10.1 引言

10.2 UDP端口和多路分解处理

10.2.1 成对通信使用的端口

10.2.2 多对一通信使用的端口

10.2.3 操作模式

10.2.4 多路分解处理中的细节问题

10.3 UDP的输入处理

10.3.1 UDP数据结构的说明

10.3.2 传入数据报队列的说明

10.3.3 UDP端口号与队列的映射

10.3.4 分配空闲队列

10.3.5 网络字节顺序与本机字节顺序之间的相互转换

10.3.6 处理一个已到达的数据报

10.3.7 UDP校验和的计算

10.4 UDP输出的处理

10.4.1 一个UDP数据报的发送

10.5 小结

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习题

第11章 TCP：数据结构和输入处理

11.1 引言

11.2 TCP软件概览

11.3 传输控制块

11.4 TCP报文段格式

11.5 序列空间中的比较

11.6 TCP有限状态机

11.7 状态变迁举例

11.8 有限状态机的说明

11.9 TCB的分配及初始化

11.9.1 分配一个TCB

11.9.2 释放一个TCB

11.10 有限状态机的实现

11.11 处理一个输入报文段

11.11.1 将TCP首部转换为本地字节顺序

11.11.2 计算TCP的校验和

11.11.3 为报文段查找对应的TCB

11.11.4 检查报文段的有效性

11.11.5 为当前状态选择一个过程

11.12 小结

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习题

第12章 TCP：有限状态机的实现

12.1 引言

12.2 CLOSED状态处理

12.3 从容关闭

12.4 关闭后的延迟计时

12.5 TIME－WAIT状态处理

12.6 CLOSING状态处理

12.7 FIN－WAIT－2状态处理

12.8 FIN－WAIT－1状态处理

12.9 CLOSE－WAIT状态处理

12.10 LAST－ACK状态处理

12.11 ESTABLISHED状态处理

12.12 处理报文段中的紧急数据

12.13 处理报文段中的其他数据

12.14 经常注意已接收的八位组

12.15 终止一个TCP连接

12.16 建立TCP连接

12.17 初始化TCB

12.18 SYN－SENT状态处理

12.19 SYN－RECEIVED状态处理

12.20 LISTEN状态处理

12.21 为一个新TCB初始化窗口变量

12.22 小结

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习题

第13章 TCP：输出处理

13.1 引言

13.2 TCP输出控制的复杂性

13.3 TCP输出的四种状态

13.4 作为一个进程的TCP输出

13.5 TCP输出报文

13.6 对输出状态和TCB编号的编码

13.7 TCP输出进程的实现

13.8 互斥操作

13.9 IDLE状态的实现

13.10 PERSIST状态的实现

13.11 TRANSMIT状态的实现

13.12 RETRANSMIT（重发）状态的实现

13.13 发送一个报文段

13.14 计算TCP数据长度

13.15 序号计算

13.16 其他TCP过程

13.16.1 发送复位

13.16.2 转换成网络字节顺序

13.16.3 等待输出缓冲空间

13.16.4 唤醒等待TCB的进程

13.16.5 选择初始序号

13.17 小结

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习题

第14章 定时器管理

14.1 引言

14.2 定时事件的通用数据结构

14.3 TCP事件使用的数据结构

14.4 定时器、事件和报文

14.5 TCP定时器进程

14.6 删除TCP定时器事件

14.7 删除一个TCB的所有事件

14.8 确定出现一个事件的尚需时间

14.9 插入TCP定时器事件

14.10 启动无时延的TCP输出

14.11 小结

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习题

第15章 流量控制和自适应重发

15.1 引言

15.2 自适应重发中的难题

15.3 自适应重发的调整

15.4 重发定时器和退避

15.4.1 Kam算法

15.4.2 重发输出状态的处理

15.5 基于窗口的流量控制

15.5.1 糊涂窗口综合症

15.5.2 接收方预防糊涂窗口

15.5.3 零窗口之后的性能优化

15.5.4 调整发送方的窗口

15.6 最大报文段长度的计算

15.6.1 发送方的最大报文段长度

