Windows网络编程/高等院校信息安全专业规划教材 epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　《Windows网络编程/高等院校信息安全专业规划教材》全面和系统地介绍了网络编程的基本原理，剖析了网络应用程序实现与套接字实现和协议实现之间的关联，重点阐述了Windows Sockets编程和WinPcap编程的主要思想、程序设计方法以及开发技巧和可能的陷阱，分析了不同编程方法的适用性和优缺点。
　　《Windows网络编程/高等院校信息安全专业规划教材》系统性较强，内容丰富、结构清晰、论述严谨，既突出基本原理和技术思想，也强调工程实践，适合作为网络工程、信息安全、计算机应用、计算机软件、通信工程等专业的本科生教材，也可供从事网络工程、网络应用开发和网络安全等工作的技术人员参考。

内页插图

目录

编委会
丛书序
前言
教学和阅读建议
第1章 网络应用程序设计基础
1.1 计算机网络基础
1.1.1 协议层次和服务模型
1.1.2 网络程序寻址方式
1.2 分布式网络应用程序
1.3 网络编程方法纵览
1.3.1 面向应用的网络编程方法
1.3.2 基于TCP/IP协议栈的网络编程方法
1.3.3 面向原始帧的网络编程方法
习题
第2章 网络程序通信模型
2.1 网络应用软件与网络通信之间的关系
2.2 会聚点问题
2.3 客户/服务器模型
2.3.1 基本概念
2.3.2 客户/服务器关系
2.3.3 服务器软件的特点与分类
2.3.4 客户/服务器模型的优缺点
2.4 浏览器/服务器模型
2.4.1 基本概念
2.4.2 浏览器/服务器工作的一般过程
2.4.3 浏览器/服务器模型的优缺点
2.5 P2P模型
2.5.1 P2P的基本概念
2.5.2 P2P网络的拓扑结构
习题
实验
第3章 网络数据的内容与形态
3.1 整数的长度与符号
3.1.1 整数的长度
3.1.2 整数的符号
3.2 字节顺序
3.3 结构的对齐与填充
3.4 网络数据传输形态
3.5 字符编码
3.5.1 字符集传输编码标准
3.5.2 文本化传输编码标准
3.6 数据校验
习题
第4章 协议软件接口
4.1 TCP/IP协议软件接口
4.1.1 协议软件接口的位置
4.1.2 协议软件接口的功能
4.2 网络通信的基本方法
4.2.1 如何访问TCP/IP协议
4.2.2 UNIX中的基本I/O功能
4.2.3 实现网间进程通信必须解决的问题
4.3 套接字
4.3.1 套接字编程接口的起源与发展
4.3.2 套接字的抽象概念
4.3.3 套接字接口层的位置与内容
4.3.4 套接字通信
4.4 Windows套接字
4.4.1 Windows Sockets规范
4.4.2 Windows Sockets的版本
4.4.3 Windows Sockets的组成
4.5 WinSock编程接口
4.5.1 WinSock API
4.5.2 Windows Sockets DLL的初始化和释放
4.5.3 WinSock的地址描述
4.5.4 套接字选项和I/O控制命令
4.5.5 处理WinSock的错误
习题
实验
第5章 流式套接字编程
5.1 TCP：传输控制协议要点
5.1.1 TCP协议的传输特点
5.1.2 TCP的首部
5.1.3 TCP连接的建立与终止
5.2 流式套接字编程模型
5.2.1 流式套接字编程的适用场合
5.2.2 流式套接字的通信过程
5.2.3 流式套接字编程的交互模型
5.2.4 流式套接字服务器的工作原理
5.3 基本函数与操作
5.3.1 创建和关闭套接字
5.3.2 指定地址
5.3.3 连接套接字
5.3.4 数据传输
5.4 编程举例
5.4.1 基于流式套接字的回射客户端编程操作
5.4.2 基于流式套接字的回射服务器端编程操作
5.5 TCP的流传输控制
5.5.1 TCP的流传输特点
5.5.2 使用TCP进行数据发送和接收过程中的缓存现象
5.5.3 正确处理流数据的接收
5.5.4 接收定长和变长数据
5.6 面向连接程序的可靠性保护
5.6.1 发送成功不等于发送有效
5.6.2 正确处理TCP的失败模式
5.6.3 检测无即时通知的死连接
5.6.4 顺序释放连接
5.7 提高面向连接程序的传输效率
5.7.1 避免TCP传输控制对性能的影响
5.7.2 设置合适的缓冲区大小
习题
实验
第6章 数据报套接字编程
6.1 UDP：用户数据报协议要点
6.1.1 使用TCP传输数据有什么缺点
