一定要懂的基礎 - 全圖解 Linux 網路原理實戰開發
活動訊息
閱讀漫遊錄-2026上半年暢銷榜
內容簡介
https://youtu.be/htA-zD1DQHY
網路程式設計真正的門檻，不只是會呼叫Socket API，而是理解一筆資料如何從應用程式進入Linux核心，經過TCP/IP協定堆疊、網路卡，再傳送到另一台主機。
本書從OSI參考模型、TCP/IP、ARP、IP、交換器與跨網段通訊出發，逐步深入Linux核心的網路封包收發流程，再延伸到TCP、UDP、I/O模型、select、poll、epoll、Raw Socket、Unix Domain Socket、群播、廣播、零複製與百萬連線。
書中涵蓋網路位元組序、Socket位址、TCP狀態機、TFO、SYN Cookies、UDP可靠性、io_uring、Socket選項、檔案描述元傳遞，以及Reactor架構等實務技術，將網路協定、系統呼叫、Linux核心機制與伺服器架構串成完整脈絡。
對想從一般Socket程式設計進一步理解Linux網路底層、高效能I/O與高併發伺服器設計的開發者而言，這是一本兼具底層原理與實作細節的網路程式設計參考書。
本書共分14章
◼第1章介紹OSI參考模型、TCP/IP、ARP、交換器與跨網段通訊
◼第2章介紹Socket概念及Linux核心的網路封包收發流程
◼第3章介紹網路位元組序、Socket位址、IP與網域名稱轉換及Socket核心函式
◼第4章介紹TCP狀態機、TCP程式設計、TFO與SYN Flood
◼第5章介紹UDP程式設計、掉封包、順序錯亂與可靠性處理
◼第6章介紹循環式伺服器、並行伺服器與I/O多工伺服器
◼第7章介紹阻塞、非阻塞、訊號驅動、非同步I/O與io_uring
◼第8章介紹select、poll與epoll
◼第9章介紹Socket選項與sysctl
◼第10章介紹網路層與資料連結層Raw Socket，以及使用者空間TCP/IP實作
◼第11章介紹Unix Domain Socket與檔案描述元傳遞
◼第12章介紹群播、IGMP與廣播
◼第13章介紹mmap、DMA、sendfile與splice等零複製技術
◼第14章介紹單機百萬連線、系統限制調整與Reactor架構
網路程式設計真正的門檻，不只是會呼叫Socket API，而是理解一筆資料如何從應用程式進入Linux核心，經過TCP/IP協定堆疊、網路卡，再傳送到另一台主機。
本書從OSI參考模型、TCP/IP、ARP、IP、交換器與跨網段通訊出發，逐步深入Linux核心的網路封包收發流程，再延伸到TCP、UDP、I/O模型、select、poll、epoll、Raw Socket、Unix Domain Socket、群播、廣播、零複製與百萬連線。
書中涵蓋網路位元組序、Socket位址、TCP狀態機、TFO、SYN Cookies、UDP可靠性、io_uring、Socket選項、檔案描述元傳遞，以及Reactor架構等實務技術，將網路協定、系統呼叫、Linux核心機制與伺服器架構串成完整脈絡。
對想從一般Socket程式設計進一步理解Linux網路底層、高效能I/O與高併發伺服器設計的開發者而言，這是一本兼具底層原理與實作細節的網路程式設計參考書。
本書共分14章
◼第1章介紹OSI參考模型、TCP/IP、ARP、交換器與跨網段通訊
◼第2章介紹Socket概念及Linux核心的網路封包收發流程
◼第3章介紹網路位元組序、Socket位址、IP與網域名稱轉換及Socket核心函式
◼第4章介紹TCP狀態機、TCP程式設計、TFO與SYN Flood
◼第5章介紹UDP程式設計、掉封包、順序錯亂與可靠性處理
◼第6章介紹循環式伺服器、並行伺服器與I/O多工伺服器
◼第7章介紹阻塞、非阻塞、訊號驅動、非同步I/O與io_uring
◼第8章介紹select、poll與epoll
◼第9章介紹Socket選項與sysctl
◼第10章介紹網路層與資料連結層Raw Socket，以及使用者空間TCP/IP實作
