Linux入门攻坚——25、Web Service基础知识与httpd安装配置

news2024/10/2 17:22:37

网络体系结构现在主要有OSI的七层协议和TCP/IP协议，其对应关系如下：

资源子网主要是用户进程，运行于用户空间，关注点是应用上的细节，通信子网运行于内核空间，关注通信细节。传输层是确保进程到进程间通信，IP地址是确保主机到主机通信，MAC地址是确保设备到设备通信。主机到主机与设备到设备有何不同呢？主要是网络中间要经过多台网络设备，如交换机、路由器等，MAC地址是确保在两台网络设备间通信的。当然，在这个概念里，主机也是一台设备。

应用层实现应用协议，主要运行于用户空间，像前面学到的dns，ssh都是应用层协议，本事是一种协议，而这种协议的实现需要一个载体，这就是bind和openssh。因为应用层应该关注的是本身的实现，其要与其他主机通信，只需要调用通信子网功能就可以了，套接字就是为了简化这种调用而实现的功能，起到一个上下沟通的作用。Socket是IPC的一种实现，允许位于不同主机（甚至同一主机）上不同进程之间进行通信。

Socket有三种类型：
  tcp套接字：SOCK_STREAM、
  udp套接字：SOCK_DGRAM、
  裸套接字（不借助tcp、udp，直接用IP）：SOCK_RAW。

套接字，不是很精确的说法就是IP+端口的组合。

端口：tcp和udp协议端口号都是0~65535
0~1023：众所周知，永久分配给固定应用使用，22/tcp(ssh)、80/tcp(http)、443/tcp(https)；
1024~41951：注册端口，要求不是特别严格，分配给程序注册为某应用使用，3306/tcp(mysql)；
41952+：客户端程序随机使用的端口（内核随机分配），叫做动态端口或私有端口；其范围的定义：/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range；

TCP协议特性：

  •   建立连接：三次握手
  •   将数据打包成段：校验和（CRC-32）
  •   确认、重传以及超时；
  •   排序：逻辑序号
  •   流量控制：快发慢收时；通过滑动窗口算法实现。（主要针对主机的接收能力）
  •   拥塞控制：慢启动和拥塞避免算法；（主要针对网络带宽）

Socket Domain：（根据其所使用的地址进行的另一种分类方法）

  •   AF_INET：Address Family，IPv4
  •   AF_INET6：IPv6
  •   AF_UNIX：同一主机上不同进程间通信使用

  每类套接字都至少提供了两种socket：流和数据报，即tcp和udp
    流：可靠地传递、面向连接、无边界；
    数据报：不可靠传递、有边界、无连接；

套接字相关的系统调用：
  socket()：创建一个套接字(相当于创建一个模板)；
  bind()：绑定（即将上一步的模板进行填充，与特定IP和端口联系起来）
  listen()：监听
  accept()：接收请求
  connect()：请求连接建立（一般是客户端发起）
  write()：发送数据，即向套接字写数据
  read()：接收数据，即从套接字读数据（从缓冲读）
      send()、recv()、sendto()、recvfrom()

HTTP协议：Hyper Text Transfer Protocol，其实现监听于80端口
  html：编程语言，超文本标记语言；
  MIME：Multipurpose Internet Mail Extensions（将非文本格式数据转换成文本格式传输后在转换回非文本数据）

工作机制：
  http请求
  http响应

 

Web资源：web resource
  静态文件：.html，.jpg
  动态文件：在服务器中执行后才能形成最终结果，.php，.jsp

  媒体：媒体类型（MIME类型）：major/minor
    text/html、text/plain、image/jpeg、image/gif

  URI：Uniform Resource Identifier，统一资源标识符
    URL：Uniform Resource Locator，统一资源定位符，是URI的子集，用于描述某服务器某特定资源的位置。
      Scheme://Server:port/path/to/resource，（path/to/resource最终通过映射，映射到具体文件系统中的特定文件）
  URN：Uniform Resource Naming，统一资源命名符

