Web伺服器的工作原理及其相關協議-VeCloud

WEB伺服器也稱為WWW(WORLD WIDE WEB)伺服器，主要功能是提供網上資訊瀏覽服務。 通俗的說，Web伺服器是可以向發出請求的瀏覽器提供文件的程式。

1、伺服器是一種被動程式：只有當Internet上執行在其他計算機中的瀏覽器發出請求時，伺服器才會響應。

2 、最常用的Web伺服器是Apache和Microsoft的Internet資訊伺服器（Internet Information Services，IIS）。

3、Internet上的伺服器也稱為Web伺服器，是一臺在Internet上具有獨立IP地址的計算機，可以向Internet上的客戶機提供WWW、Email和FTP等各種Internet服務。

4、Web伺服器是指駐留於因特網上某種型別計算機的程式。當Web瀏覽器（客戶端）連到伺服器上並請求檔案時，伺服器將處理該請求並將檔案反饋到該瀏覽器上，附帶的資訊會告訴瀏覽器如何檢視該檔案（即檔案型別）。伺服器使用HTTP（超文字傳輸協議）與客戶機瀏覽器進行資訊交流，這就是人們常把它們稱為HTTP伺服器的原因。

Web伺服器不僅能夠儲存資訊，還能在使用者透過Web瀏覽器提供的資訊的基礎上執行指令碼和程式。

Web伺服器的工作原理：

（1）客戶端傳送請求

客戶端（透過瀏覽器）和Web伺服器建立TCP連線，連線建立以後，向Web伺服器發出訪問請求（如get）。根據HTTP協議，該請求中包含了客戶端的IP地址、瀏覽器的型別和請求的URL等一系列資訊。

（2）伺服器解析請求

Web伺服器對請求按照HTTP協議進行解碼來確定進一步的動作，設計的內容有三個要點：方法（GET）、文件(/sample.html)、和瀏覽器使用的協議（HTTP/1.1）其中方法告訴伺服器應完動的動作，GET方法的含義很明顯是：伺服器應定位、讀取檔案並將它返回給客戶。

Web伺服器軟體現在就知道了，它應該找到檔案/sample.html，並使用HTTP/1.1協議將記憶體返回給客戶。資訊是經過與請求到來相同的連線發出的，所以伺服器不需要定們客戶或建立新的連線。

（3）讀取其它資訊（非必須步驟）

Web伺服器根據需要去讀取請求的其它部分。在HTTP/1.1下，客戶還應給伺服器提供關於它的一些資訊。元資訊（metainformation）可用來描述瀏覽器及其能力，以使伺服器能據此確定如何返回應答。

（4）完成請求的動作

若現在沒有錯誤出現，WWW伺服器將執行請求所要求的動作。要獲取（GET）一個文件，web伺服器在其文件樹中搜尋請求的檔案（/sample.html）。這是由伺服器機器上作為作業系統一部分的檔案系統完成的。若檔案能找到並可正常讀取，則伺服器將把它返回給客戶。

首先，web伺服器傳送一個狀態碼及一些描述資訊。既然檔案已經找到，則傳送狀態碼200，表示一切都OK ，文件隨後發出，因為傳送的資訊是HTML文件，所以Content-type 取值為text/html。文件長為1024個位元組，所以Content-type 取1024 。伺服器軟體的標識及檔案的時間屬性資訊也被包含在頭域中。

如果請求的檔案沒有找到或找到但無法讀取，測請求無法滿足。這時將返回不同於200的狀態碼。最常見的問題是請求中的檔名拼寫有誤，所以伺服器無法找到該檔案。這種情況下，伺服器將傳送一個狀態碼—404 給客戶。

（5）關閉檔案和網路連線，結束會話。

當檔案已被髮郵或錯誤已發出後，web伺服器結束整個會話。它關閉開啟的的被請求檔案，關閉網路埠從而結束網路連線。有關的其它工作則是由客戶端來完成的，包括接收資料，並以使用者可讀的方式呈現出來。這些與伺服器無關。

Web伺服器是透過HTTP（超文字傳輸協議）與客戶端瀏覽器來進行資訊交流的，下面簡單介紹下HTTP。

HTTP協議（超文字協議）

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文字傳輸協議）是用於從WWW伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳輸協議。它可以使瀏覽器更加高效，使網路傳輸減少。它不僅保證計算機正確快速地傳輸超文字文件，還確定傳輸文件中的哪一部分，以及哪部分內容首先顯示(如文字先於圖形)等。

HTTP是客戶端瀏覽器或其他程式與Web伺服器之間的應用層通訊協議。在Internet上的Web伺服器上存放的都是超文字資訊，客戶機需要透過HTTP協議傳輸所要訪問的超文字資訊。HTTP包含命令和傳輸資訊，不僅可用於Web訪問，也可以用於其他因特網/內聯網應用系統之間的通訊，從而實現各類應用資源超媒體訪問的整合。

我們在瀏覽器的位址列裡輸入的網站地址叫做URL (Uniform Resource Locator，統一資源定位符)。就像每家每戶都有一個門牌地址一樣，每個網頁也都有一個Internet地址。當你在瀏覽器的地址框中輸入一個URL或是單擊一個超級連結時，URL就確定了要瀏覽的地址。瀏覽器透過超文字傳輸協議(HTTP)，將Web伺服器上站點的網頁程式碼提取出來，並翻譯成漂亮的網頁。

TCP/IP網路協議

TCP/IP是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的簡寫，中文譯名為傳輸控制協議/網際網路絡協議）協議， TCP/IP（傳輸控制協議/網間協議）是一種網路通訊協議，它規範了網路上的所有通訊裝置，尤其是一個主機與另一個主機之間的資料往來格式以及傳送方式。TCP/IP是INTERNET的基礎協議，也是一種電腦資料打包和定址的標準方法。在資料傳送中，可以形象地理解為有兩個信封，TCP和IP就像是信封，要傳遞的資訊被劃分成若干段，每一段塞入一個TCP信封，並在該信封面上記錄有分段號的資訊，再將TCP信封塞入IP大信封，傳送上網。在接受端，一個TCP軟體包收集信封，抽出資料，按傳送前的順序還原，並加以校驗，若發現差錯，TCP將會要求重發。因此，TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無差錯地傳送資料。 對普通使用者來說，並不需要了解網路協議的整個結構，僅需瞭解IP的地址格式，即可與世界各地進行網路通訊。

FTP協議（檔案傳輸協議）

FTP（File Transfer Protocol，檔案傳輸協議） 是 TCP/IP 協議組中的協議之一。FTP協議包括兩個組成部分，其一為FTP伺服器，其二為FTP客戶端。其中FTP伺服器用來儲存檔案，使用者可以使用FTP客戶端透過FTP協議訪問位於FTP伺服器上的資源。在開發網站的時候，通常利用FTP協議把網頁或程式傳到Web伺服器上。此外，由於FTP傳輸效率非常高，在網路上傳輸大的檔案時，一般也採用該協議。

預設情況下FTP協議使用TCP埠中的 20和21這兩個埠，其中20用於傳輸資料，21用於傳輸控制資訊。但是，是否使用20作為傳輸資料的埠與FTP使用的傳輸模式有關，如果採用主動模式，那麼資料傳輸埠就是20；如果採用被動模式，則具體最終使用哪個埠要伺服器端和客