FreeBSD连载(81)：超文本传输协议HTTP

第9章 设置WWW服务

　　由于能够提供图形、声音等多媒体数据，WWW已经成为Internet使用者最喜爱的访问方式，当前的大部分 Internet流量均是由WWW浏览产生的。由于这种多媒体浏览方式的帮助，Internet不再仅仅是由专业人员使用，对计算机了解不多的普通使用者也能进入Internet的世界，享受Internet带来的新鲜内容。

　　虽然WWW服务非常之流行，然而要建立一个WWW服务器以提供WWW服务却仍然属于专业领域的任务。当前能够提供WWW服务的软件有很多种，分别运行在不同的操作系统之上，其中有一些软件能够运行在个人使用的Windows桌面系统上，具备图形界面且易于配置，因此很多希望尝试提供WWW服务的使用者常常会安装并试运行过这些系统。然而这些系统基本上是只能提供极其有限的服务能力的系统，如果要想提供一个能够允许正常的Internet访问的服务器系统，至少应该使用Windows NT系统。当要求更高的性能和稳定性系统时，就应该选择Unix。FreeBSD显然是使用Intel平台系统时，可供选择的极其优秀的WWW服务器操作系统。

• 基本概念

　　虽然普通使用者只需要了解一些常识性的概念，如URL、HTML等，就能通过浏览器很轻松的访问Internet 上的Web资源。然而要建立一个Web服务器，却需要更多的相关概念，如HTTP、MIME、CGI等，这样才能了解Web服务器的设置参数，以正确设置这些参数建立一个真正可用的服务器系统。

• 超文本传输协议HTTP

　　用于支持WWW浏览的网络协议为HTTP，这是一种最基本的客户机/服务器的访问协议。浏览器向服务器发送请求，而服务器回应相应的网页。HTTP协议从1990年开始出现，发展到当前的HTTP 1.1标准，已经有了相当多的扩展，然而其最基本的实现是非常简单的，服务器需要进行的额外处理相当少，这也是为什么Web服务器软件如此众多的原因之一。

请求方法

通常，HTTP协议使用端口80来提供客户访问，因此也可以使用其他的网络软件，如telnet，模拟客户向服务器发送请求，来查看HTTP的传输方式。

$ telnet webserver 80
Trying 192.168.0.1...
Connected to webserver.
Escape character is '^]'.
GET /index.html

　　当telnet显示了Connect等信息建立了连接之后，服务器就等待使用者输入请求，而不进行任何提示。上例中，使用者输入GET /index.html指令，则服务器立即将相应的网页返回，然后关闭连接。

　　客户程序向服务器发送的请求可以有不同的类型，这样服务器可以根据不同的请求类型进行不同的处理。在HTTP 1.0中，定义了三种最基本的请求类型，GET、POST和HEAD，这些请求方法的实现方式均与上例相同，客户程序用大写指令将请求发送给服务器，后面跟随具体的数据。

　　GET请求最为常见，它后面跟随一个网页的位置，服务器接受请求并返回其请求的页面。除了页面位置作参数之外，请求还可以跟随协议的版本如HTTP/1.0等作为参数，以发送给服务器更多的信息。

　　POST请求要求服务器接收大量的信息，除了POST后面跟随的参数之外，浏览器还会在后面持续发送数据，让服务器进行处理。通常，POST方法是和CGI程序分不开的，服务器应该启动一个CGI程序来处理POST发送来的数据。

　　HEAD请求在客户程序和服务器之间进行交流，而不会返回具体的文档。当使用GET和POST方法时，服务器最后都将结果文档返回给客户程序，浏览器将刷新显示。而HEAD请求则不同，它仅仅交流一些内部数据，这些数据不会影响浏览的过程。因此HEAD方法通常不单独使用，而是和其他的请求方法一起起到辅助作用。一些搜寻引擎使用的自动搜索机器人使用这个方法来获得网页的标志信息，或者进行安全认证时，使用这个方法来传递认证信息。

　　除了这三种最常见的访问方法之外，在HTTP 1.1中还定义了更多的访问方法类型，如PUT，用于将网页放置到正确位置，DELETE用于删除相关文档等。这些方法并不常用，因而大部分Web服务器软件并没有实现他们。然而对于特定场合他们还是非常有用的，例如使用软件编辑网页时，网页编辑器可以使用这些方法，管理不同的网页。

　　如果服务器不支持客户发送的请求方法，服务器将返回错误并立即关闭连接。

服务器对HTTP的处理方式

　　HTTP协议的这种请求/回应的模式，使得服务器只能根据客户程序的请求发送回信息，这样的好处是客户具备很大的自由度，可以任意访问服务器上的信息。因此就存在多个客户同时访问一个服务器的问题。

　　在Unix下，由一个守护进程来监视来自客户程序的请求，当守护进程接受到一个请求时，就建立一个新的进程对请求进行处理。通常服务器能创建足够多的新进程来回应客户的请求，然而如果同时发送请求的客户太多，那么服务器就有可能出现超载的情况，创建进程的速度跟不上众多客户发送请求的速度，这样就造成了服务器对外表现反应迟缓。此外，为了提高用户使用浏览器时的性能，现代浏览器还支持并发的访问方式，浏览一个网页时同时建立多个连接，以迅速获得一个网页上的多个图标，这样能更快速完成整个网页的传输。但是对服务器来讲，更增加了瞬间负载。

　　显然，造成这个问题的关键是服务器对HTTP协议的处理方式，一次请求就要建立一个连接，在网页上充满了多个较小的图象文件的时候，那么服务器和客户程序之间的大部分工作是用于建立连接，而真正用于传递数据的工作却很轻松。因此，更好的利用现有连接，减少建立连接的消耗，就需要能在一次连接中回应多个请求。在HTTP 1.1中提供了这种持续连接的方式，而下一代HTTP协议：HTTP-NG更增加了有关会话控制、丰富的内容协商等方式的支持，来提供更高效率的连接。

　　除了针对每次请求都建立一个新进程的处理方式之外，HTTP守护进程也能使用其他的方式处理多个请求，例如使用多线程，或者使用异步方式在不同请求之间进行切换，就能在一个进程内处理多个请求。虽然比起建立新进程来讲，这样消耗的处理器资源略微减少，但是并不能从根本上消除并发访问带来的处理器资源不足的问题。一般使用线程和异步方式的程序较为复杂，不能很容易扩充对新特性的支持，并有可能因为程序内部要自己进行同步等原因也会造成资源消耗。使用这些方式，虽然对处理静态的网页有好处，但对于执行CGI程序，仍然要创建子进程进行处理。因此，大部分运行在Unix上的守护程序仍然使用多进程的方式，这种方式简单却有效。

　　即使对于使用多进程方式进行处理的Web服务器，也有不同的处理方式。Unix系统中提供了超级服务器进程inetd ，因此简单的Web服务器可以使用inetd来启动真正的Web服务器。然而，inetd效率不高，使用in etd的服务器不能用作高负载的服务器系统，因此高负载的Web服务器，本身来监听客户连接请求，并负责启动子进程真正处理客户的请求。

　　如果选择的服务器程序的确需要使用inetd来启动，可以选择与inetd功能相同，但效率更高的超级服务器进程tcpserver，它可以比inetd更高效的启动服务进程。