HTTP协议版本：
  HTTP/0.9：原型版本
  HTTP/1.0：第一个广泛使用的版本，支持MIME
  HTTP/1.1：增强了缓存功能
  spdy：Google开发的基于TCP的会话层协议，SPDY是对HTTP协议的增强。
  HTTP/2.0：

一次完整的http请求过程：
  （1）建立或处理连接；
  （2）接收请求，接收来自于网络的请求报文中对某资源的一次请求的过程。
    并发访问响应模型（Web I/O）：
      单进程I/O结构：只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结构：并行启动多个进程，每个进程响应一个请求；
      复用I/O结构：一个进程响应n个请求；
          多线程模型：一个进程生成n个线程，每个线程响应一个用户请求；
          事件驱动机制，event-driven：基于事件回调机制，进行事件状态的追踪。
      复用的多进程I/O结构：启动多个进程，每个进程响应n个请求；
  （3）处理请求：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。
    元数据：请求报文首部
      <method> <URL> <VERSION>
      host：请求的主机名称
      Connection：
  （4）访问资源：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，这些资源放置于本地文件系统某路径下，此路径通常称为DocRoot
      /var/www/html/
        images/1.jpg
    http://www.test.com/images/1.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；
     资源的MIME类型：
        显式分类、魔法分类、协商分类
      URL重定向：
        web服务构建的响应并非客户端请求的资源，而是资源的另外一个访问路径；
  （6）发送响应报文；
  （7）记录日志；

http服务器程序：
  httpd（apache）、nginx、lighttpd
  应用程序服务器：IIS、tomcat、jetty，jboss，resin
  webshpere，weblogic，oc4j

httpd的安装配置和使用：
  httpd：apache

httpd的特性：
  高度模块化设计：core + modules
  DSO：Dynamic Shared Object，动态共享对象
  MPM：多路（道）处理模块，Multipath  Processing Module。事先创建进程，按需维持适当的进程
      prefork：多进程模型，每个进程响应一个请求；进程模型，两级结构，主进程master负责生成子进程，每个子进程负责响应一个请求。
        一个主进程，负责生成n个子进程，子进程也称为工作进程，每个子进程处理一个用户请求；即使没有用户请求，也会预先生成多个空闲进程，随时等待请求到达；最大不会超过1024个；主进程负责监听80端口和接收请求，但不负责处理请求，交给子进程处理。主进程的是监听套接字，子进程的是连接套接字。        
      worker：多线程模型（多进程生成），每个线程响应一个请求；一个主进程生产多个子进程，每个子进程负责生成多个线程，每个线程响应一个请求。m进程，n线程：m*n个请求。
        线程模型，三级结构，主进程master负责生成子进程，每个子进程负责生成多个线程，每个线程响应一个请求。
　　event：事件驱动模型，一个线程响应多个请求。每个线程响应N个请求；一个主进程生成m个子进程，每个子进程负责n个请求。
        线程模型，三级结构,主进程master负责生成子进程，每个子进程响应多个请求（有一个监控线程）监听线程。
　  　httpd-2.2:event为测试使用
　  　httpd-2.4:event可生产使用

  支持运行时配置，支持单独编译模块
  支持多种方式的虚拟主机配置

虚拟主机：  物理服务器一台，  Web程序一个，却可以服务多个不同的站点
Socket   IP：Port  
基于IP的虚拟主机；基于端口的虚拟主机；基于域名的虚拟主机

httpd的安装配置：

CentOS 6 ：2.2
CentOS 7 ： 2.4

CentOS 6：程序环境
  配置文件：/etc/httpd/conf/httpd.conf、   /etc/httpd/conf.d/*.conf
  服务器脚本：    /etc/rc.d/init.d/httpd
    配置文件：/etc/sysconfig/httpd
  主程序文件：
    /usr/sbin/httpd             ：prefork模型
    /usr/sbin/httpd.event    ：event模型
    /usr/sbin/httpd.worker   ：worker模型
  日志文件目录：
    /var/log/httpd
      access_log：访问日志
      error_log：错误日志
  站点文档目录：
    /var/www/html