6.1.2 UDP协议的传输特点
6.1.3 UDP的首部
6.2 数据报套接字编程模型
6.2.1 数据报套接字编程的适用场合
6.2.2 数据报套接字的通信过程
6.2.3 数据报套接字编程的交互模型
6.2.4 数据报套接字服务器的工作原理
6.2.5 数据报套接字的使用模式
6.3 基本函数与操作
6.3.1 创建和关闭套接字
6.3.2 指定地址
6.3.3 数据传输
6.4 编程举例
6.4.1 基于数据报套接字的回射客户端编程操作
6.4.2 基于数据报套接字的回射服务器端编程操作
6.5 提高无连接程序的可靠性
6.5.1 UDP协议的不可靠性问题
6.5.2 排除噪声数据
6.5.3 增加错误检测功能
6.5.4 判断未开放的服务
6.5.5 避免流量溢出
6.6 无连接服务器的并发性处理
6.6.1 循环无连接服务器
6.6.2 并发无连接服务器
习题
实验
第7章 原始套接字编程
7.1 原始套接字的功能
7.2 原始套接字编程模型
7.2.1 原始套接字编程的适用场合
7.2.2 原始套接字的通信过程
7.3 原始套接字的创建、输入与输出
7.3.1 创建原始套接字
7.3.2 使用原始套接字接收数据
7.3.3 使用原始套接字发送数据
7.4 编程举例
7.4.1 使用原始套接字实现ping
7.4.2 使用原始套接字实现数据包捕获
7.5 Windows对原始套接字的限制
习题
实验
第8章 网络通信中的I/O操作
8.1 I/O设备与I/O操作
8.1.1 I/O设备
8.1.2 网络通信中的I/O等待
8.1.3 套接字的I/O模式
8.2 阻塞I/O模型
8.2.1 阻塞I/O模型的编程框架
8.2.2 阻塞I/O模型评价
8.3 非阻塞I/O模型
8.3.1 非阻塞I/O模型的相关函数
8.3.2 非阻塞I/O模型的编程框架
8.3.3 非阻塞I/O模型评价
8.4 I/O复用模型
8.4.1 I/O复用模型的相关函数
8.4.2 I/O复用模型的编程框架
8.4.3 I/O复用模型评价
8.5 基于消息的WSAAsyncSelect模型
8.5.1 Windows的消息机制与使用
8.5.2 WSAAsyncSelect模型的相关函数
8.5.3 WSAAsyncSelect模型的编程框架
8.5.4 WSAAsyncSelect模型评价
8.6 基于事件的WSAEventSelect模型
8.6.1 Windows的事件机制与使用
8.6.2 WSAEventSelect模型的相关函数
8.6.3 WSAEventSelect模型的编程框架
8.6.4 WSAEventSelect模型评价
8.7 重叠I/O模型
8.7.1 重叠I/O的概念
8.7.2 重叠I/O模型的相关函数
8.7.3 重叠I/O模型的编程框架
8.7.4 重叠I/O模型评价
8.8 完成端口模型
8.8.1 完成端口的相关概念
8.8.2 完成端口模型的相关函数
8.8.3 完成端口模型的编程框架
8.8.4 完成端口模型评价
习题
实验
第9章 WinPcap编程
9.1 WinPcap概述
9.2 WinPcap结构
9.2.1 WinPcap的体系结构
9.2.2 网络驱动程序接口规范
9.2.3 网络组帧过滤模块
9.2.4 Packet.dll
9.2.5 wpcap.dll
9.3 WinPcap编程环境配置
9.3.1 下载WinPcap
9.3.2 安装WinPcap
9.3.3 在Visual Stdio环境下引入WinPcap
9.4 wpcap.dll的常用数据结构和函数
9.4.1 wpcap.dll的常用数据结构
9.4.2 wpcap.dll的常用函数
9.4.3 wpcap.dll的工作流程
9.5 wpcap.dll编程实例——捕获分析UDP数据
9.5.1 第一步：获取设备列表
9.5.2 第二步：打开网卡
9.5.3 第三步：设置过滤规则
9.5.4 第四步：捕获数据帧
9.5.5 第五步：分析数据帧
9.6 Packet.dll的常用数据结构和函数
9.6.1 Packet.dll的常用数据结构
9.6.2 Packet.dll的常用函数
9.6.3 Packet.dll的工作流程
9.7 Packet.dll编程实例——生成网络流量
9.7.1 第一步：获取设备列表
9.7.2 第二步：打开网卡
9.7.3 第三步：填充并初始化PACKET对象
9.7.4 第四步：发送数据
习题
实验
附录 Windows Sockets错误码
参考文献

