Linux：httpd服务（一）_httpd 静态文件-程序员宅基地

技术标签： Linux服务  httpd  

Socket套接字：IP和端口的组合

HTTP

  • http:Hyper text transfer protocol 超文本（包含连接的文件，点击地址会跳转到令一个资源）传输协议
    端口：80/TCP 主要传输html编码的数据
    http是应用层协议，基于传输层的tcp协议传输
  • html:Hyper text markup language 超文本标记语言，编程语言 
    html示例
<html>
 <head>
      <title>html语言</title>
 </head>
 </body>
      <img src="http://www.dushan.com/bixin/2018101017/dadda.png">
      <h1>欢迎</h1>
      <p><a href=http://www.dushan.com>达达</a>哈哈</p>
 </body>
</html>
  • CSS:Cascading Style Sheet 层叠样式表
  • js :JavaScript引擎，为浏览器的一部分，广泛用于客户端的脚本语言，用来给HTML网页增加动态功能。

static:客户端请求什么，服务端发送什么
dynamic:客户端请求什么，服务端代码运行一遍，把发送结果

了解：RESTful API

HTTP协议介绍

  • http/0.9 1991原型版本
    只有一个命令GET,GET /index.html ,服务器只能回应HTML格式字符串，不能回应别的格式

  • http/1.0 1996年5月 支持cache,MIME,method
    1、每个TCP连接只能发送一个请求，发送数据完毕，连接关闭，再发送其他资源，重新建立新链接。
    2、引用了POST命令和HEAD命令
    3、头信息是ASCII码，后面数据可为任何格式，服务器回应是会告诉客户端，数据是什么格式，即content-type字段作用，这些数据类型总称为MIME多用途互联网邮件扩展，每个值包括一级类型和二级类型，预定义的类型，也可自定义类型，常见的major/minor;text/xml,text/html;images/jpg,images/png。可传输图片音频多媒体信息。
    例：数据+元数据（表示类型）
    123数值表示 7位二进制可以表示
    123字符串表示 3个8位需24位表示

  • http/1.1 1997年1月
    1、引入持久连接，不用声明connection:keep-alive,对于同一域名，大多数浏览器运输同时建立6个持久连接。
    2、引入管道机制，同一个TCP连接里，客户端可以同时发送多个请求。
    3、新增方法PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE
    4、同一个TCP连接里，所有的数据通信是按次序进行的。服务器只能顺序处理回应，前面的回应慢，会有许多请求排队，造成"队头堵塞"（Head-of-line blocking）
    5、为避免上述问题，两种方法：一是减少请求数，二是同时多开持久连接。网页优化技巧，如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片（domain sharding）等
    6、HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上所有信息。请求的很多字段都是重复的，浪费带宽，影响速度

  • http/2.0：2015年
    Spdy：2009年,谷歌研发,解决HTTP/1.1 效率不高问题
    1、头信息和数据体都是二进制，称为头信息帧和数据帧
    复用TCP连接，在一个连接里，客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应，且不用按顺序一一对应，避免了“队头堵塞“,此双向的实时通信称为多工（Multiplexing）
    2、引入头信息压缩机制（header compression）,头信息使用gzip或compress压缩后再发送；客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，不发送同样字段，只发送索引号，提高速度
    3、HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，即服务器推送（server push）

HTTP工作机制

  • 工作机制：
    http请求：http request
    http响应：http response
    一次http事务：请求<-->响应

  • Web资源：web resource（Web Resource-URI-URL每个资源都需要单独请求）
    一个网页由多个资源构成，打开一个页面，会有多个资源展示出来，但是每个资源都要单独请求。因此，一个“Web 页面”通常并不是单个资源，而是一组资源的集合
    1、静态文件：无需服务端做出额外处理
    文件后缀：.html, .txt, .jpg, .js, .css, .mp3, .avi
    2、动态文件：服务端执行程序，返回执行的结果
    文件后缀：.php, .jsp,.asp

  • 提高HTTP连接性能
    1、并行连接：通过多条TCP连接发起并发的HTTP请求 1.1支持
    2、持久连接：keep-alive,长连接，重用TCP连接，以消除连接和关闭的时延,以事务个数和时间来决定是否关闭连接 1.1支持
    3、管道化连接：通过共享TCP连接发起并发的HTTP请求 2.0支持
    4、复用的连接：交替传送请求和响应报文（实验阶段） 2.0支持

