Web基础与apache讲解

Web基础与apache讲解

一、网站基础；
二、HTTP协议分析；
三、TCP数据包状态分析；
四、apache原理详解；
五、案例：搭建apache网站服务；

一、网站基础：

1.域名：域名是一个IP地址的“面具” ，目的是便于记忆和访问一个或一组服务器的地址（网站，电子邮件，FTP等）。
2.域名解析：本地HOSTS解析、DNS服务器解析
3.网站的基本概念：网站、网页、主页；HTTP、URL、HTML、超链接
4.web网站：有web1.0（以编辑为特征）和web2.0（侧重用户交互）
5.动态页面与静态页面的差别：
1）URL不同：静态页面没有?、动态页面包含？


2）后缀不同(开发语言不同)：静态页面一般以.html/.htm/.xml；动态页面一般以.php/.asp/.jsp/.pl/.py/.cgi等为后缀
3）静态页面的内容是固定的，动态页面的内容会因用户、浏览器、时间、地点等而发生变化。
http://（协议头）cn.bing.com（域名）/（URI资源：路径/文件名）：
https://jx.tmall.com/?ali_trackid=2:mm_28347190_2425761_27186547:1512434578_208_1779858597
6.网站传输协议：http--超文本传输协议、https--安全超文本传输协议；

二、HTTP协议分析：

1.HTTP：超文本传输协议协议是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，协议的核心功能是传输 Web 服务器上的 HTML 页面及其他文件；
2.版本：http0.9（已过时）、http1.0和http1.1（目前广泛使用）、http2.0（未普及）；
3.http协议请求流程：

影响客户端访问web站点的因素：客户端请求的网络I/O；Web服务器请求页面的磁盘I/O；
4.HTTP 协议有多种获得 Web 资源的方法：

5.http状态返回状态码：


6.http报文格式：一个完整的http访问包含请求（request）和响应（response）；

7.使用fiddler抓包工具抓包，查看http报文格式：

三、TCP数据包状态分析：

1.tcp报文走向：

2.TCP建立连接与断开连接时，连接的状态变化：

3.查看系统中数据包的状态；
netstat -anto ##查看系统中所有连接
netstat -ant |awk '/^tcp|^udp/{state[$6]++}END{for(i in state){print i,state[i]}}' ##统计连接

四、apache原理讲解：

1.概述：apache作为最早的web服务程序，基于http协议提供网页浏览服务；
2.特点：模块化设置、开放源代码、跨平台应用、支持多种web编程语言、运行稳定；
3.apache的常见三种工作模式：
Apache 的核心模块叫多路处理模块Multi-Processing Module，简称 MPM；
MPM-prefox：多进程模式，一个进程处理一个连接，每个进程相对来讲都是独立的，这个过程会用到select机制来通知；特点：稳定、响应快、消耗大量cpu和内存、keep-alive长连接占据问题；
注解：keep-alive长连接-- TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了带宽。
实现长连接要客户端和服务端都支持长连接。

MPM-worker：多进程多线程、一个进程开多个线程、每一个线程处理一个连接，但通知机制还是select不过可以接受更多的请求；特点：节省资源、兼容性不好、稳定性不高、keep-alive长连接占据问题；

MPM-event：worker的升级版、把服务器进程和连接进行分离，基于异步I/O模型。请求过来后进程并不处理请求，而是直接交由其他机制来处理，通过epoll机制来通知请求是否完成；在这个过程中，进程本身一直处于空闲状态，可以一直接收用户请求。可以实现一个进程响应多个用户请求。并且event模式对于keep-alive连接处理也有所优化，event模式有单独的线程处理keep-alive长连接，执行完毕后，又允许它释放。这样增强了高并发场景下的请求处理能力。特点：支持海量级高并发负载、消耗资源少、但其对https支持的不完美；