◼第11章介紹Unix Domain Socket與檔案描述元傳遞
◼第12章介紹群播、IGMP與廣播
◼第13章介紹mmap、DMA、sendfile與splice等零複製技術
◼第14章介紹單機百萬連線、系統限制調整與Reactor架構
目錄
▍第1 章 電腦網路基礎
1.1 OSI 參考模型
1.2 TCP/IP
1.3 兩台主機直連
1.4 區域網路通訊
1.5 跨網段通訊
▍第2 章 認識通訊端
2.1 從不同角度看 Socket
2.2 從核心看Linux 接收資料
2.3 從核心看Linux 傳送資料
2.4 常見 Socket 介紹
▍第3 章 Socket 程式設計基礎
3.1 位元組序
3.2 Socket 位址
3.3 IP 位址轉換
3.4 網域名稱與 IP 位址的轉換
3.5 Socket核心函式
3.6 Socket 發送函式
3.7 Socket 接收函式
▍第4 章 TCP Socket 程式設計
4.1 TCP 程式設計基礎
4.2 TCP Socket 程式設計基礎
4.3 優雅關閉 Socket
4.4 TCP 連線快速開啟
4.5 SYN Flood 攻擊
▍第5 章 UDP Socket 程式設計
5.1 UDP 程式設計基礎
5.2 UDP 通訊端程式設計基礎
5.3 UDP 可靠性程式設計
▍第6 章 伺服器模型
6.1 迴圈伺服器
6.2 並行伺服器
6.3 I/O 多工伺服器
6.4 本章小結
▍第7 章 I/O 模型
7.1 同步I/O 和非同步I/O 的區別
7.2 阻塞I/O
7.3 非阻塞I/O
7.4 I/O 多工
7.5 訊號驅動I/O
7.6 非同步I/O
▍第8 章 I/O 多工
8.1 從核心看select
8.2 select 程式設計實戰
8.3 select 小結
8.4 從核心看poll
8.5 poll 程式實戰
8.6 poll 小結
8.7 從核心看epoll
8.8 epoll 程式設計實戰
8.9 epoll 小結
▍第9 章 通訊端選項
9.1 通訊端選項簡介
9.2 setsockopt 和getsockopt 函式
9.3 sysctl 相關知識
9.4 常用的通訊端選項
▍第10 章 原始通訊端
10.1 從核心看原始通訊端
10.2 網路層原始通訊端
10.3 鏈結層原始通訊端
10.4 使用者層TCP/IP 程式設計
▍第11 章 網域通訊端
11.1 網域通訊端基礎
11.2 SOCK_STREAM 網域通訊端
11.3 SOCK_DGRAM 網域通訊端
11.4 socketpair 網域通訊端
11.5 傳遞檔案描述子
▍第12 章 群播和廣播
12.1 群播
12.2 群播程式設計
12.3 廣播
12.4 廣播程式設計
▍第13 章 零複製
13.1 傳統檔案傳輸
13.2 零複製技術
13.3 零複製網路程式設計
▍第14 章 百萬高併發
14.1 開啟百萬個通訊端檔案
14.2 建立上百萬個網路連線
14.3 百萬高併發常見問題
14.4 Reactor 模型
1.1 OSI 參考模型
1.2 TCP/IP
1.3 兩台主機直連
1.4 區域網路通訊
1.5 跨網段通訊
▍第2 章 認識通訊端
2.1 從不同角度看 Socket
2.2 從核心看Linux 接收資料
2.3 從核心看Linux 傳送資料
2.4 常見 Socket 介紹
▍第3 章 Socket 程式設計基礎
3.1 位元組序
3.2 Socket 位址
3.3 IP 位址轉換
3.4 網域名稱與 IP 位址的轉換
3.5 Socket核心函式
3.6 Socket 發送函式
3.7 Socket 接收函式
▍第4 章 TCP Socket 程式設計
4.1 TCP 程式設計基礎
4.2 TCP Socket 程式設計基礎
4.3 優雅關閉 Socket
4.4 TCP 連線快速開啟
4.5 SYN Flood 攻擊
▍第5 章 UDP Socket 程式設計
5.1 UDP 程式設計基礎
5.2 UDP 通訊端程式設計基礎