15.6.2 选项处理

15.6.3 通告一个最大输入报文段长度

15.7 网络拥塞预防与控制

15.7.1 成倍递减法

15.8 慢启动和拥塞预防

15.8.1 慢启动

15.8.2 超过上限后减速递增

15.8.3 递增拥塞窗口尺寸的实现

15.9 平均往返时间估值及超时

15.9.1 一种快速平均值更新算法

15.9.2 传入确认的处理

15.9.3 为窗口外的数据创建确认报文段

15.9.4 接收到一个确认后改变输出状态

15.10 技巧和注意事项

15.11 小结

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习题

第16章 紧急数据处理和推功能

16.1 引言

16.2 带外信令

16.3 紧急数据

16.4 标准的解释

16.4.1 带外数据的解释法

16.4.2 数据标记解释法

16.5 为Berkeley紧急指针解释法而进行的配置

16.6 通知应用程序

16.6.1 多个并发应用程序

16.7 从TCP中读取数据

16.8 发送紧急数据

16.9 TCP的推功能

16.10 在失序交付时对推数据的解释

16.11 输入时推功能的实现

16.12 小结

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习题

第17章 套接层的接口

17.1 引言

17.2 通过设备形成的接口

17.2.1 单字节I／O

17.2.2 其他一些非传送的函数

17.3 作为设备的TCP连接

17.4 TCP客户程序举例

17.5 TCP服务器程序举例

17.6 TCP主设备的实现

17.6.1 TCP主设备打开功能

17.6.2 被动TCP连接的形成

17.6.3 主动TCP连接的形成

17.6.4 分配一个未使用的本地端口

17.6.5 主动连接的完成

17.6.6 TCP主设备的控制

17.7 TCP从设备的实现

17.7.1 由TCP从设备输入数据

17.7.2 由TCP从设备输入单字节

17.7.3 通过TCP从设备的输出

17.7.4 TCP连接的关闭

17.7.5 TCP从设备的控制操作

17.7.6 接受来自被动设备的连接

17.7.7 改变LISTEN队列的长度

17.7.8 获取从设备中的统计数据

17.7.9 设置或清除TCP选项

17.8 从设备的初始化

17.9 小结

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习题

第18章 RIP：主动路由传播和被动获取

18.1 引言

18.2 主动和被动模式的参与者

18.3 基本的RIP算法和费用度量

18.4 不稳定性及解决方案

18.4.1 计数到无穷大

18.4.2 网关瘫痪和路由超时

18.4.3 水平划分

18.4.4 毒性逆转

18.4.5 具有毒性逆转的路由超时

18.4.6 触发更新

18.4.7 随机化以防止广播风暴

18.5 报文类型

18.6 协议特性

18.7 RIP的具体实现

18.7.1 实现的两种形式

18.7.2 定义

18.7.3 输出的理论结构

18.8 基本RIP进程

18.8.1 “必须为零”的字段内容必须为零

18.8.2 处理一个传入响应

18.8.3 在更新期间的锁定

18.8.4 验证一个地址

18.9 对输入请求的响应

18.10 生成更新报文

18.11 初始化一个更新报文的副本

18.11.1 向更新报文的副本中添加路由

18.11.2 计算一个待通告的费用值

18.11.3 为RIP报文分配数据报

18.12 生成定期的RIP输出

18.13 RIP的局限性

18.14 小结

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习题

第19章 OSPF：使用SPF算法的路由传播

19.1 引言

19.2 OSPF配置和选项

19.3 OSPF的图论模型

19.4 OSPF的说明

19.4.1 OSPF分组格式的说明

19.4.2 OSPF接口说明

19.4.3 全局常量和数据结构的说明

19.5 邻接关系和链路状态信息的传播

19.6 用Hello发现相邻网关

19.7 Hello分组的发送

19.7.1 Hello分组的一个模板

19.7.2 Hello分组输出进程

19.8 指定路由器

19.9 选出一个指定路由器

19.10 变动之后重建邻接关系

19.11 处理到达的Hello分组

19.12 在相邻网关表中增加一个网关

19.13 相邻网关状态的变迁

19.14 OSPF定时器事件和重发

19.15 判断是否允许邻接关系

19.16 OSPF输入的处理