总结：
不同模式效率不同，主要用于调优、命令“httpd -l”查看当前使用模式；

五、案例：搭建apache网站服务；

环境：
系统 IP地址 主机名 所需软件
Centos 6.5 192.168.100.150 www.linuxfan.cn httpd-2.2.17.tar.gz
实验步骤：
准备环境，上传软件包，并解压编译安装；
安装后优化调整；
修改定制配置文件并启动服务；
客户端访问测试；
优化httpd服务：调整其工作模式；

准备环境，上传软件包，并解压编译安装；

[root@www ~]# rpm -e httpd --nodeps 
[root@www ~]# wget http://archive.apache.org/dist/httpd/httpd-2.2.17.tar.gz
[root@www ~]# tar zxvf httpd-2.2.17.tar.gz -C /usr/src/
[root@www ~]# cd /usr/src/httpd-2.2.17/
[root@www httpd-2.2.17]# ./configure --prefix=/usr/local/httpd --enable-so --enable-rewrite --enable-cgi  &&  make  &&make install
[root@www httpd-2.2.17]# echo $?   ##返回0为成功
0
[root@www httpd-2.2.17]# ls /usr/local/httpd/   ##安装成功
bin    cgi-bin  error   icons    lib   man     modules
build  conf     htdocs  include  logs  manual
注解：
bin：存放命令；
lib：httpd的链接文件
man：帮助文档
modules：模块文件
conf：配置文件存放位置
htdocs：网页存放位置
logs：日志存放文件位置
[root@www httpd-2.2.17]# cd
[root@www ~]# 

安装后优化调整；
[root@www ~]# ln -s /usr/local/httpd/bin/* /usr/local/bin/   ##优化执行命令的路径
[root@www ~]# cp /usr/local/httpd/bin/apachectl /etc/init.d/httpd
[root@www ~]# vi /etc/init.d/httpd 
1 #!/bin/bash  
2 # chkconfig: 35 85 15     ##在3和5运行级别开机启动，开机启动顺序为85，关机关闭顺序为15
81 $HTTPD -k $ARGV  &&echo "httpd is $ARGV complete."      ##第82行，添加输出信息
:wq
[root@www ~]# chmod +x /etc/init.d/httpd 
[root@www ~]# chkconfig --add httpd
[root@www ~]# chkconfig --list httpd
httpd           0:关闭    1:关闭    2:关闭    3:启用    4:关闭    5:启用    6:关闭

修改定制配置文件、准备网页文档、并启动服务；
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/httpd.conf           ##修改主配置文件
:set nu  ##打印出行号
 29 ServerRoot "/usr/local/httpd"
 40 Listen 80
 65 User daemon
 66 Group daemon
 88 ServerAdmin [email protected]       ##修改管理员的邮箱
 97 ServerName www.linuxfan.cn:80           ##添加网站的域名
 104 DocumentRoot "/usr/local/httpd/htdocs"
 186 ErrorLog "logs/error_log"
 193 LogLevel warn
 215 CustomLog "logs/access_log" common
:wq
[root@www ~]# cat < /usr/local/httpd/htdocs/index.html        ##准备网页文档






www.linuxfan.cn



END
[root@lwh ~]# ls /usr/local/httpd/htdocs/                   ##上传网页中调用的图片
index.html  linux.jpg
[root@www ~]# /etc/init.d/httpd start
httpd is start complete.
[root@www ~]# netstat -utpln |grep httpd 
tcp        0      0 :::80                       :::*                        LISTEN      73341/httpd 
[root@www httpd]# netstat -nat | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(key in S) print key,"\t",S[key]}'
FIN_WAIT2        38
CLOSING          3
SYN_RECV         1
CLOSE_WAIT       1
TIME_WAIT        261
ESTABLISHED      71
LAST_ACK         2
FIN_WAIT1        9
注解：
  CLOSED          无连接是活动的或正在进行 
  LISTEN          服务器在等待进入呼叫 
  SYN_RECV        一个连接请求已经到达，等待确认 
  SYN_SENT        应用已经开始，打开一个连接 
  ESTABLISHED     正常数据传输状态/当前并发连接数 
  FIN_WAIT1       应用说它已经完成 
  FIN_WAIT2       另一边已同意释放 
  ITMED_WAIT      等待所有分组死掉 
  CLOSING         两边同时尝试关闭 
  TIME_WAIT       另一边已初始化一个释放 
  LAST_ACK        等待所有分组死掉