URI

  • URI: Uniform Resource Identifier 统一资源标识，分为URL和URN
    1、URN: Uniform Resource Naming，统一资源命名
    示例：P2P下载使用的磁力链接是URN的一种实现
    magnet:?xt=urn:btih:660557A6890EF888666
    2、URL: Uniform ResorceLocator，统一资源定位符，用于描述某服务器某特定资源位置
    3、两者区别：URN如同一个人的名称，而URL代表一个人的住址。换言之，URN定义某事物的身份，而URL提供查找该事物的方法。URN仅用于命名，而不指定地址

  • URL组成

    <scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag>

    1、scheme:方案，访问服务器以获取资源时要使用哪种协议

    2、user:用户，某些方案访问资源时需要的用户名

    3、password:密码，用户对应的密码，中间用：分隔

    4、Host:主机，资源宿主服务器的主机名或IP地址

    5、port:端口,资源宿主服务器正在监听的端口号，很多方案有默认端口号

    6、path:路径,服务器资源的本地名，由一个/将其与前面的URL组件分隔 (docroot）

    7、params:参数，指定输入的参数，参数为名/值对，多个参数，用;分隔

    8、query:查询，传递参数给程序，如数据库，用？分隔,多个查询用&分隔

    9、frag:片段,一小片或一部分资源的名字，此组件在客户端使用，用#分隔

网站访问量

  • IP(独立IP)：即Internet Protocol,指独立IP数。一天内来自相同客户机IP地址只计算一次，记录远程客户机IP地址的计算机访问网站的次数，是衡量网站流量的重要指标

  • PV(访问量)：即Page View, 页面浏览量或点击量，用户每次刷新即被计算一次，PV反映的是浏览某网站的页面数，PV与来访者的数量成正比，PV并不是页面的来访者数量，而是网站被访问的页面数量

  • UV(独立访客)：即Unique Visitor,访问网站的一台电脑为一个访客。一天内相同的客户端只被计算一次。可以理解成访问某网站的电脑的数量。网站判断来访电脑的身份是通过来访电脑的cookies实现的。如果更换了IP后但不清除cookies，再访问相同网站，该网站的统计中UV数是不变的

  • 网站统计：http://www.alexa.cn/rank/

  • QPS：request per second，每秒请求数

  • PV，QPS,并发连接数换算公式

    1、QPS= PV* 页⾯衍⽣连接次数/ 统计时间（86400）
2、并发连接数=QPS* http平均响应时间
3、峰值时间：每天80%的访问集中在20%的时间里，这20%时间为峰值时间
4、峰值时间每秒请求数(QPS)=( 总PV数*页面衍生连接次数）*80% ) / ( 每天秒数* 20% )

一次完整的HTTP请求处理过程

1、建立连接
接收或拒绝连接请求

2、接收请求
接收客户端请求报文中对某资源的一次请求的过程
Web访问响应模型（Web I/O）

单进程I/O模型：启动一个进程处理用户请求，而且一次只处理一个，多个请求被串行响应
多进程I/O模型：并行启动多个进程,每个进程响应一个连接请求
复用I/O结构：启动一个进程，同时响应N个连接请求
实现方法：多线程模型和事件驱动
多线程模型：一个进程生成N个线程，每线程响应一个连接请求
事件驱动：一个进程处理N个请求
复用的多进程I/O模型：启动M个进程，每个进程响应N个连接请求，同时接收M*N个请求

3、处理请求
服务器对请求报文进行解析，并获取请求的资源及请求方法等相关信息，根据方法，资源，首部和可选的主体部分对请求进行处理
元数据：请求报文首部

请求报文分三部分：
第一部分star line： 客户端用什么方式(GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、OPTIONS)请求哪个资源，并且http是哪个版本
第二部分HEADERS：格式name:value
第三部分body:

4、访问资源
服务器获取请求报文中请求的资源web服务器，即存放了web资源的服务器，负责向请求者提供对方请求的静态资源，或动态运行后生成的资源
资源放置于本地文件系统特定的路径：DocRoot
DocRoot>/var/www/html
/var/www/html/images/logo.jpg

web服务器资源路径映射方式：
(a) docroot
(b) alias
(c) 虚拟主机docroot
(d) 用户家目录docroot

5、构建响应报文：
一旦Web服务器识别除了资源，就执行请求方法中描述的动作，并返回响应报文。响应报文中包含有响应状态码、响应首部，如果生成了响应主体的话，还包括响应主体