  配置文件的组成：主配置文件/etc/httpd/conf/httpd.conf
    [root@study610-f1 CentOS]# grep "Section" /etc/httpd/conf/httpd.conf 
    ### Section 1: Global Environment
    ### Section 2: 'Main' server configuration
    ### Section 3: Virtual Hosts
  配置格式：directive value
    directive：不区分字符大小写；
    value：为路径时，取决于文件系统；

常用配置：
  1、修改监听的IP和Port：Listen [IP:]PORT
    忽略IP表示监听本机所有IP；Listen可重复出现多次；
  2、持久连接：
    Persistent Connection：连接建立，每个资源取完后不会断开连接，而是继续等待其他的请求完成；
    如何断开？数量限制：100；时间限制：可配置
    副作用：对并发访问量较大的服务器，持久连接功能会使有些请求得不到响应；
    折衷：使用较短的持久连接时间；
    httpd-2.4 支持毫秒级持久时间
    非持久连接：
    KeepAlive on|off  、 MaxKeepAliveRequests #   、KeepAliveTimeout #
    测试：
      telnet HOST PORT
      GET / HTTP/1.1
      Host:HOSTNAME or IP

  3、MPM
    prefork，worker，event
    httpd-2.2不支持同时编译多个模块，所以只能编译时选定一个：rpm安装的包提供三个二进制程序文件，分别用于实现对不同MPM机制的支持；确认方法：
      ps aux | grep httpd
    默认为/usr/sbin/httpd，其使用prefork模型
    查看模块列表：httpd -l，查看静态编译的模块

    查看静态编译及动态装载的模块：httpd -M
  更换使用的httpd程序：编辑/etc/sysconfig/httpd
    #HTTPD=/usr/sbin/httpd.worker
  修改成httpd.worker或httpd.event，重新启动就可以了。
  prefork的配置：/etc/httpd/conf/httpd.conf

# prefork MPM
# StartServers: number of server processes to start
# MinSpareServers: minimum number of server processes which are kept spare
# MaxSpareServers: maximum number of server processes which are kept spare
# ServerLimit: maximum value for MaxClients for the lifetime of the server
# MaxClients: maximum number of server processes allowed to start
# MaxRequestsPerChild: maximum number of requests a server process serves
<IfModule prefork.c>
StartServers       8   # 服务启动时启动的服务器进程数
MinSpareServers    5   # 最小空闲服务器进程数
MaxSpareServers   20   # 最大空闲进程数
ServerLimit      256   # 
MaxClients       256   # 最大并发请求数量
MaxRequestsPerChild  4000 # 每个进程最大处理的请求数量
</IfModule>

worker的配置：

# worker MPM
# StartServers: initial number of server processes to start
# MaxClients: maximum number of simultaneous client connections
# MinSpareThreads: minimum number of worker threads which are kept spare
# MaxSpareThreads: maximum number of worker threads which are kept spare
# ThreadsPerChild: constant number of worker threads in each server process
# MaxRequestsPerChild: maximum number of requests a server process serves
<IfModule worker.c>
StartServers         4
MaxClients         300
MinSpareThreads     25
MaxSpareThreads     75 
ThreadsPerChild     25
MaxRequestsPerChild  0
</IfModule>

网站评测：
  PV：Page View，UV：User View，独立IP量；

  4、DSO机制，Dynamic Shared Object，/usr/lib64/httpd/modules
    配置指令实现模块加载：LoadModule <mod_name> <mod_path>
    模块路径可使用相对地址：
        相对于ServerRoot（其值为/etc/httpd）指向的路径而言，ServerRoot在/etc/httpd/conf/httpd.conf中定义，模块的路径为：/etc/httpd/modules/
    如：LoadModule auth_basic_module modules/mod_auth_basic.so
    就是加载/etc/httpd/modules/mod_auth_basic.so
    /etc/httpd/modules与/usr/lib64/httpd/modules是同一个位置，是一个硬链接。

