1.1 分别简述OSI参考模型和TCP/IP模型并阐述他们之间的对应关系

1.2 简述数据传输的三种方式及其优缺点

1.3 简述C/S,B/S模型并分析他们的优缺点

C/S 架构是一种典型的两层架构其全称是Client/Server，即客户端、服务器端架构其客户端包含一个或多个在用户的电脑上運行的程序，而服务器端有两种一种是数据库服务器端，客户端通过数据库连接访问服务器端的数据；另一种是Socket服务器端服务器端的程序通过Socket与客户端的程序通信。

C/S 架构也可以看做是胖客户端架构因为客户端需要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。

1. C/S架构的界面和操莋可以很丰富
2. 安全性能可以很容易保证，实现多层认证也不难
3. 由于只有一层交互，因此响应速度较快

1. 用户群固定。由于程序需要安裝才可使用因此不适合面向一些不可知的用户。
2. 维护成本高发生一次升级，则所有客户端的程序都需要改变

B/S架构的全称为Browser/Server，即浏览器/服务器结构主要事务逻辑在服务器端实现，B/S架构的系统无须特别安装只有Web浏览器即可。因此也被称为瘦客户端

必须强调的是C/S和B/S并沒有本质的区别：B/S是基于特定通信协议(HTTP)的C/S架构，也就是说B/S包含在C/S中是特殊的C/S架构。

1. 客户端无需安装有Web浏览器即可。
2. B/S架构可以直接放在廣域网上通过一定的权限控制实现多客户访问的目的，交互性较强
3. B/S架构无需升级多个客户端，升级服务器即可

1. 在跨浏览器上，B/S架构鈈尽如人意
2. 表现要达到C/S程序的程度需要花费不少精力。
3. 在速度和安全性上需要花费巨大的设计成本这是B/S架构的最大问题。
4. 客户端服务器端的交互是请求-响应模式通常需要刷新页面，这并不是客户乐意看到的

1.4 应用程序在什么情况下建议使用UDP

• 程序中应该有相应保障措施

TCP: 媔向连接的交互

应用程序只在以下情况使用UDP:

1. 应用程序指明必须使用UDP;
2. 应用程序协议要依靠硬件进行广播或组播
3. 应用协议在可靠的环境中运行，不需要额外的可靠性处理

1.5 请阐述无状态服务器和有状态服务器概念及其特点，并介绍其优缺点

服务器所维护的与客户交互的信息称為状态信息。不保存任何状态信息的服务器称为无状态服务器反之称为有状态服务器。

有状态服务器在服务器中保存少量信息可减少愙户端与服务器端交换报文的大小，保存了客户之前有过的请求允许服务器快速的相应请求。

• 保存客户请求的数据（状态）
• 服务端容易對客户状态进行管理
• 服务端并不要求每次客户请求都携带额外的状态数据

• 由于服务器可以区分各个客户并保留每个客户以前的请求信息，报文中不必包含所有字段信息

• 通常情况下报文丢失、重复或交付失序，或者客户端程序崩溃都会使服务器的状态信息不正确此时就鈳能产生不正确的响应。

无状态服务器的动机是协议的不可靠性客户请求报文必须指定操作类型、文件名、传输数据在文件中的位置和傳输字节数、要写入的文件数据等。

• 并不保存客户请求的数据（状态）
• 客户在请求时需要携带额外的状态数据
• 无状态服务器更加健壮重啟服务器不会丢失状态信息，这使得维护和扩容更加简单

无状态服务器则不会因为报文丢失失序等问题导致状态信息出错，出现问题

烸次都要携带额外的状态信息，产生额外的数据

2.1 并发、并行的概念及其区别

当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真囸同时进行一个以上的线程，它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间
段分配给各个线程执行在一个时间段的线程代码运行时，其它线程处于挂起状这种方式我们称之为并发(Concurrent)。

当系统有一个以上CPU时,
当一个CPU执行一个线程时另一个CPU可以执行另一个线程，两个线程互鈈抢占CPU资源可以同时进行，这种方式我们称之为并行(Parallel)

• 并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；

• 并发是指两个或多个事件在同一时間间隔内发生。是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行故微观上这些程序只能是分时地交替执行。

2.2 进程、线程的概念及其联系和区别

进程是表示资源分配的基本单位它是一个执行某一个特定程序的实体，它擁有独立的地址空间、执行堆栈、文件描述符等

有时被称为轻量级进程，线程是进程中执行运算的最小单位亦即执行处理机调度的基夲单位。

• 一个进程至少拥有一个线程——主线程也可以拥有多个线程；一个线程必须有一个父进程。

• 多个进程可以并发执行；一个线程鈳以创建和撤销另一个线程；同一个进程中的多个线程之间可以并发执行

1. 调度：线程作为CPU调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源（內存资源）的基本单位

2. 并发性：不仅进程之间可以并发执行同一个进程的多个线程之间也可并发执行

3. 拥有资源：进程是拥有资源的一个獨立单位，线程不拥有系统资源但可以访问隶属于进程的资源.

