7. Web-технологии. Web сервера | Технострим

• Веб-сервер обрабатывает протокол HTTP.  

• На клиентской стороне находится браузер, на серверной - веб-сервер.  

• Обзор существующих веб-серверов и их особенностей.  

• Apache - старый и популярный веб-сервер.  

• Универсальный интернет-комбайн с множеством функций.  

• Около 60% серверов в интернете работают под управлением Apache.  

• Nginx разработан Игорем Сысоевым.  

• Быстрый и надежный сервер, популярный за свою скорость и функциональность.  

• Nginx и Apache Lite представляют Unix-серверы, Microsoft IIS - Windows-серверы.  

• Веб-серверы в Linux являются демонами.  

• Демоны запускаются с помощью init-скрипта.  

• Init-скрипты включают команды для запуска и остановки сервисов.  

• Веб-сервер читает файл конфигурации.  

• Запуск с привилегиями суперпользователя для открытия портов и логов.  

• Понижение привилегий для безопасности и запуск дочерних процессов.  

• Веб-сервер читает конфигурацию, открывает порты, понижает привилегии и запускает обработчики.  

• После этого сервер готов к обработке запросов.  

• Веб-сервер работает с файлами на диске.  

• Конфиг веб-сервера делится на несколько частей и включает инструкции типа "include".  

• Пит-файл используется для остановки веб-сервера по идентификатору процесса.  

• Веб-сервер создает два типа логов: error log и access log.  

• Error log содержит сообщения об ошибках, формат не определен.  

• Access log содержит сообщения об успешно или неудачно обработанных запросах, формат задан жестко.  

• Веб-сервер состоит из мастер-процесса и воркеров.  

• Мастер-процесс запускает воркеры и поддерживает их количество.  

• Воркеры работают с пониженными привилегиями и обрабатывают сетевые соединения.  

• Воркер получает и обрабатывает запросы в цикле.  

• Чтение запроса, выбор виртуального хоста и лакейшна.  

• Определение файла для ответа и проверка прав доступа.  

• Чтение файла с диска, применение выходных фильтров и отправка ответа.  

• Веб-сервер состоит из ядра и модулей.  

• Ядро отвечает за чтение и вывод данных, модули добавляют функционал.  

• Модули могут загружаться динамически или компилироваться в код сервера.  

• Модули регистрируют обработчики на этапах цикла и выполняют необходимые действия.  

• Модули добавляют дополнительные опции и директивы в конфиг веб-сервера.  

• Примеры модулей: mod_mime для определения MIME-типа документа, mod_autoindex для генерации списка файлов, mod_rewrite для изменения URL в процессе запроса.  

• Модуль mod_sidenav позволяет запускать динамические страницы.  

• Конфиг веб-сервера различается у разных серверов.  

• Важные понятия: виртуальный хост и лакейшн.  

• Виртуальный хост обрабатывает определенный домен, лакейшн — группу URL.  

• Указываются имя пользователя и группы, под которыми работают воркер-процессы.  

• Файл error.log для сообщений об ошибках и уровень ошибок.  

• Секция http указывает на начало конфига веб-сервера.  

• Директива include включает содержимое файла conf.  

• Директива access.log указывает формат записи информации в файл.  

• Секция server определяет виртуальный хост.  

• Директивы server.name и listen указывают домены и IP-адрес виртуального хоста.  

• Директива access.lock позволяет записывать информацию в отдельный файл.  

• Лакейшн представляет собой группу URL.  

• Способы записи лакейшна: точное совпадение, совпадение по префиксу, совпадение по регулярному выражению.  

• Приоритет лакейшна определяется порядком их записи в конфиге.  

• URL с расширением gif обрабатывается четвертым лакейшном.  

• URL с префиксом jpg обрабатывается вторым лакейшном.  

• Приоритет сопоставления по префиксу выше, чем по регулярному выражению.  

• Конфиг не является программой, а набором опций.  

• Опции состоят из ключей и значений.  

• Веб-сервер выбирает лакейшн и опции для обработки запроса.  

