Linux進階：httpd服務（一）
Socket套接字：IP和埠的組合
HTTP
- http:Hyper text transfer protocol 超文字（包含連線的檔案，點選地址會跳轉到令一個資源）傳輸協議
埠：80/TCP 主要傳輸html編碼的資料
http是應用層協議，基於傳輸層的tcp協議傳輸 - html:Hyper text markup language 超文字標記語言，程式語言
html示例 <html> <head> <title>html語言</title> </head> </body> <img src="http://www.dushan.com/bixin/2018101017/dadda.png"> <h1>歡迎</h1> <p><a href=http://www.dushan.com>達達</a>哈哈</p> </body> </html> - CSS:Cascading Style Sheet 層疊樣式表
- js :JavaScript引擎，為瀏覽器的一部分，廣泛用於客戶端的指令碼語言，用來給HTML網頁增加動態功能。
static:客戶端請求什麼，服務端傳送什麼
dynamic:客戶端請求什麼，服務端程式碼執行一遍，把傳送結果
瞭解：RESTful API
HTTP協議介紹
-
http/0.9 1991原型版本
只有一個命令GET,GET /index.html ,伺服器只能迴應HTML格式字串，不能迴應別的格式 -
http/1.0 1996年5月 支援cache,MIME,method
1、每個TCP連線只能傳送一個請求，傳送資料完畢，連線關閉，再發送其他資源，重新建立新連結。
2、引用了POST命令和HEAD命令
3、頭資訊是ASCII碼，後面資料可為任何格式，伺服器迴應是會告訴客戶端，資料是什麼格式，即content-type欄位作用，這些資料型別總稱為MIME多用途網際網路郵件擴充套件，每個值包括一級型別和二級型別，預定義的型別，也可自定義型別，常見的major/minor;text/xml,text/html;images/jpg,images/png。可傳輸圖片音訊多媒體資訊。
例：資料+元資料（表示型別）
123數值表示 7位二進位制可以表示
123字串表示 3個8位需24位表示 -
http/1.1 1997年1月
1、引入持久連線，不用宣告connection:keep-alive,對於同一域名，大多數瀏覽器運輸同時建立6個持久連線。
2、引入管道機制，同一個TCP連線裡，客戶端可以同時傳送多個請求。
3、新增方法PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE
4、同一個TCP連線裡，所有的資料通訊是按次序進行的。伺服器只能順序處理迴應，前面的迴應慢，會有許多請求排隊，造成"隊頭堵塞"（Head-of-line blocking）
5、為避免上述問題，兩種方法：一是減少請求數，二是同時多開持久連線。網頁優化技巧，如合併指令碼和樣式表、將圖片嵌入CSS程式碼、域名分片（domain sharding）等
6、HTTP 協議不帶有狀態，每次請求都必須附上所有資訊。請求的很多欄位都是重複的，浪費頻寬，影響速度 -
http/2.0：2015年
Spdy：2009年,谷歌研發,解決HTTP/1.1 效率不高問題
1、頭資訊和資料體都是二進位制，稱為頭資訊幀和資料幀
複用TCP連線，在一個連線裡，客戶端和瀏覽器都可以同時傳送多個請求或迴應，且不用按順序一一對應，避免了“隊頭堵塞“,此雙向的實時通訊稱為多工（Multiplexing）
2、引入頭資訊壓縮機制（header compression）,頭資訊使用gzip或compress壓縮後再發送；客戶端和伺服器同時維護一張頭資訊表，所有欄位都會存入這個表，生成一個索引號，不傳送同樣欄位，只發送索引號，提高速度
3、HTTP/2 允許伺服器未經請求，主動向客戶端傳送資源，即伺服器推送（server push）
HTTP工作機制
-
工作機制：
http請求：http request
http響應：http response
一次http事務：請求<-->響應 -
Web資源：web resource（Web Resource-URI-URL每個資源都需要單獨請求）
一個網頁由多個資源構成，開啟一個頁面，會有多個資源展示出來，但是每個資源都要單獨請求。因此，一個“Web 頁面”通常並不是單個資源，而是一組資源的集合
1、靜態檔案：無需服務端做出額外處理
檔案字尾：.html, .txt, .jpg, .js, .css, .mp3, .avi
2、動態檔案：服務端執行程式，返回執行的結果
檔案字尾：.php, .jsp,.asp -
提高HTTP連線效能
