Web服务器的工作原理及其相关协议

WEB服务器也称为WWW(WORLDWIDEWEB)服务器，主要功能是提供网上信息浏览服务。通俗的说，Web服务器是可以向发出请求的浏览器提供文档的程序。

1、服务器是一种被动程序：只有当Internet上运行在其他计算机中的浏览器发出请求时，服务器才会响应。

2、最常用的Web服务器是Apache和Microsoft的Internet信息服务器（InternetInformationServices，IIS）。

3、Internet上的服务器也称为Web服务器，是一台在Internet上具有独立IP地址的计算机，可以向Internet上的客户机提供WWW、Email和FTP等各种Internet服务。

4、Web服务器是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序。当Web浏览器（客户端）连到服务器上并请求文件时，服务器将处理该请求并将文件反馈到该浏览器上，附带的信息会告诉浏览器如何查看该文件（即文件类型）。服务器使用HTTP（超文本传输协议）与客户机浏览器进行信息交流，这就是人们常把它们称为HTTP服务器的原因。

Web服务器不仅能够存储信息，还能在用户通过Web浏览器提供的信息的基础上运行脚本和程序。

Web服务器的工作原理：

（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，设计的内容有三个要点：方法（GET）、文档(/sample)、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，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）。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。

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Contenttype取值为text/html。文档长为1024个字节，所以Contenttype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200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。

Web服务器是通过HTTP（超文本传输协议）与客户端浏览器来进行信息交流的，下面简单介绍下HTTP。

HTTP协议（超文本协议）

HTTP（HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

HTTP是客户端浏览器或其他程序与Web服务器之间的应用层通信协议。在Internet上的Web服务器上存放的都是超文本信息，客户机需要通过HTTP协议传输所要访问的超文本信息。HTTP包含命令和传输信息，不仅可用于Web访问，也可以用于其他因特网/内联网应用系统之间的通信，从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。

我们在浏览器的地址栏里输入的网站地址叫做URL(UniformResourceLocator，统一资源定位符)。就像每家每户都有一个门牌地址一样，每个网页也都有一个Internet地址。当你在浏览器的地址框中输入一个URL或是单击一个超级链接时，URL就确定了要浏览的地址。浏览器通过超文本传输协议(HTTP)，将Web服务器上站点的网页代码提取出来，并翻译成漂亮的网页。

TCP/IP网络协议

TCP/IP是“transmissionControlProtocol/InternetProtocol”的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议，TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发。因此，TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。对普通用户来说，并不需要了解网络协议的整个结构，仅需了解IP的地址格式，即可与世界各地进行网络通信。

FTP协议（文件传输协议）

FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）是TCP/IP协议组中的协议之一。FTP协议包括两个组成部分，其一为FTP服务器，其二为FTP客户端。其中FTP服务器用来存储文件，用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源。在开发网站的时候，通常利用FTP协议把网页或程序传到Web服务器上。此外，由于FTP传输效率非常高，在网络上传输大的文件时，一般也采用该协议。

默认情况下FTP协议使用TCP端口中的20和21这两个端口，其中20用于传输数据，21用于传输控制信息。但是，是否使用20作为传输数据的端口与FTP使用的传输模式有关，如果采用主动模式，那么数据传输端口就是20；如果采用被动模式，则具体最终使用哪个端口要服务器端和客

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