• Директивы аш типи сервер, сервер, сервер нейм, лакейшн, рут и алиас.  

• Директива рут указывает директорию для поиска файлов.  

• Директива алиас заменяет часть URL на значение.  

• Веб-сервер проверяет права доступа на файловой системе.  

• Права доступа задаются для пользователя, группы и остальных.  

• Проверка прав происходит по трем тройкам: пользователь, группа, остальные.  

• Простейший веб-сервер открывает порт, устанавливает соединение, читает данные, кодирует и отправляет обратно клиенту.  

• Файл открывается, данные читаются, кодируются и отправляются клиенту.  

• После этого файл закрывается, соединение закрывается, и сервер переходит к обслуживанию следующих клиентов.  

• Сервер обрабатывает одного клиента за раз, что может привести к блокировке других клиентов.  

• Вызовы recv и send могут занимать много времени, что делает сервер неспособным выполнять полезную работу.  

• Это называется блокирующим вводом-выводом.  

• Процесс веб-сервера блокируется на операции ввода-вывода, ожидая данных в сокете.  

• Операционная система переводит процесс в режим ожидания, пока данные не появятся.  

• В это время процесс не использует процессор и не выполняет полезную работу.  

• Мультитрейдинг: создание нескольких потоков для обработки клиентов.  

• Мультипроцессинг: использование отдельных процессов для каждого клиента.  

• Комбинированный подход: запуск нескольких процессов и потоков.  

• Параллельная обработка клиентов улучшает производительность.  

• Разработка в режиме прифорк проста и похожа на однопоточный режим.  

• Основной минус: высокое потребление памяти из-за создания новых процессов для каждого клиента.  

• Большое количество конкурирующих клиентов может привести к проблемам с памятью.  

• Быстрое выполнение запросов не так критично, так как воркеры могут использоваться повторно.  

• Долгоживущие соединения могут потреблять много воркеров, что может сломать сервер.  

• Мультитрейдинг более экономичен по памяти, так как использует потоки вместо процессов.  

• Потоки имеют общую память, что требует аккуратной работы с мьютексами и блокировками.  

• Мультитрейдинг накладывает ограничения на использование библиотек, которые не работают в многопоточном режиме.  

• Неблокирующий ввод-вывод позволяет серверу продолжать обработку других клиентов без блокировки.  

• Операционная система возвращает управление при отсутствии данных, позволяя серверу обрабатывать другие запросы.  

• Это позволяет достичь параллельной работы с разными клиентами.  

• Мультиплексирование использует системный вызов select для управления сокетами.  

• Сервер работает в бесконечном цикле, вызывая select для проверки готовности сокетов.  

• Обработка данных происходит по принципу обработки событий, что позволяет обрабатывать множество клиентов одновременно.  

• Неблокирующий ввод-вывод и event-driven разработка обеспечивают высокую производительность и экономию памяти.  

• Однако, программирование в этом стиле сложнее, и использование блокирующих вызовов может привести к блокировке всех клиентов.  

• Современные веб-серверы часто используют этот подход для повышения производительности.  

• Рассмотрены три варианта обработки сетевых соединений.  

• Апач - самый старый сервер, работающий в режиме прифорка.  

• Апач может работать в режиме воркеров, трендов и комбинированном режиме.  

• Апач написан на языке Си, что делает его быстрым сервером.  

• Работа в прифорк режиме обеспечивает высокую скорость.  

• Написаны на языке Java и используются для запуска Java-приложений.  

• Используют треды, но неэффективны для отдачи статических файлов.  

• Написаны на языках высокого уровня Perl и Python.  

• Работают медленнее, но просты в интеграции с языками программирования.  

• Используются для запуска бизнес-логики и не отдают файлы.  

• Работают на событиях и не блокируют вывод.  

• Ин Кингс и Лайт - быстрые асинхронные серверы, оптимизированные под нагрузку.  

• Ноджес и Торнадо - медленные, но поддерживают большое количество соединений и легко интегрируются с динамическими языками.  

• Используются для организации чата и реал-тайм сообщений.