  5、定义“Main”server的文档页面路径， DocumentRoot   
    文档路径映射：
       DocumentRoot指向的路径为URL路径的起始位置：
        DocumentRoot  “/var/www/html”
          test/index.html --> http://HOST:PORT/test/index.html  用户访问路径
          test/index.html --> /var/www/html/test/index.html    文件系统路径
      修改DocumentRoot测试，先关闭SELINUX：修改/etc/httpd/conf/httpd.conf

  6、站点访问控制，可基于两种类型的路径指明对哪些资源进行访问控制：
    文件系统路径：
        <Directoty ""> </Directory>
        <File ""> </File>
        <FileMatch ""> </FileMatch>
    URL路径：
        <Location ""> </Location>
        ......
    访问控制机制：
        基于来源地址：
        基于用户账号：

  7、Directory中“基于来源地址”实现访问控制
      （1）Options
        所有可用特性：Indexes Includes FollowSymLinks SymLinksifOwnerMatch ExecCGI MultiViews
        None，All
        Indexes：索引，没有定义DirectoryIndex，则列出目录下所有文件，很危险的行为，对于下载站很适用。不定义，则拒绝。
实操：
httpd.conf中修改<Directory "/var/www/html"></Directory>如下：
<Directory "/www/htdocs">
    Options Indexes FollowSymLinks
    AllowOverride None       # 是否覆盖目录下的.htaccess定义的访问权限
    Order allow,deny
    Allow from all
</Directory>


将 Options Indexes FollowSymLinks中的indexes去掉，改为 Options  FollowSymLinks，重新加载后再次访问：

        FollowSymLinks：允许跟踪符号链接文件访问，如ln -sv /etc/issue /www/htdocs/issue.html,用户可访问issue.html，否则拒绝访问。
实操：


将Options  FollowSymLinks改为Options None

      （2）基于来源地址的访问控制机制
        Order：检查次序
          Order allow，deny  白名单，后面的deny是默认处理动作
          Order deny，allow 黑名单
        Allow from
        Deny from
        来源地址：
          IP：
          NetAddr：172.16 、172.16.0.0  、172.16.0.0/16 、172.16.0.0/255.255.0.0
  实操：
    Order allow，deny
    Allow from 192.168.138.137
从137主机访问：

其他主机访问：

  8、定义默认主页面
        DirectoryIndex index.html index.html.var   # 可定义多个，从左往右依次查找，没有找到且Options定义了indexes，则列出目录下的所有文件。

  9、日志设定
    错误日志：
       ErrorLog logs/error_log，是相对路径，相对ServerRoot，即/etc/httpd目录，即/etc/httpd/logs目录，此目录文件是/var/log/httpd的软链接文件。
       LogLevel warn
       几种级别： debug、info、notice、warn、error、crit、alert、emerg
    访问日志：
      CustomLog logs/access_log combined，#combined是格式名，定义日志格式，用LogFormat定义，默认配置文件中还定义了common，referer，和agent：
      LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
      %h：客户端IP地址；
      %l：Remote logname（from identd，if supplied）-表示为空。
      %u：Remote user
      %t：服务器接收到请求的时间
      %r：First line ofrequest，请求报文的首行信息（method url version）
      %>s：响应状态码；
      %b：响应报文的大小，单位是字节，不包含响应报文首部；
      %{Referer}i：请求报文当中“referer”首部的值；当前资源的访问入口，即从哪个页面中的超链接跳转而来的；
      %{User-Agent}i：请求报文当中“User-Agent”首部的值；即发出请求用到的应用程序；

  10、路径别名
    DocumentRoot  “/www/htdocs”
      http://www.mytest.com/download/soft.rar ---> /www/htdocs/download/soft.rar   路径映射
    Alias   /URL/   "/PATH/TO/SOMEDIR/"
      Alias  /bbs/  "/forum/htdocs"
      http://www.mytest.com/bbs/index.html --> /forum/htdocs/bbs/index.html  别名
实操：
    在/www/htdocs下创建bbs目录，其下创建index.html，访问：http://192.168.138.139/bbs/index.html