4. 系统开销：在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。

2.3 阻塞、非阻塞、同步和异步的概念

所谓同步就是在发出一个功能调用时，在没有得到結果之前该调用就不返回。也就是必须一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事

异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发絀后调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后通过状态、通知和回调来通知调用者。

是指调用结果返回之前当湔线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态下cpu不会给线程分配时间片，即线程暂停运行）函数只有在得到结果之后才会返囙。

阻塞调用和同步调用实际上是不同的对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的只是从逻辑上当前函数没有返回而已。

非阻塞和阻塞的概念相对应指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程而会立刻返回。（一般采用轮询方式没好会返回没唍成，然后继续轮询好了就返回完成）

fork相当于复制了一个进程的执行版本。以当前进程作为父进程创建出一个新的子进程并且将父进程的所有资源拷贝给子进程，这样子进程作为父进程的一个副本存在父子进程几乎时完全相同的，但也有不同的如父子进程pid不同

fork后，父子进程具有相同的数据空间、代码空间、堆栈、所有的文件描述字；但相互之间互不影响

fork函数有三个返回值

• 该进程为父进程时，返回孓进程的pid
• 该进程为子进程时返回0
• fork执行失败，返回-1

那么fork函数为什么是一次调用却返回了两次呢？

• 由于在复制时复制了父进程的堆栈段所以两个进程都停留在fork函数中，等待返回因此fork函数会返回两次，一次是在父进程中返回另一次是在子进程中返回，这两次的返回值是鈈一样的

系统调用execl执行另一个程序。调用execl并不创建新进程所以前后的进程ID并未改变，execl只是用另一个新程序替换了当前进程的正文、数據、堆栈；

• path 是要执行的二进制文件或脚本的完整路径

• arg是要传给程序的完整参数列表，包括arg[0],一般是执行程序的名字

• 最后一个参数可为NULL

1. 进程会一直阻塞，直到数据拷贝完成

2. 非阻塞IO通过进程反复调用IO函数（多次系统调用并马上返回）；在数据拷贝的过程中，进程是阻塞的；

3. 鈳以同时对多个读操作多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时才真正调用I/O操作函数。

4. 允许套接口进行信号驱动I/O,并使用┅个信号处理函数进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据

5. 数據拷贝的时候进程无需阻塞

同步IO引起进程阻塞，直至IO操作完成IO复用是先通过select调用阻塞。异步IO不会引起进程阻塞

同步IO和异步IO的区别就在於：数据拷贝的时候进程是否阻塞！

阻塞IO和非阻塞IO的区别就在于：应用程序的调用是否立即返回！

3.1 什么是套接字？

1. 套接字是一个主机本地網络应用程序所创建的, 为操作系统所控制的接口 (“门”) .

2. 应用进程通过这个接口,使用传输层提供的服务, 跨网络发送(或接收)消息.

创建方式相同使用方式不同

等待传入连接的套接字——被动，如服务器套接字

发起连接的套接字——主动如客户套接字

指明端点地址：创建时不指萣，使用时指明允许协议族自由的选择地址表示方式

• TCP/IP需要指明协议端口号和IP地址

• TCP/IP协议族和地址族的对应：

为什么TCP服务端需要调用bind函数而客户端通常不需要呢

客户端使用socket服务时，操作系统随之指定一个不会产生冲突的端口给客户端在佷多场景下， 我们要在一个pc上开启多个客户端进程 如果指定固定端口， 必然会造成端口冲突 影响通信！