1）响应实体：如果事务处理产生了响应主体，就将内容放在响应报文中回送过去。响应报文中通常包括：
描述了响应主体MIME类型的Content-Type首部
描述了响应主体长度的Content-Length
实际报文的主体内容
2）URL重定向：web服务构建的响应并非客户端请求的资源，而是资源另外一个访问路径
永久重定向：http://www.360buy.com
临时重定向：http://www.taobao.com
3）MIME类型：
Web服务器要负责确定响应主体的MIME类型。多种配置服务器的方法可将MIME类型与资源管理起来
魔法分类：Apache web服务器可以扫描每个资源的内容，并将其与一个已知模式表(被称为魔法文件)进行匹配，以决定每个文件的MIME类型。这样做可能比较慢，但很方便，尤其是文件没有标准扩展名时
显式分类：可以对Web服务器进行配置，使其不考虑文件的扩展名或内容，强制特定文件或目录内容拥有某个MIME类型
类型协商：有些Web服务器经过配置，可以以多种文档格式来存储资源。在这种情况下，可以配置Web服务器，使其可以通过与用户的协商来决定使用哪种格式(及相关的MIME类型)"最好"

6、发送响应报文
Web服务器通过连接发送数据时也会面临与接收数据一样的问题。服务器可能有很多条到各个客户端的连接，有些是空闲的，有些在向服务器发送数据，还有一些在向客户端回送响应数据。服务器要记录连接的状态，还要特别注意对持久连接的处理。对非持久连接而言，服务器应该在发送了整条报文之后，关闭自己这一端的连接。对持久连接来说，连接可能仍保持打开状态，在这种情况下，服务器要正确地计算Content-Length首部，不然客户端就无法知道响应什么时候结束了

7、记录日志
最后，当事务结束时，Web服务器会在日志文件中添加一个条目，来描述已执行的事务

HTTP服务器应用

  • http服务器程序
    1、httpd apache
    2、nginx 现也已支持lua
    3、lighttpd 最早支持lua脚本动态引擎配置

  • 应用程序服务器
    1、IIS .asp
    2、tomcat .jsp
    3、jetty 开源的servlet容器，基于Java的web容器
    4、Resin CAUCHO公司，支持servlets和jsp的引擎
    5、webshpere(IBM), weblogic(BEA), jboss,oc4j(Oracle)

  • 市场占有率统计 www.netcraft.com

Httpd介绍

  • httpd (d:doemon守护进程）
    20世纪90年代初，国家超级计算机应用中心NCSA开发
    1995年开源社区发布apache（后解散由社区等人维护 a patchy server，有bug就打补丁，所以叫充满补丁的服务）
    ASF: apache software foundation apache软件基金会
    FSF：Free Software Foundation 自由软件基金会

  • 特性：
    1、高度模块化：core + modules
    2、DSO: Dynamic Shared Object 动态加/卸载
    3、MPM：multi-processing module多路处理模块

MPM工作模式

1、prefork：多进程I/O模型，每个进程响应一个请求，默认模型
一个主进程：生成和回收n个子进程，创建套接字，不响应请求
多个子进程：工作work进程，每个子进程处理一个请求；系统初始时，预先生成多个空闲进程，等待请求，最大不超过1024个

2、worker：复用的多进程I/O模型,多进程多线程，IIS使用此模型
一个主进程：生成m个子进程，每个子进程负责生个n个线程，每个线程响应一个请求，并发响应请求：m*n

3、event：事件驱动模型（worker模型的变种）
一个主进程：生成m个子进程，每个进程直接响应n个请求，并发响应请求：m*n，有专门的线程来管理这些keep-alive类型的线程，当有真实请求时，将请求传递给服务线程，执行完毕后，又允许释放。这样增强了高并发场景下的请求处理能力

httpd功能特性

1、虚拟主机 (每一个站点靠一个主机来服务）
支持三种类型主机：
IP（不同的IP服务于不同的站点）
Port（不同的端口服务于不同的站点）
FQDN（不同的主机名来映射不同的站点）

2、CGI：Common Gateway Interface，通用网关接口

3、反向代理

4、负载均衡

5、路径别名

6、丰富的用户认证机制
basic 要素
digest 摘要

7、支持第三方模块
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
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