客户端访问测试；
[root@www ~]# curl -o 192.168.100.150

优化httpd服务：调整其工作模式；
1.查看工作模式：
[root@www ~]# /usr/local/httpd/bin/httpd -V |grep MPM ##查看工作模式
Server MPM: prefork
注：设置httpd的工作模式时，不仅考虑网站的并发连接等工作效率，也要考虑服务器硬件占用情况，内存尤为重点考虑；

2.prefork（进程+子进程）模式，默认：
StartServers 服务器启动时建立的子进程数量，推荐：小型网站：默认、中：20-50、大：50-100；
MinSpareServers 空闲子进程最小数量，当空闲子进程数少于该数值将产生新的子进程，推荐：与startservers一致；
MaxSpareServers 空闲子进程最大数量，当空闲子进程数大于该数值将杀死多于子进程。这个值不要设得过大，但如果设的值比 MinSpareServers 小， Apache 会自动把其调整为MinSpareServers+1；
MaxClients 限定最大用户并发数， 是对 Apache 性能影响最大的参数。默认是150个进程，如果请求总数达到该设置的值时--可以使用ps -ef |grep http |wc -l来查看，那么后边的请求就需要排队，直到某个已经建立完成的请求处理完成后。这就是apache服务器系统资源剩余很多，但是http访问还是很慢的原因，理论上这个值设置的越大，apache可以处理的请求就越多，那么如果该值超过256，那么apache则无法启动，如果想配置更大值，必须在源码包中修改serverlimit（服务极限）这个参数，该参数最大为200000，对位于源代码包下 server/mpm/prefork/prefork.c 中以下两行做相应修改即可：
#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 256
#define MAX_SERVER_LIMIT 200000
改后重新编译安装；
MaxRequestsPerChild 每个子进程在其生存期内允许服务的最大请求数量，若为0则代表该进程不会因为请求数量的变化而停止，建议10000-30000，避免出现活动请求占用服务器内存资源；

[root@www ~]# /usr/local/httpd/bin/httpd -V |grep MPM
Server MPM:     prefork
 -D APACHE_MPM_DIR="server/mpm/prefork"
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/extra/httpd-mpm.conf 
     36 
     37     StartServers          5
     38     MinSpareServers       5
     39     MaxSpareServers      20
     40     MaxClients          150
     41     MaxRequestsPerChild   10000
     42 
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/httpd.conf            ##去掉注释
370  Include conf/extra/httpd-mpm.conf
[root@www ~]# /etc/init.d/httpd  restart 
[root@www ~]# ps aux |grep httpd |grep -v grep          ##一个主进程，五个子进程
daemon    3849  0.0  0.3  27996  1528 ?        S    21:37   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
daemon    3850  0.0  0.3  27996  1528 ?        S    21:37   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
daemon    3851  0.0  0.3  27996  1528 ?        S    21:37   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
daemon    3852  0.0  0.3  27996  1528 ?        S    21:37   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
daemon    3853  0.0  0.3  27996  1528 ?        S    21:37   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
root     53394  0.0  0.4  27996  2088 ?        Ss   19:19   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart

3.worker（多进程+多线程）工作模式：
StartServers    服务器启动时建立的子进程数量，推荐：小=默认、中=3-5、大=5-10；
MaxClients  限定最大用户并发数、推荐：500以上；
MinSpareThreads 空闲子线程最小数量，当空闲子线程数少于该数值将产生新的子线程，推荐：小=默认、中=50-100、大=100-200；
MaxSpareServers 空闲子线程最大数量，当空闲子线程数大于该数值将杀死多于子线程，推荐：小=默认、中=80-160、大=200-400；
ThreadsPerChild 每个子进程的最大并发线程数，推荐：小型网站1000、中1000-2000、大2000-3500，推荐：小=默认、中=50-100、大=100-200；
MaxRequestsPerChild 每个子进程在其生存期内允许服务的最大请求数量。如果设置为“ 0”，子进程将永远不会结束。推荐：小10000、大20000-50000；
注：如若开启worker工作模式，需要在编译安装时--with-mpm=worker选项指定；
当从prefox切换到worker时，重新编译安装时；
执行make命令出现以下错误：
/usr/src/httpd-2.2.17/server/mpm/prefork/prefork.c:862: undefined reference to `ap_mpm_pod_signal'
collect2: ld returned 1 exit status
make[1]: *** [httpd] 错误 1
make[1]: Leaving directory `/usr/src/httpd-2.2.17'
make: *** [all-recursive] 错误 1
可执行命令make clean清空已编译内容，重新编译即可；

[root@www ~]# /usr/local/httpd/bin/httpd -V |grep MPM
Server MPM:     worker
-D APACHE_MPM_DIR="server/mpm/worker"
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/extra/httpd-mpm.conf 
     51 
     52     StartServers          2
     53     MaxClients          150
     54     MinSpareThreads      25
     55     MaxSpareThreads      75
     56     ThreadsPerChild      50
     57     MaxRequestsPerChild   10000
     58 
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/httpd.conf   
371  Include conf/extra/httpd-mpm.conf
:wq
[root@www ~]# ps aux |grep httpd |grep -v grep
root     33118  0.0  0.4  28168  2044 ?        Ss   00:18   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
daemon   33119  0.0  0.2  27900  1372 ?        S    00:18   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart
daemon   33121  0.0  0.4 628528  2156 ?        Sl   00:18   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k restart

4.event工作模式：
ServerLimit 服务器开启最大的进程数
StartServers    服务器启动时建立的子进程数量，推荐：小=默认、中=3-5、大=5-10；
MaxClients  限定最大用户并发数、为ServerLimit* ThreadsPerChild、推荐：500以上；
MinSpareThreads 空闲子线程最小数量，当空闲子线程数少于该数值将产生新的子线程，推荐：小=默认、中=50-100、大=100-200；
MaxSpareServers 空闲子线程最大数量，当空闲子线程数大于该数值将杀死多于子线程，推荐：小=默认、中=80-160、大=200-400；
ThreadsPerChild 每个子进程的最大并发线程数，推荐：小型网站1000、中1000-2000、大2000-3500，推荐：小=默认、中=50-100、大=100-200；
MaxConnectionsPerChild  每个子进程在其生存期内允许服务的最大请求数量。如果设置为“ 0”，子进程将永远不会结束。推荐：小10000、大20000-50000；
注：如若开启worker工作模式，需要在编译安装时--with-mpm=event选项指定，并且内核版本最低需要2.6；

[root@www ~]# /usr/local/httpd/bin/httpd -V |grep MPM
Server MPM:     Event
-D APACHE_MPM_DIR="server/mpm/experimental/event"
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/extra/httpd-mpm.conf
    111 
    112     ServerLimit         1000
    113     StartServers         20
    114     MinSpareThreads        25
    115     MaxSpareThreads      1200
    116     ThreadsPerChild      50
    117     MaxConnectionsPerChild  1000
    118 
[root@www ~]# vi /usr/local/httpd/conf/httpd.conf   
371  Include conf/extra/httpd-mpm.conf
:wq
[root@www ~]# ps aux |grep httpd |grep -v grep
root     18598  0.1  3.6  44416 18276 ?        Ss   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18599  0.0  0.2  27900  1376 ?        S    00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18600  0.0  0.4 644776  2164 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18601  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18602  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18603  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18604  0.0  0.4 644776  2160 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18605  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18606  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18607  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18608  0.0  0.4 644776  2160 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18609  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18610  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18611  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18612  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18613  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18614  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18615  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18616  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18617  0.0  0.4 644776  2160 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18618  0.0  0.4 644776  2156 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start
daemon   18619  0.0  0.4 644776  2152 ?        Sl   00:36   0:00 /usr/local/httpd/bin/httpd -k start