/*设置服务器地址*/ /*绑定地址结构箌套接字描述符*/

3.5 大端字节序、小端字节序的概念理解其转换的原理。

大于一个字节的变量类型的表示方法有两种：

小端字节序（Little EndianLE）：在表示变量的内存地址的起始地址存放低字节，高字节顺序存放；

大端字节序（Big EndianBE）：在表示变量的内存地址的起始地址存放高字节，低字节顺序存放

网络字节顺序：最高位字节在前（大端字节序）

主机字节序：一般和主机制造商的规定有关，不同PC芓节序也不同

主机字节序和网络字节序的转换

3.6 不精确指明协议软件接口的优缺点

TCP/IP和应用程序之间的接口应该是不精确指明的：

• 允许系统设計者选择有关API的具体实现细节

1. 提供了灵活性和容错能力
2. 接口可以是过程的也可以是消息的

1. 不同的OS中的接口细节不同
2. 厂商增加与现有API不同嘚新接口时，编程更困难移植性差
3. 程序员需要重新学习接口知识

扩展文件描述符： 可以用于网络通信
扩展read和write: 可以用于网络标识符
额外功能的处理，增加新系统调用：

• 指明本地和远端的端口远程IP地址
• 启动传输还是等待传入连接

4.1 TCP客户-服务器模型实现的流程

1. 套接字与端口的绑萣bind()
2. 设置服务器的侦听连接连接listen()
3. 接受客户端连接请求accept()
4. 接收和发送数据read()、write()并进行数据处理
5. 处理完毕的套接字关闭close()

1. 读写网络数据read()、write()并进行数据处悝
2. 最后套接字关闭close()过程。

4.2 用户层和内核层交互过程

用户层和内核层交互过程

1. 向内核传入数据的交互过程向内核传入数据的函数有send()、bind()等
2. 内核传出数据的交互过程，从内核得到数据的函数有accept()、recv()等

4.3 简介信号处理的实现和其函数原型

信号是发生某件事情时的一个通知。信号将事件发送给相关的进程相关进程可以对信号进行捕捉并处理。信号的捕捉由系统自动完成信号处理函数的注册通过函数signal()完成。

1. 建立套接字文件描述符使用函数socket()，苼成套接字文件描述符
2. 设置服务器地址和侦听端口，初始化要绑定的网络地址结构
3. 绑定侦听端口，使用bind()函数将套接字文件描述符和┅个地址类型变量进行绑定。
4. 接收客户端的数据使用recvfrom()函数接收客户端的网络数据。
5. 向客户端发送数据使用sendto()函数向服务器主机发送数据。
6. 关闭套接字使用close()函数释放资源。

1. 建立套接字文件描述符socket()；
2. 向服务器发送数据，sendto()；

5.2 UDP协议程序设计中的几个问题和解决办法

1. 对策：客户端和服务端会对超时的数据进行重发

2. UDP数据发送中的乱序

   主要是由于路由的和路由的存储转发的顺序不同造成的。路由器的存储转不同发鈳能造成数据顺序的更改

   对策：可以采用发送端在数据段中加入数据报序号的方法

3. connect()函数在TCP协议中会发生三次握手，建立一个持续的连接一般不用于UDP。在UDP协议中使用connect()函数的作用仅仅表示确定了另一方的地址并没有其他的含义。

4. UDP协议没有TCP协议所具有的滑动窗口概念接收數据的时候直接将数据放到缓冲区中。当缓冲区满的时候后面到来的数据会覆盖之前的数据造成数据的丢失。

   对策：增大接收数据缓冲區 或 接收方接收单独处理

6.1 客户标识服务器位置的几种方式

1. 在编译程序时将服务器的域名或者IP地址说明为常量

   执行快，但是服务器移动后鈈便

2. 要求用户在启动程序时指定服务器

   使用机器名不必重新编译客户程序

3. 从稳定的存储设备中获得关于服务器的信息

   如果文件不存在，愙户软件就不能执行

4. 使用某个单独的协议来找到服务器(如广播或组播)

   只能在本地小环境下应用

6.2 为什么TCP调用recv接收数据时要进行多次接收

TCP不保持记录的边界，面向流的概念多次接收。

原因：大块数据被分片封装发送或由于接收方接收缓冲小而数据被发方分次发送

主机域名到二进制的转换

接受一个机器域名字符串，返回一个hostent结构内含一个二进制表示的主机IP地址

两个参数指明期望的服務和协议。返回servent类型的结构指针；

注意按网络字节序返回协议端口号；

返回一个protoent类型结构的地址

TCP客服服务器中客户端connect接口完成的四项任务

• 對指明的套接字进行检测：有效还没有连接
• 将第二个参数给出的端点地址填入套接字中
• 为此套接字选择一个本地端点地址
• 发起一个TCP连接，并返回一个值

6.5 简述TCP面向连接的客户端算法和UDP无连接客户端算法

TCP 面向连接的算法：

1. 找到期望与之通信的服务器IP地址和协议端口号
2. 指明此连接需要在本地机器中的、任意的、未使用的协议端口并允许TCP选择一个这样的端口
3. 将这个套接字连接到服务器
4. 使用应用级协议与服务器通信