    在/etc/httpd/conf/httpd/conf中增加：Alias /bbs/ "/forum/htdocs/"
    创建/forum/htdocs目录，在此目录下创建index.html。同样访问：http://192.168.138.139/bbs/index.html

  11、设定默认字符集
    AddDefaultCharset UTF-8   字符集还可以是GBK、GB2312、GB18030

  12、基于用户的访问控制
    认证质询：
      WWW-Authenticate：响应码为401，拒绝客户端请求，并说明要求客户提供账号和密码；
    认证：
      Authorization：客户端用户填入账号密码后再次发送请求报文：认证通过，则服务器发送响应的资源；
    认证类型：basic——明文； digest——消息摘要；
    安全域：需要用户认证后才能访问的路径；
      应该通过名称对其进行标识，并用于告知用户认证的原因；
    用户的账号和密码存储位置：
      虚拟账号：仅用于访问某服务时用到的认证标识；
      存储于：文本文件、SQL数据库、ldap、nis

    basic认证：
      1）定义安全域
        <Directory "">
          Options None
          AllowOverride None
          AuthType Basic
          AuthName "STRING"
          AuthUserFile "/PATH/TO/HTTPD_USER_PASSWORD_FILE"
          Require user username1 username2 ......
        </Directory>
        允许账号文件中的所有用户登录访问：       Require valid-user
      2）提供账号和密码存储（文本文件）
        使用htpasswd命令进行管理
          htpasswd [options] passwordfile username
            -c：自动创建passwordfile，因此，仅用于在添加第一个用户时使用
            -m：md5加密用户密码
            -s：sha1加密用户密码
            -D：删除指定用户

      3）实现基于组进行认证
        <Directory "">
          Options None
          AllowOverride None
          AuthType Basic
          AuthName "STRING"
          AuthUserFile "/PATH/TO/HTTPD_USER_PASSWORD_FILE"
          AuthGroupFile “/PATH/TO/HTTPD_GROUP_FILE”
          Require group group1 group2 ......
        </Directory>
      要提供：用户账号文件和组文件：
        组文件：每行定义一个组：GRP_NAME：user1 user2 user3 .......

实操：
    <1>创建目录及文件：/www/htdocs/admin目录及index.html文件

    <2>在配置文件/etc/httpd/conf/httpd.conf中配置定义域：

    <3>测试访问http://192.168.138.139/admin/index.htnl，需要用户和密码了：

访问其他路径则不需要用户密码。
    <4>创建用户、密码文件，使用htpasswd命令工具：

再次测试：
测试指定具体可登陆用户名，将配置文件中的：require valid-user改为require user tom

使用jerry无法登录，使用tom可以登录

    <5>基于组进行认证：
    修改配置文件：

添加一个用户test1，创建组文件/etc/httpd/conf.d/.htgroup

即允许webadmin组的用户登录访问/admin下的资源。
测试访问：test1和jerry可以访问，tom不可以访问。

  13、虚拟主机
    有三种实现方案：
      基于IP：为每个虚拟主机准备至少一个ip地址；
      基于端口：为每个虚拟主机准备至少一个专用port；实践中很少使用；
      基于hostname（主机名）：为每个虚拟主机至少准备一个专用hostname；
    可混合使用上述三种方式中任意方式；
    注意：一般虚拟主机不要与中心主机混用，所以，要使用虚拟主机，先禁用中心主机；
      禁用中心主机：注释掉DocumentRoot
    每个虚拟主机都有专用配置：
      <VirtualHost "IP:PORT">
        ServerName
        DocumentRoot “”
      </VirtualHost>