5.3 UDP 可靠性程式設計
▍第6 章 伺服器模型
6.1 迴圈伺服器
6.2 並行伺服器
6.3 I/O 多工伺服器
6.4 本章小結
▍第7 章 I/O 模型
7.1 同步I/O 和非同步I/O 的區別
7.2 阻塞I/O
7.3 非阻塞I/O
7.4 I/O 多工
7.5 訊號驅動I/O
7.6 非同步I/O
▍第8 章 I/O 多工
8.1 從核心看select
8.2 select 程式設計實戰
8.3 select 小結
8.4 從核心看poll
8.5 poll 程式實戰
8.6 poll 小結
8.7 從核心看epoll
8.8 epoll 程式設計實戰
8.9 epoll 小結
▍第9 章 通訊端選項
9.1 通訊端選項簡介
9.2 setsockopt 和getsockopt 函式
9.3 sysctl 相關知識
9.4 常用的通訊端選項
▍第10 章 原始通訊端
10.1 從核心看原始通訊端
10.2 網路層原始通訊端
10.3 鏈結層原始通訊端
10.4 使用者層TCP/IP 程式設計
▍第11 章 網域通訊端
11.1 網域通訊端基礎
11.2 SOCK_STREAM 網域通訊端
11.3 SOCK_DGRAM 網域通訊端
11.4 socketpair 網域通訊端
11.5 傳遞檔案描述子
▍第12 章 群播和廣播
12.1 群播
12.2 群播程式設計
12.3 廣播
12.4 廣播程式設計
▍第13 章 零複製
13.1 傳統檔案傳輸
13.2 零複製技術
13.3 零複製網路程式設計
▍第14 章 百萬高併發
14.1 開啟百萬個通訊端檔案
14.2 建立上百萬個網路連線
14.3 百萬高併發常見問題
14.4 Reactor 模型
序／導讀
前言
網路程式設計的應用領域非常廣泛，幾乎涵蓋所有與電腦和網際網路相關的產業，是每位開發者必備的技能。如果你對網路程式設計還不瞭解，那麼本書一定能幫你打開網路程式設計世界的大門。
寫作背景
網路程式設計技術是一項偏應用的技術。偏應用的技術有一個特點，就是需要學習的知識點特別多。然而，筆者認為，之所以要學習這麼多知識點，是因為開發者對技術的理解浮於表面，不懂得技術實現的底層原理。例如，當我們學習Linux 系統中的管道（用於行程間通訊）和sendfile（零拷貝技術，用於提高網路傳輸效率）兩個知識點時，需要花費一定的時間。如果你對底層技術很了解（核心原始碼），就會發現它們都是基於管道（環形緩衝區）實現的，這兩個看似毫無關係的知識點，底層實現原理居然是一樣的。理解了底層實現原理，再去學習這兩個知識點，就可以大大地提高學習效率。
對於Linux 開發者來說，最有價值的內容藏在Linux 的核心原始碼中。我們碰到的絕大部分Linux 技術問題能從Linux 核心原始碼中找到本質原因。然而，實際情況是，大部分Linux 開發者看不懂Linux 核心原始碼，並且認為學習Linux 核心原始碼的難度非常高。於是，筆者萌生了一個想法：結合Linux 核心原始碼分析，把技術知識的本質講解清楚。目前，市面上的大多數教材偏向於教你如何用，如函式介面如何使用、針對用戶端和伺服端如何程式設計等。如果只停留在使用層面，那麼當遇到問題或者需要對軟體架構進行最佳化時，往往無能為力。
我們再來聊聊為什麼選網路程式設計這個主題？主要有以下幾個原因：網路程式設計這項技術很重要，每位開發者都需要掌握；很多開發者的網路程式設計基礎比較薄弱，只會照搬別人的程式碼；筆者一直從事Linux 網路開發工作，對網路程式設計和Linux 核心網路協定堆疊的工作原理非常了解。
圖書定位
開始寫這本書之前，我對這本書就有了明確的定位。
首先，這本書必須具有稀缺性。市面上已經有了很多關於網路程式設計的書，為什麼還要寫一本呢？因為市面上還沒有一本「有趣」的網路程式設計書。這種趣味性主要體現在圖文並茂的表達方式，本書共有200 多張配圖，盡量做到每個重要的知識點都配一張圖。底層的技術往往是枯燥並且難以理解的，透過圖文方式講解可以降低大家的學習門檻，讓大家在輕鬆愉悅的氛圍中學會技術知識。另外，讀者的技術水準是參差不齊的，有些問題對於一些讀者很簡單，但是對於另一些讀者來說很難，以圖文方式講解能夠最大程度顧及所有的讀者。