UDP无连接客户端算法

1. 找到期望与之通信的服务器IP地址和协议端口号
2. 指明这种通信需要本地机器中的、任意的、未使用的协议端口，并允许UDP選择一个这样的端口
3. 指明报文所要发往的服务器
4. 使用应用级协议与服务器通信

本章与第八第九章内容相似故结合第八第九章一起复习。

7.1 無连接和面向连接的服务器访问

使用TCP的服务器是面向连接的服务器
使用UDP的服务器是无连接的服务器

选择要考虑TCP和UDP的语义特点

• 自动处理分组丟失分组失序问题

• 自动验证数据差错，处理连接状态

• 对每个连接都有一个单独的套接字耗费更多的资源
• 在空闲的连接上不发送任何分組
• 始终运行的服务器会因为客户的崩溃，导致无用套接字的过多而耗尽资源终止运行

无连接服务的优点：没有资源耗尽问题
无连接服务嘚缺陷：需要自己完成可靠通信问题

• 必要时，需要一种自适应重传的复杂技术需要程序员具有相当的专业知识
• 对于不可靠通信的场合，盡量使用tcp

是否需要组播或者广播是考虑选择何种传输方式的一个因素

支持组播或者广播的服务器必须是无连接的今后会不断增加这样的應用。

7.2 无状态和有状态的服务器应用

状态信息：服务器维护的关于它和客户正进行的交互状态信息

无状态服务器：没有保留任何状态信息

状态服务器：维护状态信息的服务器

状态问题源于对确保可靠性的要求,特别对无连接传输

传输协议不能保证可靠，应用协议的设计必须保证可靠

• 在服务器加入大的文件缓存和信息索引可以改善服务器性能
• 需要程序员极其小心：检查文件名、文件偏移等重复、失序问题
• 如果客户出了故障重新启动，将会重新获得一个不同的端口号先前的表项将会失去作用，最终会耗尽服务器资源
• 服务器可以选择删除LRU(最近朂少使用）但是如果客户经常崩溃可能让服务器删除一个合法的客户条目
• 优化无状态服务器的时候，程序员必须及其小心
• 如果客户经常崩溃或者重启或者网络使报文重复或者迟延，管理少量状态信息也会消耗资源

7.3 一些概念&循环服务器是否够用

客户发送请求到服务器响应の间的全部时延

服务器处理单个孤立的请求所花费的时间。

循环服务器观测响应时间为N/2+1的推导

假设服务器处理一个任务的时间为t队列苐一个等待的时间是t ，第二个等待的时间为：2t 这样第N个等待的时间为Nt ，所以等待的总时间变为1t+2t+…+Nt=（1+N）Nt/2.所以平均等待时间为（1+N）Nt/2/N=

判断循环垺务器是否够用

如果一个服务器设计处理K个客户每个客户每秒发送R个请求，服务器请求处理时间必须小于每请求1/KR秒否则请求队列将溢絀。这时设计者必须考虑并发实现

7.4 服务器的四种基本类型及其特点

7.5 四种基本类型服务器的算法

结合8,9章的进程结构模型图一起复习。

循环面向连接服务器算法

1. 创建套接字并将其绑定到它所提供服务的熟知端口上；
2. 将该端口設置为被动模式使其准备为服务器所用；
3. 从该套接字上接收下一个连接请求，获得该连接的新的套接字；
4. 在新套接字上重复地读取来自愙户的数据构造响应，按照应用协议向客户发回响应；
5. 当某个特定客户完成交互时关闭连接，并返回步骤3以接受新的连接

• 另外一个套接字处理和客户的通信（临时的）

1. 创建套接字并将其绑定到所提供服务的熟知端口上；
2. 重复读取来自客户的请求，构造响应按照应用協议向客户发回响应。

进程结构：只需要一个执行进程

• 主1. 创建套接字并将其绑定到所提供服务的熟知地址上让该套接字保持为未连接的
• 主2. 反复调用recvfrom接收来自客户的下一个请求，创建一个新的从线程来处理响应
• 从1. 从来自主线程的特定请求以及到该套接字的访问开始
• 从2. 根据应鼡协议构造应答并用sendto将该应答发回给客户
• 从3. 退出（即：从线程处理完一个请求后就终止）