    ServerAlias：虚拟主机的别名：
    ErrorLog
    CustomLog
    <Directory ""></Directory>

实操：
   1） 基于IP
    先注释掉主服务器的DocumentRoot，配置虚拟主机项：

检测语法是否错误，创建相关目录、文件

主机增加增加IP：

服务重载后测试访问：

  2）基于端口的虚拟主机：配置文件修改


    3）基于hostname
先在配置文件中启用NameVirtualHost *：80配置项

测试：客户端修改hosts文件：

访问测试：

    4）测试日志：

  14、内置的status页面
      配置文件：

此时访问http://192.168.138.139/server-status：显示服务器的状态信息

配置文件中配置：ExtendedStatus On，将看到更多服务器状态：

对这个URL进行认证保护，配置方法：

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优质博文&#xff1a;IT-BLOG-CN 一、简单讲下 Java 的跨平台原理 由于各个操作系统&#xff08;Windows&#xff0c;Linux等&#xff09;支持的指令集不是完全一致的。就会让我们程序在不同的操作系统上要执行不同的程序代码。Java 开发了适用于不同操作系统及位数的 Java 虚拟…
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Python对获取数据的举例说明

Python对获取数据的举例说明

当使用Python来获取数据时&#xff0c;有许多不同的方法和库可以根据你的需求来选择。以下是一些常见的示例&#xff0c;说明如何使用Python来从各种来源获取数据。 1. 从网站或API获取JSON数据 你可以使用requests库从网站或API获取JSON格式的数据。例如&#xff0c;从某个API…
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C++ | Leetcode C++题解之第128题最长连续序列

C++ | Leetcode C++题解之第128题最长连续序列

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution { public:int longestConsecutive(vector<int>& nums) {unordered_set<int> num_set;for (const int& num : nums) {num_set.insert(num);}int longestStreak 0;for (const int& num : num_set) {…
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accelerate 笔记：对齐不同设备配置的性能

accelerate 笔记：对齐不同设备配置的性能

在TPU、多GPU和单GPU上使用accelerate运行相同的脚本和相同的batch_size&#xff0c;可能结果是不一样的那应该怎么做呢? 1 设置正确的种子 确保在所有分布式情况下使用 utils.set_seed() 完全设置种子&#xff0c;以使训练可复现 from accelerate.utils import set_seedse…
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【C++进阶】深入STL之string：模拟实现走进C++字符串的世界

【C++进阶】深入STL之string：模拟实现走进C++字符串的世界

&#x1f4dd;个人主页&#x1f339;&#xff1a;Eternity._ ⏩收录专栏⏪&#xff1a;C “ 登神长阶 ” &#x1f921;往期回顾&#x1f921;&#xff1a;C模板入门 &#x1f339;&#x1f339;期待您的关注 &#x1f339;&#x1f339; ❀STL之string &#x1f4d2;1. string…
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男士什么牌子的内裤穿着舒服？五款实力派男士内裤分享

男士什么牌子的内裤穿着舒服？五款实力派男士内裤分享

你是否曾因为内裤不透气、材质不佳而倍感烦恼&#xff1f;男士内裤作为贴身衣物&#xff0c;其舒适度和质量至关重要。在如今市场上品牌众多、材质各异的背景下&#xff0c;如何挑选一款合适的男士内裤成为了一大难题。 以下是测评过的部分男士内裤&#xff1a; 近期&#xff…
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ArUco与AprilTag 标签

ArUco与AprilTag 标签

一、简介 在许多计算机视觉应用程序中&#xff0c;姿势估计非常重要&#xff1a;机器人导航&#xff0c;增强现实等等。 该过程基于发现真实环境中的点与其2d图像投影之间的对应关系。 这通常是一个困难的步骤&#xff0c;因此通常使用合成或基准标记来简化操作。 最受流行的…
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20240606在Toybrick的TB-RK3588开发板的Android12下确认HDMI的驱动

20240606在Toybrick的TB-RK3588开发板的Android12下确认HDMI的驱动

20240606在Toybrick的TB-RK3588开发板的Android12下确认HDMI的驱动 2024/6/6 9:48 【原文是在RK3328的Android7.1下写的。我将它升级成为RK3588的Android12了】 RK平台主要采用 FB 和 DRM 两种显示框架。与此相对应&#xff0c; HDMI 也有两套驱动。 FB&#xff1a; LINUX 3.10…
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