web服务器apache架构与原理

web服务器apache架构与原理

web服务器

在开始了解Apache前，我们先熟悉一下web服务器，因为apache也是web服务器的一种。

Web系统由客户端（浏览器）和服务器端两部分组成。Web系统架构也被称为B/S架构。最常见的Web服务器有Apache、IIS等，常用的浏览器有IE、Firefox、chrome等。当你想访问一个网页时，需要在浏览器的地址栏中输入该网页的URL（Uniform Resource Locator，简称为URL）地址，或者是通过超链接链接到该网页。浏览器会向该网页所在的服务器发送一个HTTP请求，服务器会对接收到的请求信息进行处理，然后将处理的结果返回给浏览器，最终将浏览器处理后的结果呈现给用户。

web服务器端的工作流程：

（1）客户端发送请求

客户端（通过浏览器）和Web服务器建立TCP连接，连接建立以后，向Web服务器发出访问请求（如get）。根据HTTP协议，该请求中包含了客户端的IP地址、浏览器的类型和请求的URL等一系列信息。

（2）服务器解析请求

Web服务器对请求按照HTTP协议进行解码来确定进一步的动作，设计的内容有三鼐要点：方法（GET）、文档(/sample.html)、和浏览器使用的协议（HTTP/1.1）其中方法告诉服务器应完动的动作，GET方法的含义很明显是：服务器应定位、读取文件并将它返回给客户。

Web服务器软件现在就知道了，它应该找到文件/sample.html，并使用HTTP/1.1协议将内存返回给客户。信息是经过与请求到来相同的连接发出的，所以服务器不需要定们客户或创建新的连接。

（3）读取其它信息（非必须步骤）

Web服务器根据需要去读取请求的其它部分。在HTTP/1.1下，客户还应给服务器提供关于它的一些信息。元信息（metainformation）可用来描述浏览器及其能力，以使服务器能据此确定如何返回应答。

（4）完成请求的动作

若现在没有错误出现，WWW服务器将执行请求所要求的动作。要获取（GET）一个文档，web服务器在其文档树中搜索请求的文件（/sample.html）。这是由服务器机器上作为操作系统一部分的文件系统完成的。若文件能找到并可正常读取，则服务器将把它返回给客户。

如果成功：文件被发送出去。

首先，web服务器发送一个状态码及一些描述信息。既然文件已经找到，则发送状态码200，表示一切都OK，文档随后发出，因为发送的信息是HTML文档，所以Content-ty pe取值为text/html。文档长为1024个字节，所以Content-type取1024。服务器软件的标识及文件的时间属性信息也被包含在头域中。

如果失败：返回错误指示。

如果请求的文件没有找到或找到但无法读取，测请求无法满足。这时将返回不同于20 0的状态码。最常见的问题是请求中的文件名拼写有误，所以服务器无法找到该文件。这种情况下，服务器将发送一个状态码---404给客户。

（5）关闭文件和网络连接，结束会话。

当文件已被发邮或错误已发出后，web服务器结束整个会话。它关闭打开的的被请求文件，关闭网络端口从而结束网络连接。有关的其它工作则是由客户端来完成的，包括接收数据，并以用户可读的方式呈现出来。这些与服务器无关。

apache架构

Apache作为历史最悠久的web服务器，一直是web应用系统的首选，是世界上被广泛应用的web服务器软件，它可以运行在几乎所有广泛使用的计算机平台上，由于其跨平台和安全性被广泛使用，是最流行的web服务器端软件之一，也是流行架构LAMP的重要组成部分。

作为世界上最流行的Web服务器，Apache遵循的同样是HTTP协议，默认端口号为8 0。下面来是apache架构图。

Apache特点：

支持最新的HTTP/1.1通信协议。Apache是最先使用HTTP/1.1协议的Web服务器之一，它完全兼容HTTP/1.1协议并与HTTP/1.0协议向后兼容。Apache已为新协议所提供的全部内容做好了必要的准备。

支持多计算机平台。Apache几乎可以在所有的计算机操作系统上运行，包括主流的UNIX、Linux及Windows操作系统。

配置文件简单，易操作。用户可以通过直接修改Apache的配置文件信息来修改Apache，操作起来十分方便。

支持实时监视服务器状态和定制服务器日志。Apache在记录日志和监视服务器自身运行状态方面提供了很大的灵活性，可以通过Web浏览器来监视服务器的状态，也可以根据自己的需要来定制日志。

支持多种方式的HTTP认证。

支持Web目录修改。用户可以使用特定的目录作为Web目录。

支持CGI脚本，如Perl、PHP等。

支持服务器端包含指令（SSI）。

支持安全Socket层（SSL）。

支持FastCGI。

支持虚拟主机。即通过在一台服务器上使用不同的主机名来提供多个HTTP服务。Apache 支持基于IP、主机名和端口号三种类型的虚拟主机服务。

跟踪用户会话。当用户浏览基于Apache的Web站点时，可以通过Apache的mod_usertrack模块对其进行跟踪。

支持动态共享对象。Apache的模块可在运行时动态加载，这就意味着这些模块可以被装入服务器进程空间，从而减少系统的内存开销。

支持多进程。当负载增加时，服务器会快速生成子进程来处理，从而提高系统的响应能力。

支持第三方软件开发商提供的功能模块。比如Apache加载mod_jserv模块后可以支持Java Servlet，这样就可以运行Java应用程序了。

支持多线程和多进程混合模型的MPM。当MPM类型指定为worker时，由于是使用线程来处理，所以可以处理海量的请求，而系统资源的开销要小于基于进程的服务器。

Apache工作模拟

Apache2.X支持插入式并行处理模块，称为多路处理模块（MPM）。在编译apache 时必须选择也只能选择一个MPM，对类UNIX系统，有几个不同的MPM可供选择，它们会影响到apache的速度和可伸缩性。

Worker MPM:使用多个子进程，每个子进程中又有多个线程。每个线程处理一个请求，该MPM通常对高流量的服务器是一个不错的选择。因为它比prefork MPM需要更少的内存且更具有伸缩性。

Prefork MPM:使用多个子进程，但每个子进程不包含多线程。每个进程只处理一个连接。在许多系统上它的速度和worker MPM一样快，但是需要更多的内存。这种无线程的设计在某些性况下优于worker MPM，因为它可在应用于不具备线程安全的第三方模块上（如PHP3/4/5），且在不支持线程调试的平台上易于调试，另外还具有比worker MPM 更高的稳定性。

（后面会介绍如果这两种模式以及apache更多的设置与监控等）