linux下http服務(wù)器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-09 12:09本頁(yè)面
【正文】 P服務(wù)器應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不失為一種比較好的方式。Linux系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的重要平臺(tái)，如何更好的去學(xué)習(xí)和使用Linux系統(tǒng)便是我們要面對(duì)的問(wèn)題。服務(wù)主要的提供者就是其后端的HTTP服務(wù)器，所以如何更為高效的研究和學(xué)習(xí)Web服務(wù)器的相關(guān)知識(shí)，也是我們必須要關(guān)注的。使用socket庫(kù)完成網(wǎng)絡(luò)底層的通信，使用HTTP協(xié)議來(lái)和客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用EPOLL多路I/O復(fù)用機(jī)制來(lái)完成并發(fā)服務(wù)，最后還進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的并發(fā)性能測(cè)試。同時(shí)能對(duì)服務(wù)器設(shè)計(jì)的相關(guān)理論和實(shí)踐有一定了解。包括Linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介、TCP/IP協(xié)議分析、Linux下網(wǎng)絡(luò)編程介紹、HTTP協(xié)議分析。這個(gè)系統(tǒng)是由世界各地的成千上萬(wàn)的程序員設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。 Linux以它的高效性和靈活性著稱。Linux是在GNU(GNU’s Not Unix)公共許可權(quán)限下免費(fèi)獲得的，是一個(gè)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)。它還包括帶有多個(gè)窗口管理器的X．Windows圖形用戶界面，如同我們使用WindowsNT一樣，允許我們使用窗口、圖標(biāo)和菜單對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。在相關(guān)軟件的支持下，可實(shí)現(xiàn)WWW、FTP(File Transfer Protoc01)、DNS(Domain Name System)、DHCP((Dynamic Host Configure Protocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)、Email等服務(wù)，還可作為路由器使用，利用ipchains/iptables可構(gòu)建NAT(Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)及功能全面的防火墻。包括國(guó)際商用機(jī)器公司和惠普、戴爾在內(nèi)的一些計(jì)算機(jī)業(yè)巨頭也陸續(xù)支持Linux，并且成立了一些組織支持其發(fā)展，如Open Invention Network（OIN）（成員有IBM，索尼，NEC，Philips，Novell，Red hat等）購(gòu)買(mǎi)了微軟專利，允許任何個(gè)體以開(kāi)放的原則使用。 TCP/IP協(xié)議分析由于當(dāng)今世界上的絕大部分網(wǎng)絡(luò)程序都是建立TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議的基礎(chǔ)上的。這一節(jié)主要對(duì)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行分析。傳統(tǒng)的開(kāi)放式系統(tǒng)互連參考模型，是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型,其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。這7層是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。這4層分別為：應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如簡(jiǎn)單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)協(xié)議（Telnet）等。如傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）等，TCP和UDP給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又?，這一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收。鏈路接口層：接收IP數(shù)據(jù)報(bào)并進(jìn)行傳輸，從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽取IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)交給下一層，對(duì)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)（如Ethernet、Serial Line等）來(lái)傳送數(shù)據(jù)。在IP協(xié)議中規(guī)定了在Internet上進(jìn)行通信時(shí)應(yīng)遵守的規(guī)則。IP協(xié)議在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間尋址和路由數(shù)據(jù)包。因?yàn)樗槐ＷC正確傳遞。IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層——TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來(lái)的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP協(xié)議的數(shù)據(jù)格式如下：版本號(hào)（4）IHL（4）服務(wù)類型（8）數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度（16）標(biāo)識(shí)（16）Flag(3)偏移量（13）生存時(shí)間（8）傳輸協(xié)議（8）校驗(yàn)和（16）源地址（32）目的地址（32）選項(xiàng)（8）+ 填充數(shù)據(jù)圖22 網(wǎng)際協(xié)議IP數(shù)據(jù)格式版本號(hào)：協(xié)議的版本號(hào)，不同版本的協(xié)議格式或語(yǔ)言可能不同，現(xiàn)在常用的是IPV4。協(xié)議（Protocol）：8bit，指明IP分組中數(shù)據(jù)字段攜帶的是哪種高層協(xié)議的數(shù)據(jù)。此字段只用于檢查IP分組的首部，不包括數(shù)據(jù)字段。目標(biāo)IP地址（destination IP address）：32bit，填入目標(biāo)主機(jī)的IP地址。IP地址標(biāo)識(shí)著網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)系統(tǒng)的位置。其中網(wǎng)絡(luò)號(hào)標(biāo)識(shí)一個(gè)物理的網(wǎng)絡(luò)，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所有主機(jī)需要同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，該號(hào)在互聯(lián)網(wǎng)中是唯一的；而主機(jī)號(hào)確定網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)工作端、服務(wù)器、路由器及其它TCP/IP客戶端。每個(gè)TCP/IP主機(jī)由一個(gè)邏輯IP地址確定。它在傳送數(shù)據(jù)時(shí)是分段進(jìn)行的，主機(jī)交換數(shù)據(jù)必須建立一個(gè)會(huì)話。通過(guò)每個(gè)TCP傳輸?shù)淖侄沃付樞蛱?hào)，以獲得可靠性。通過(guò)發(fā)送應(yīng)答，用以確認(rèn)別的主機(jī)收到了數(shù)據(jù)。如果發(fā)送者未收到確認(rèn)，數(shù)據(jù)會(huì)被重新發(fā)送；如果收到的數(shù)據(jù)段損壞，接收主機(jī)會(huì)舍棄它，因?yàn)榇_認(rèn)未被發(fā)送，發(fā)送者會(huì)重新發(fā)送分段。下圖展示了TCP首部的數(shù)據(jù)格式。 圖23 TCP包頭格式TCP協(xié)議通過(guò)三個(gè)報(bào)文段完成連接的建立，這個(gè)過(guò)程稱為三次握手(threeway handshake)，過(guò)程如下圖所示。(2)服務(wù)器收到了數(shù)據(jù)包，知道這是一個(gè)建立請(qǐng)求的連接，服務(wù)器也通過(guò)發(fā)回具有以下項(xiàng)目的數(shù)據(jù)包表示回復(fù)：同步標(biāo)志置位、即將發(fā)送的數(shù)據(jù)段的起始字節(jié)的順序號(hào)、應(yīng)答并帶有將收到的下一個(gè)數(shù)據(jù)段的字節(jié)順序號(hào)。于是客戶機(jī)也向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)信息。(4)服務(wù)器收到確認(rèn)信息，也完成連接。具體過(guò)程如下圖所示。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP提供了無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。 Linux下網(wǎng)絡(luò)編程介紹Linux下的網(wǎng)絡(luò)編程主要是基于Linux提供的Socket API 函數(shù)來(lái)進(jìn)行的。同時(shí)針對(duì)并發(fā)服務(wù)，Linux下提供了I/O復(fù)用等高效的形式來(lái)滿足并發(fā)的要求。Socket接口定義了許多函數(shù)或例程，程序員可以用它們來(lái)開(kāi)發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序?！? Socket接口設(shè)計(jì)者最先是將接口放在Unix操作系統(tǒng)里面的。網(wǎng)絡(luò)的 Socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的I/O，Socket也是一種文件描述符。常用的Socket類型有兩種：流式Socket （SOCK
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