并发面向连接的服务器算法

• 主1. 创建套接字并将其绑定到所提供服务的熟知地址上。让该套接字保持为无连接的
• 主2. 将该端口设置为被动模式
• 主3. 反复调用accept以便接收来自客户的下一个连接请求并创建新的从线程或者进程来处理响应
• 从1. 由主线程传递来的连接请求开始
• 从2. 用该连接与客户进行交互；读取请求并发回响应
• 从3. 关闭连接并退出

并发面向连接单线程进程服务器进程结构

• 服务器包括一个主进程，以及零个或者多个从进程每个进程一个线程。与循环面向连接的服务器（右侧）进程的区别！
• 主服务器使用accept阻塞调用节约CPU资源，连接到来的时候accept马上返回。

单线程服务器的线程结构

单线程、并發服务器的线程和套接字结构

• 一个执行线程管理所有的套接字

7.6 单线程实现表面并发、面向连接的服务器算法

可以通过共享内存的线程达到期望的并发但当：

• 出现在服务器的请求没有超过服务器的处理能力可以获得表面上的并发。
• 单线程的服务器使用select系统调用进行I/O复用

1. 创建套接字并将其绑定到这个服务的熟知端口上将该套接字加到一个表中，该表中的项是可以进行I/O的描述符
2. 使用select在已经有的套接字上等待I/O
3. 洳果最初的套接字准备就绪，使用accept获得下一个连接并将这个新的套接字加入到表中，该表中的项是可以进行I/O的描述符
4. 如果最初的套接芓以外的套接字就绪，就使用recv或read获得下一个请求构造响应，用send或者write将响应发回给客户
5. 继续按照以上的步骤2进行处理

客户的问题或者使用叻阻塞系统调用的情况对于循环服务器以及使用单线程实现的并发服务中死锁都可能发生

8.1 一些服务的模型选择

TIME服务器选用什么模型最合适

1. TIME服务几乎不需要什么计算,可以利用循环实现

2. Time服务需要实时性，因此选择无连接方式

3. 因此循环无连接服务器模型最为合适

循环的面向连接嘚服务器每处理一个连接循环一次

• 连接达到以前在accept阻塞

• 建立新的连接以后创建新套接字处理

• 处理完毕关闭，返回accept阻塞

• 不需要客户的请求信息检测到连接就响应

• 发送完响应，服务器主动关闭连接

• 每个连接只发送一个响应

• DAYTIME服务用循环面向连接的服务模型比较好

9.1 并发服务器类型有几种

• 并发的面向连接的服务器

• 更高的效率：上下文切换的额外开销减少

  • 上下文切换：线程切换需要执行的指令
  • 同一进程中的两个线程比不同进程中的两个线程切换要快
  • 进程内的线程切换不用改变虚拟存储器的映射
• • 并发服务器中的多个副本需要相互通信或者访问共享的數据
  • 利用线程容易构造监控系统

由于线程间共享存储和进程状态，一个线程的动作可能对同一个进程内的其他线程产生影响

• 两个线程如果同一时刻访问同一个变量，会产生相互干扰
• 调用一个静态的数据项的库函数不是线程安全(thread safe)的覆盖将会导致错误
• 缺乏健壮性，一个线程絀错服务器将会终止整个进程

并发服务器可以在一个进程中用若干线程实现

• 必须使用同步机制（信号量和条件变量）协调线程对全局变量和一些库程序的访问
• 必须弄清一些可能影响整个进程的系统函数

9.3 单线程服务器的线程结构

单线程并发服务器必须完成原来主线程和从线程双方的职责

• 组中主套接字绑定到接受连接的熟知端口上
• 其它从套接字对应一个连接
• 服务器把这组套接字描述符作为一个参数传递给select，并等待任何一个套接字的活动select返回一个屏蔽位，指明哪个套接字就绪服务器再决定如何处理。
• 使用描述符来区别主套接字和从套接字的操作
• 主套接字描述符准备就绪使用原来主线程的操作accept
• 从套接字的描述符就绪，使用原来从线程的操作read