其次，這本書的內容要過硬。沒有硬核的內容，再漂亮的圖文也只是花瓶。我希望讀者學完本書後，能夠真正理解網路程式設計，所以在圖書內容的選擇上一直要求很高。這種高要求體現在以下兩個方面。
• 內容全面：本書共14 章，覆蓋網路程式設計各個方面的知識點，內容由淺入深，層層遞進。全面的內容能夠幫助讀者建立完整的知識體系並加強系統性思維。相反，碎片化的知識並不會給讀者帶來多大的提升。
• 內容有深度：這種深度體現在把知識點講解透徹，把問題的本質呈現出來。如果筆者的資訊來源和讀者一樣，都是網路上的各種貼文、文章，或者是AI 給出的答案，那麼筆者輸出的內容只能是大眾化的，價值一定非常有限。筆者的資訊主要來自Linux 核心原始碼，這樣能夠最大程度保證資訊的準確性。同時，直接閱讀核心原始碼，能夠遮蔽垃圾資訊的干擾，直接揭露問題的本質。
本書能夠解決實際問題，每個知識點都配備範例（如範例程式碼、設定指令、完整解決方案等），這些範例都是完整的，可以直接拿來使用，以便於讀者進行除錯，透過實作加深對理論知識的理解。
最後，我希望本書能夠成為讀者的朋友，希望讀者能夠把這本書擺在書桌上最顯眼的位置，當碰到問題或者有空閒時，隨手拿起來翻一翻。
這本書能給你帶來什麼
學完這本書，讀者的網路程式設計水準一定會有很大程度的提升。這不僅能夠幫你解決實際問題，也會影響你的職業生涯。對於技術人員來說，技術水準不僅直接決定了薪資待遇，還是職位晉升的重要條件，學好網路程式設計會增加你求職成功的機率。
除了上述實際價值，這本書也會改變你對技術的看法。透過本書，你會發現，技術知識不是一堆難以理解的「八股文」，而是一個個鮮活的生命。學習技術知識就像學習藝術一樣，能夠讓我們的精神愉悅。
最後，我想對讀者說，從現在開始，一定要學會做內容輸出。我們可以嘗試輸出一些筆記、文章、影片等，輸出的過程其實也是學習的過程，這個過程會讓你看到自己的不足，倒逼自己進步。另外，持續輸出內容，也會讓你慢慢累積自己的影響力，讓你變得越來越有價值。
網路程式設計的應用領域非常廣泛，幾乎涵蓋所有與電腦和網際網路相關的產業，是每位開發者必備的技能。如果你對網路程式設計還不瞭解，那麼本書一定能幫你打開網路程式設計世界的大門。
寫作背景
網路程式設計技術是一項偏應用的技術。偏應用的技術有一個特點，就是需要學習的知識點特別多。然而，筆者認為，之所以要學習這麼多知識點，是因為開發者對技術的理解浮於表面，不懂得技術實現的底層原理。例如，當我們學習Linux 系統中的管道（用於行程間通訊）和sendfile（零拷貝技術，用於提高網路傳輸效率）兩個知識點時，需要花費一定的時間。如果你對底層技術很了解（核心原始碼），就會發現它們都是基於管道（環形緩衝區）實現的，這兩個看似毫無關係的知識點，底層實現原理居然是一樣的。理解了底層實現原理，再去學習這兩個知識點，就可以大大地提高學習效率。
對於Linux 開發者來說，最有價值的內容藏在Linux 的核心原始碼中。我們碰到的絕大部分Linux 技術問題能從Linux 核心原始碼中找到本質原因。然而，實際情況是，大部分Linux 開發者看不懂Linux 核心原始碼，並且認為學習Linux 核心原始碼的難度非常高。於是，筆者萌生了一個想法：結合Linux 核心原始碼分析，把技術知識的本質講解清楚。目前，市面上的大多數教材偏向於教你如何用，如函式介面如何使用、針對用戶端和伺服端如何程式設計等。如果只停留在使用層面，那麼當遇到問題或者需要對軟體架構進行最佳化時，往往無能為力。
我們再來聊聊為什麼選網路程式設計這個主題？主要有以下幾個原因：網路程式設計這項技術很重要，每位開發者都需要掌握；很多開發者的網路程式設計基礎比較薄弱，只會照搬別人的程式碼；筆者一直從事Linux 網路開發工作，對網路程式設計和Linux 核心網路協定堆疊的工作原理非常了解。
圖書定位
開始寫這本書之前，我對這本書就有了明確的定位。