19.17 链路状态处理中的说明和过程

19.18 数据库描述分组的生成

19.19 创建一个模板

19.20 传送数据库描述分组

19.21 处理到达的数据库描述分组

19.21.1 处理EXSTART状态下的分组

19.21.2 处理EXCHNG状态下的分组

19.21.3 处理FULL状态下的分组

19.22 处理链路状态请求分组

19.23 建立键路状态概要信息

19.24 OSPF实用过程

19.25 小结

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习题

第20章 SNMP：MIB变量、表示形式和绑定

20.1 引言

20.2 服务器的组织和名字的映射

20.3 MIB变量

20.3.1 表格中的字段

20.4 MIB变量名

20.4.1 变量名的数字表示形式

20.5 名字之间的字典顺序

20.6 除去前缀

20.7 在MIB变量上执行的操作

20.8 表格名

20.9 名字体系概念上的线索

20.10 MIB变量的数据结构

20.10.1 使用独立的函数完成操作

20.11 用于快速查找的数据结构

20.12 散列表的实现

20.13 MIB绑定的描述

20.14 绑定中使用的内部变量

20.15 散列表的查找

20.16 SNMP的结构和常量

20.17 ASN.1表示形式的处理

20.17.1 长度表示法

20.17.2 将整数转换为ASN.1格式

20.17.3 将对象标识符转换为ASN.1格式

20.17.4 用于转换对象值的例程

20.18 小结

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习题

第21章 SNMP：客户与服务器

21.1 引言

21.2 服务器中数据的表示形式

21.3 服务器的实现

21.4 对SNMP报文的分析

21.5 绑定链表中ASN.1名字的转换

21.6 解析一个请求

21.7 对get－next操作的解释

21.8 操作的间接执行

21.9 表格的间接寻址

21.10 应答报文的反向生成

21.11 将内部格式转换为ASN.1表示形式

21.12 服务器使用的实用函数

21.13 一个SNMP客户的实现

21.14 变量初始化

21.15 小结

深入研究

习题

第22章 SNMP：表格访问函数

22.1 引言

22.2 表格访问

22.3 表格的对象标识符

22.4 地址入口表函数

22.4.1 对地址入口表的get操作

22.4.2 对地址入口表的get－first操作

22.4.3 对地址入口表的get－next操作

22.4.4 地址入口表中的递增搜索

22.4.5 对地址入口表的set操作

22.5 地址转换表函数

22.5.1 对地址转换表的get操作

22.5.2 对地址转换表的get－first操作

22.5.3 对地址转换表的get_next操作

22.5.4 地址转换表中的递增搜索

22.5.5 乱中有序

22.5.6 对地址转换表的set操作

22.6 网络接口表的函数

22.6.1 接口表标识符的匹配

22.6.2 对网络接口表的get操作

22.6.3 对网络接口表的get－first操作

22.6.4 对网络接口表的get－next操作

22.6.5 对网络接口表的set操作

22.7 选路表函数

22.7.1 对选路表的get操作

22.7.2 对选路表的get－first操作

22.7.3 对选路表的get－next操作

22.7.4 选路表中的递增搜索

22.7.5 对选路表的set操作

22.8 TCP连接表函数

22.8.1 对TCP连接表的get操作

22.8.2 对TCP连接表的get－first操作

22.8.3 对TCP连接表的get－next操作

22.8.4 TCP连接表中的递增搜索

22.8.5 对TCP连接表的set操作

22.9 UDP Listener表

22.9.1 对UDP Listener表的get操作

22.9.2 对UDP Listener表的get－first操作

22.9.3 对UDP Listener表的get－next操作

22.9.4 UDP Listener表中的递增搜索

22.9.5 对UDP Listener表的set操作

22.10 IP地址转换的实用例程

22.11 小结

深入研究

习题

第23章 实现的回顾

23.1 引言

23.2 程序代码统计分析

23.3 各个协议的程序代码行数

23.4 每个协议所需的函数和过程

23.5 小结

习题

附录1 过程调用交叉参考表

附录2 程序代码中使用到的C数据结构交叉参考表

附录3 程序代码中使用到的Xinu函数和常量

参考文献