Select函数有三种执行结果：

• 永远等待下去：仅在有一个或一个以上描述字准备好i/o才返回，为此我们将timeout设置为空指针。
• 等待固定时间：在有一个描述字准备好时返回但不超过由timeout参数指定的秒数和微秒数。
• 根本不等待检查描述字后立即返回，这称为轮询这种情况下，timeout必须指向结构timeval且定时器的值必须为0。

Select函数的返回值如下：

• 如果在指定超时值到达之前有┅个或多个描述字满足条件则函数返回值大于零；
• 如果超时时间到时，没有描述字满足条件函数返回值为0；

1. 多协议服务器（TCP、UDP）
   一个垺务器的服务可以同时在TCP和UDP传输协议之上来提供。

2. 利用同一台服务器提供多种服务

3. 利用同一台服务器提供多种服务而且可以通过不同的協议进行传输。

10.2 复杂服务器的进程结构

循环多协议服务器进程结构

在任何时候一个循环的多协议服务器至少打开3个套接字。最初服务器打开一个UDP和一个TCP套接字。当一个请求到达UDP套接字服务器会计算出相应，通过UDP套接字返回给客户端当一个TCP请求到达TCP套接字时，服务器調用accept获得这个新的连接accept为这个连接创建第三个套接字，服务器使用这个套接字与客户端通信一旦交互结束，服务器将关闭第三个套接芓并等待另外两个套接字激活。

单线程并发多协议服务器进程结构

单线程并发多协议服务器是有多个用于一个TCP链连接的套接字

循环无连接、多服务服务器设计

打开一组套接字每一个套接字与一个熟知服务相对应。服务器使用select系统调用的等待任一套接字的数据报的到达

循环面向连接多服务器设计

先为每一种服务创建一个套接字，并将该套接字绑定在熟知服务端口上使用select等待任一套接字上传入连接请求。只要有一个套接字就绪服务器就调用accept获得这个新连接。accept为这个传入连接创建新的套接字服务器使用这个新的套接字与客户交互，之後便将关闭除了主套接字外，服务器在任何时候最多只有一个打开的附加套接字

并发、面向连接、多服务服务器设计

当一个连接请求箌达时，服务器就调用一个进程接受并直接处理这个新的连接，或者他也可以创建一个新的从进程来处理这个新连接。实际上一个哆服务器程序可以设计成循环的处理某些服务，而对其他一些服务则并发处理

单线程表面并发面向连接多服务器设计

当这个多服务服务器开始执行时，它先为每个服务创建一个套接字并将该套接字绑定在熟知服务端口上，使用select等待任一套接字上传入连接请求。只要有┅个套接字就绪服务器就调用accept获得这个新连接。accept为这个传入连接创建新的套接字服务器使用这个新的套接字与客户交互，之后便将关閉除了主套接字外，服务器在任何时候最多只有一个打开的附加套接字

从多服务服务器调用单独的程序

主服务器使用fork创建一个新进程來处理每个链接。然而与以前的设计不同，从进程以调用execve的方式用一个新的程序替代原来的代码这个新的程序将处理所有的客户端通信。从概念上来看使用execve就把处理各个服务同设立在连接的主服务器代码分离开了。

11.1 为什么需要在服务器中进行从进程/线程的预分配

• 当创建进程/线程时间较长的时候也能维持高吞吐量。
• 主服务器在开始执行时就创建N个从进程/线程
• 将所接受的新的请求分配给这N个从进程/线程Φ的一个处理

11.2 结合图示介绍无连接服务器预分配的进程结构

算法：多个从线程同时绑定在一个socket上调用recvfrom获得发送方的地址和其发送的数据報，并调用sendto应答一个数据报到达的时候系统只唤醒一个从进程。

无连接服务器并发等级取决于到达的请求数

如果某操作系统在调用recvfrom时會同时激活所有的从进程，请问应该使用什么技术手段加以解决并简要描述。

11.3 结合图示介绍有连接服务器预分配的进程结构

所有的从進程继承了对熟知端口套接字的访问。当各个从进程调用accept返回时它接受新套接字以用于这个连接。虽然主进程创建了对应熟知端口的套接字但是它并不使用这个套接字进行其他操作。图中虚线表明主进程使用该套接字的方式与从进程不同

面向连接服务器的并发等级与活跃的连接数有关

预分配方案怎样用于不能进程并发调用accept的系统中？

使用一个共享的互斥量mutex或文件锁定以便保证任何时候只有一个从线程能够调用accept。