首先，這本書必須具有稀缺性。市面上已經有了很多關於網路程式設計的書，為什麼還要寫一本呢？因為市面上還沒有一本「有趣」的網路程式設計書。這種趣味性主要體現在圖文並茂的表達方式，本書共有200 多張配圖，盡量做到每個重要的知識點都配一張圖。底層的技術往往是枯燥並且難以理解的，透過圖文方式講解可以降低大家的學習門檻，讓大家在輕鬆愉悅的氛圍中學會技術知識。另外，讀者的技術水準是參差不齊的，有些問題對於一些讀者很簡單，但是對於另一些讀者來說很難，以圖文方式講解能夠最大程度顧及所有的讀者。
其次，這本書的內容要過硬。沒有硬核的內容，再漂亮的圖文也只是花瓶。我希望讀者學完本書後，能夠真正理解網路程式設計，所以在圖書內容的選擇上一直要求很高。這種高要求體現在以下兩個方面。
• 內容全面：本書共14 章，覆蓋網路程式設計各個方面的知識點，內容由淺入深，層層遞進。全面的內容能夠幫助讀者建立完整的知識體系並加強系統性思維。相反，碎片化的知識並不會給讀者帶來多大的提升。
• 內容有深度：這種深度體現在把知識點講解透徹，把問題的本質呈現出來。如果筆者的資訊來源和讀者一樣，都是網路上的各種貼文、文章，或者是AI 給出的答案，那麼筆者輸出的內容只能是大眾化的，價值一定非常有限。筆者的資訊主要來自Linux 核心原始碼，這樣能夠最大程度保證資訊的準確性。同時，直接閱讀核心原始碼，能夠遮蔽垃圾資訊的干擾，直接揭露問題的本質。
本書能夠解決實際問題，每個知識點都配備範例（如範例程式碼、設定指令、完整解決方案等），這些範例都是完整的，可以直接拿來使用，以便於讀者進行除錯，透過實作加深對理論知識的理解。
最後，我希望本書能夠成為讀者的朋友，希望讀者能夠把這本書擺在書桌上最顯眼的位置，當碰到問題或者有空閒時，隨手拿起來翻一翻。
這本書能給你帶來什麼
學完這本書，讀者的網路程式設計水準一定會有很大程度的提升。這不僅能夠幫你解決實際問題，也會影響你的職業生涯。對於技術人員來說，技術水準不僅直接決定了薪資待遇，還是職位晉升的重要條件，學好網路程式設計會增加你求職成功的機率。
除了上述實際價值，這本書也會改變你對技術的看法。透過本書，你會發現，技術知識不是一堆難以理解的「八股文」，而是一個個鮮活的生命。學習技術知識就像學習藝術一樣，能夠讓我們的精神愉悅。
最後，我想對讀者說，從現在開始，一定要學會做內容輸出。我們可以嘗試輸出一些筆記、文章、影片等，輸出的過程其實也是學習的過程，這個過程會讓你看到自己的不足，倒逼自己進步。另外，持續輸出內容，也會讓你慢慢累積自己的影響力，讓你變得越來越有價值。
配送方式
-
台灣
- 國內宅配：本島、離島
-
到店取貨：
不限金額免運費
-
海外
- 國際快遞：全球
-
港澳店取：
訂購/退換貨須知
加入金石堂 LINE 官方帳號『完成綁定』，隨時掌握出貨動態：
提醒您！！
金石堂及銀行均不會請您操作ATM! 如接獲電話要求您前往ATM提款機，請不要聽從指示，以免受騙上當！
退換貨須知：
**提醒您，鑑賞期不等於試用期，退回商品須為全新狀態**
-
依據「消費者保護法」第19條及行政院消費者保護處公告之「通訊交易解除權合理例外情事適用準則」，以下商品購買後，除商品本身有瑕疵外，將不提供7天的猶豫期：
- 易於腐敗、保存期限較短或解約時即將逾期。（如：生鮮食品）
- 依消費者要求所為之客製化給付。（客製化商品）
- 報紙、期刊或雜誌。（含MOOK、外文雜誌）
- 經消費者拆封之影音商品或電腦軟體。
- 非以有形媒介提供之數位內容或一經提供即為完成之線上服務，經消費者事先同意始提供。（如：電子書、電子雜誌、下載版軟體、虛擬商品…等）
- 已拆封之個人衛生用品。（如：內衣褲、刮鬍刀、除毛刀…等）
- 若非上列種類商品，均享有到貨7天的猶豫期（含例假日）。
- 辦理退換貨時，商品（組合商品恕無法接受單獨退貨）必須是您收到商品時的原始狀態（包含商品本體、配件、贈品、保證書、所有附隨資料文件及原廠內外包裝…等），請勿直接使用原廠包裝寄送，或於原廠包裝上黏貼紙張或書寫文字。
- 退回商品若無法回復原狀，將請您負擔回復原狀所需費用，嚴重時將影響您的退貨權益。
商品評價