1、並行連線：通過多條TCP連線發起併發的HTTP請求 1.1支援
2、持久連線：keep-alive,長連線，重用TCP連線，以消除連線和關閉的時延,以事務個數和時間來決定是否關閉連線 1.1支援
3、管道化連線：通過共享TCP連線發起併發的HTTP請求 2.0支援
4、複用的連線：交替傳送請求和響應報文（實驗階段） 2.0支援
URI
-
URI: Uniform Resource Identifier 統一資源標識，分為URL和URN
1、URN: Uniform Resource Naming，統一資源命名
示例：P2P下載使用的磁力連結是URN的一種實現
magnet:?xt=urn
660557A6890EF888666
2、URL: Uniform ResorceLocator，統一資源定位符，用於描述某伺服器某特定資源位置
3、兩者區別：URN如同一個人的名稱，而URL代表一個人的住址。換言之，URN定義某事物的身份，而URL提供查詢該事物的方法。URN僅用於命名，而不指定地址 -
URL組成
<scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag>1、scheme:方案，訪問伺服器以獲取資源時要使用哪種協議
2、user:使用者，某些方案訪問資源時需要的使用者名稱
3、password:密碼，使用者對應的密碼，中間用：分隔
4、Host:主機，資源宿主伺服器的主機名或IP地址
5、port:埠,資源宿主伺服器正在監聽的埠號，很多方案有預設埠號
6、path:路徑,伺服器資源的本地名，由一個/將其與前面的URL元件分隔 (docroot）
7、params:引數，指定輸入的引數，引數為名/值對，多個引數，用;分隔
8、query:查詢，傳遞引數給程式，如資料庫，用？分隔,多個查詢用&分隔
9、frag:片段,一小片或一部分資源的名字，此元件在客戶端使用，用#分隔
網站訪問量
-
IP(獨立IP)：即Internet Protocol,指獨立IP數。一天內來自相同客戶機IP地址只計算一次，記錄遠端客戶機IP地址的計算機訪問網站的次數，是衡量網站流量的重要指標
-
PV(訪問量)：即Page View, 頁面瀏覽量或點選量，使用者每次重新整理即被計算一次，PV反映的是瀏覽某網站的頁面數，PV與來訪者的數量成正比，PV並不是頁面的來訪者數量，而是網站被訪問的頁面數量
-
UV(獨立訪客)：即Unique Visitor,訪問網站的一臺電腦為一個訪客。一天內相同的客戶端只被計算一次。可以理解成訪問某網站的電腦的數量。網站判斷來訪電腦的身份是通過來訪電腦的cookies實現的。如果更換了IP後但不清除cookies，再訪問相同網站，該網站的統計中UV數是不變的
-
QPS：request per second，每秒請求數
-
PV，QPS,併發連線數換算公式
1、QPS= PV* 頁⾯衍⽣連線次數/ 統計時間（86400） 2、併發連線數=QPS* http平均響應時間 3、峰值時間：每天80%的訪問集中在20%的時間裡，這20%時間為峰值時間 4、峰值時間每秒請求數(QPS)=( 總PV數*頁面衍生連線次數）*80% ) / ( 每天秒數* 20% )
一次完整的HTTP請求處理過程
1、建立連線
接收或拒絕連線請求
2、接收請求
接收客戶端請求報文中對某資源的一次請求的過程
Web訪問響應模型（Web I/O）
單程序I/O模型：啟動一個程序處理使用者請求，而且一次只處理一個，多個請求被序列響應
多程序I/O模型：並行啟動多個程序,每個程序響應一個連線請求
複用I/O結構：啟動一個程序，同時響應N個連線請求
實現方法：多執行緒模型和事件驅動
多執行緒模型：一個程序生成N個執行緒，每執行緒響應一個連線請求
事件驅動：一個程序處理N個請求
複用的多程序I/O模型：啟動M個程序，每個程序響應N個連線請求，同時接收M*N個請求
3、處理請求
伺服器對請求報文進行解析，並獲取請求的資源及請求方法等相關資訊，根據方法，資源，首部和可選的主體部分對請求進行處理
元資料：請求報文首部
請求報文分三部分：
第一部分star line： 客戶端用什麼方式(GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、OPTIONS)請求哪個資源，並且http是哪個版本
第二部分HEADERS：格式name:value
第三部分body:
4、訪問資源
伺服器獲取請求報文中請求的資源web伺服器，即存放了web資源的伺服器，負責向請求者提供對方請求的靜態資源，或動態執行後生成的資源
資源放置於本地檔案系統特定的路徑：DocRoot
DocRoot>/var/www/html
/var/www/html/images/logo.jpg
web伺服器資源路徑對映方式：
(a) docroot