精彩书摘

　　3．3 结构的对齐与填充
　　构造包含二进制数据（即多字节整数）的消息，最常用的方法是设计一个结构体，然后把该结构体覆盖在一块内存区域上，该结构中的每个字段有明确的位置和含义。
　　计算机中内存空问是按照字节划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始。但是实际上计算机系统对于基本数据类型在内存中的存放位置都有限制，要求这些数据存储的首地址是某个数K的倍数，这样各种基本数据类型在内存中就是按照一定的规则排列的，而不是一个紧挨着一个排放，这就是“内存对齐”。内存对齐中指定的对齐数值K称为对齐模数（alignment modulus）。
　　内存对齐作为一种强制性要求，简化了处理器与内存之间传输系统的设计，并可以提升读取数据的速度。不过各个硬件平台对存储空间的处理有很大的不同，一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取，还有一些处理器则不管数据是否对齐都能正确工作。对于处于异构平台的网络数据通信，不同硬件平台的对齐方式使得对内存数据的理解并不相同，因此网络数据传输中的结构化定义必须考虑内存对齐会影响到变量的位置，以避免操作错误。
　　微软c编译器（cl．exe for 80x86）的对齐策略是：
　　1）结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。
　　编译器在给结构体分配空间时，首先找到结构体中最宽的基本数据类型，然后寻找内存地址能被该基本数据类型所整除的位置，作为结构体的首地址。将这个最宽的基本数据类型的大小作为上面介绍的对齐模数。
　　2）结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要，编译器会在成员之间加上填充字节。
　　为结构体的一个成员开辟空间之前，编译器首先检查预分配空间的首地址相对于结构体首地址的偏移是否是本成员的整数倍，若是，则存放本成员；反之，则在本成员和上一个成员之间填充一定的字节，以达到整数倍的要求，也就是将预分配空间的首地址后移几个字节。
　　3）结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要，编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。
　　结构体总大小包括填充字节，最后一个成员除满足上面两条对齐策略以外，还必须满足第三条，否则就必须在最后填充几个字节以达到要求。
　　基于以上原则，我们观察下面这个例子，假定定义待传输的二进制消息结构体Message，该结构体包含一个l字节字段、两个2字节字段和一个4字节字段，以不同的顺序排列，它们在内存中的位置是有很大差别的。
　　……

前言/序言

　　在信息化高度发展的今天，网络应用层出不穷，技术日新月异。越来越多的应用运行在网络环境下，这就要求程序员能够在最普及的windows操作系统上开发网络应用程序。目前，国内大批专门从事网络技术开发与技术服务的研究机构和高科技企业需要网络基础扎实、编程技术精湛的专业技术人才。作为计算机网络课程体系的重要组成部分，网络编程相关课程已在国内各大高校开设。
　　本书详细地介绍了网络编程的基本原理，剖析了网络应用程序实现与套接字实现和协议实现之间的关联，重点阐述了windows Sockets编程和WinPcap编程的主要思想和程序设计方法，分析了不同编程方法的适用性和优缺点。通过本书内容的学习，读者可以熟悉windows系统中网络编程的基本方法，系统掌握网络数据处理的原理和技术，提高网络实践能力，为将来从事网络技术研究、网络应用程序开发和网络管理等工作打下坚实的基础。
　　本书着眼于基本技能的训练和强化，以问题为牵引，由浅入深，辅以前后贯穿的范例实验，力求将编程方法的适用场合分析透彻，将网络编程的原理解释清楚，将网络通信中遇到的瓶颈问题优化改进。本书共分9章和1个附录。第l～3章阐述网络编程所涉及的相关基础知识，包括分布式网络应用程序的结构、TCP门口P协议基础、网络程序通信模型和网络数据的内容与形态等；第4～7章重点介绍windowsSockets编程的基本方法，包括协议软件接口、套接字的基本概念，windows Sockets中流式套接字、数据报套接字和原始套接字三种基本套接字的适用场合、通信功能、处理细节和优化策略等；第8章比较详尽地讲解了windows系统中常用的7种I/O模型的基本概念、相关函数、编程框架和应用场合；第9章重点阐述了基于WinPcap的网络数据构造、捕获、过滤和分析技术；附录部分给出了windows Sockets错误码和错误原因。
　　本书由解放军信息工程大学网络空间安全学院组织编写，刘琰完成了本书全部章节的撰写和示例代码编码，王清贤教授参与部分章节的编写并审校全书，刘龙和陈熹完成了本书习题和教学资源的制作和整理。
　　本书是编者根据多年开发网络应用程序和研究相关课程教学的经验，并在多次编写的内部交流讲义的基础上修改而成的。由于网络技术的快速发展，加之作者水平有限，疏漏和错误之处在所难免，恳请读者和有关专家不吝赐教。
　　编者
　　2013年6月

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