(b) alias
(c) 虛擬主機docroot
(d) 使用者家目錄docroot
5、構建響應報文：
一旦Web伺服器識別除了資源，就執行請求方法中描述的動作，並返回響應報文。響應報文中包含有響應狀態碼、響應首部，如果生成了響應主體的話，還包括響應主體
1）響應實體：如果事務處理產生了響應主體，就將內容放在響應報文中回送過去。響應報文中通常包括：
描述了響應主體MIME型別的Content-Type首部
描述了響應主體長度的Content-Length
實際報文的主體內容
2）URL重定向：web服務構建的響應並非客戶端請求的資源，而是資源另外一個訪問路徑
永久重定向：http://www.360buy.com
臨時重定向：http://www.taobao.com
3）MIME型別：
Web伺服器要負責確定響應主體的MIME型別。多種配置伺服器的方法可將MIME型別與資源管理起來
魔法分類：Apache web伺服器可以掃描每個資源的內容，並將其與一個已知模式表(被稱為魔法檔案)進行匹配，以決定每個檔案的MIME型別。這樣做可能比較慢，但很方便，尤其是檔案沒有標準副檔名時
顯式分類：可以對Web伺服器進行配置，使其不考慮檔案的副檔名或內容，強制特定檔案或目錄內容擁有某個MIME型別
型別協商：有些Web伺服器經過配置，可以以多種文件格式來儲存資源。在這種情況下，可以配置Web伺服器，使其可以通過與使用者的協商來決定使用哪種格式(及相關的MIME型別)"最好"
6、傳送響應報文
Web伺服器通過連線傳送資料時也會面臨與接收資料一樣的問題。伺服器可能有很多條到各個客戶端的連線，有些是空閒的，有些在向伺服器傳送資料，還有一些在向客戶端回送響應資料。伺服器要記錄連線的狀態，還要特別注意對持久連線的處理。對非持久連線而言，伺服器應該在傳送了整條報文之後，關閉自己這一端的連線。對持久連線來說，連線可能仍保持開啟狀態，在這種情況下，伺服器要正確地計算Content-Length首部，不然客戶端就無法知道響應什麼時候結束了
7、記錄日誌
最後，當事務結束時，Web伺服器會在日誌檔案中新增一個條目，來描述已執行的事務
HTTP伺服器應用
-
http伺服器程式
1、httpd apache
2、nginx 現也已支援lua
3、lighttpd 最早支援lua指令碼動態引擎配置 -
應用程式伺服器
1、IIS .asp
2、tomcat .jsp
3、jetty 開源的servlet容器，基於Java的web容器
4、Resin CAUCHO公司，支援servlets和jsp的引擎
5、webshpere(IBM), weblogic(BEA), jboss,oc4j(Oracle) -
市場佔有率統計 www.netcraft.com
Httpd介紹
-
httpd (d:doemon守護程序）
20世紀90年代初，國家超級計算機應用中心NCSA開發
1995年開源社群釋出apache（後解散由社群等人維護 a patchy server，有bug就打補丁，所以叫充滿補丁的服務）
ASF: apache software foundation apache軟體基金會
FSF：Free Software Foundation 自由軟體基金會 -
特性：
1、高度模組化：core + modules
2、DSO: Dynamic Shared Object 動態加/解除安裝
3、MPM：multi-processing module多路處理模組
MPM工作模式
1、prefork：多程序I/O模型，每個程序響應一個請求，預設模型
一個主程序：生成和回收n個子程序，建立套接字，不響應請求
多個子程序：工作work程序，每個子程序處理一個請求；系統初始時，預先生成多個空閒程序，等待請求，最大不超過1024個
2、worker：複用的多程序I/O模型,多程序多執行緒，IIS使用此模型
一個主程序：生成m個子程序，每個子程序負責生個n個執行緒，每個執行緒響應一個請求，併發響應請求：m*n
3、event：事件驅動模型（worker模型的變種）
一個主程序：生成m個子程序，每個程序直接響應n個請求，併發響應請求：m*n，有專門的執行緒來管理這些keep-alive型別的執行緒，當有真實請求時，將請求傳遞給服務執行緒，執行完畢後，又允許釋放。這樣增強了高併發場景下的請求處理能力
httpd功能特性
1、虛擬主機 (每一個站點靠一個主機來服務）
支援三種類型主機：
IP（不同的IP服務於不同的站點）
Port（不同的埠服務於不同的站點）
FQDN（不同的主機名來對映不同的站點）
2、CGI：Common Gateway Interface，通用閘道器介面
3、反向代理
4、負載均衡
5、路徑別名
6、豐富的使用者認證機制
basic 要素
digest 摘要
7、支援第三方模組