《簡易WEB服務(wù)器設(shè)計(jì)》文獻(xiàn)綜述

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1、《簡易WEB服務(wù)器設(shè)計(jì)》文獻(xiàn)綜述 摘要 本文主要論述了WEB服務(wù)器的設(shè)計(jì)與研究，其中介紹了WEB服務(wù)器現(xiàn)況，WEB 服務(wù)器的的基本組成，包括服務(wù)器端和瀏覽器端，WEB系統(tǒng)的工作原理，服務(wù)器/瀏覽器的通信模式，以及用VC++和SOCKET完成web服務(wù)器基本功能：頁面訪問請求響應(yīng)、HTML文件的解析以及數(shù)據(jù)發(fā)送。著重介紹了分析請求和構(gòu)造響應(yīng)這兩項(xiàng)服務(wù)器與瀏覽器通信所必需的功能。同時(shí)，對軟件的界面設(shè)計(jì)、及界面的制作方法、系統(tǒng)托盤程序的制作以及程序編譯完成后的調(diào)試工作以及編程和軟件完成后各種相應(yīng)問題的解決也做了簡單的介紹，另外還對Socket規(guī)范的含義，以及socket各種類的組成和操作

2、函數(shù)，本次設(shè)計(jì)的開發(fā)工具Visual C++ 6.0做了介紹。并對簡易WEB服務(wù)器的頁面設(shè)計(jì)，偵聽和響應(yīng)等功能模塊的設(shè)計(jì)以及具體代碼實(shí)現(xiàn)做了較為詳細(xì)的介紹。 關(guān)鍵詞：WEB服務(wù)器、WEB服務(wù)器端構(gòu)架、socket、VC++ Abstract This paper mainly talks about researching and designing on a simple web server. In this paper, I give an introduction On Web server status，WEB server of the basic compo

3、nents， include server and browser and how the web system working I also introduce how they communicate between web server and browser,and Completed basic functions of the web server with VC++ and SOCKET : In response to requests for visits to pages, HTML document analysis and data sent.introduction

4、Analysis focused on the request and to respond to these two tectonic server browser with the necessary communications functions.Meanwhile,introduce about software interface design,Interface methods,System tray production process and Compiling procedures after the completion of testing and Programmin

5、g and software after the completion of a variety of solutions.Then,What is WinSocket, how it is developing, how to write the codes with socket, how to use the develop tool Visual C++ 6.0 are related. Then I talk about how to design page and write the codes of listen and response function modules of

6、web server in detail.introduction Analysis focused on the request and to respond to these two tectonic server browser with the necessary communications functions. Keywords: Web server, WEB server architecture, socket,VC++ 如今，上網(wǎng)已成為最熱門話題，通過Internet，我們既能獲取信息又能發(fā)布信息，而迅速發(fā)展的Web技術(shù)更是給Internet應(yīng)用提供了一個(gè)

7、很好的發(fā)展方向。當(dāng)今的許多應(yīng)用都是基于web技術(shù)的，如電子商務(wù)、視頻會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷等。 WWW 是 World Wide Web （環(huán)球信息網(wǎng)）的縮寫，也可以簡稱為 Web，中文名字為“萬維網(wǎng)”。它起源于1989年3月，由歐洲量子物理實(shí)驗(yàn)室 CERN（the European Laboratory for Particle Physics）所發(fā)展出來的主從結(jié)構(gòu)分布式超媒體系統(tǒng)。通過萬維網(wǎng)，人們只要通過使用簡單的方法，就可以很迅速方便地取得豐富的信息資料。 由于用戶在通過 Web 瀏覽器訪問信息資源的過程中，無需再關(guān)心一些技術(shù)性的細(xì)節(jié)，界面簡單容易操作。長期以來，人們只是通過傳統(tǒng)的媒體（如

8、電視、報(bào)紙、雜志和廣播等）獲得信息，但隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們想要獲取信息，已不再滿足于傳統(tǒng)媒體那種單方面?zhèn)鬏敽瞳@取的方式，而希望有一種主觀的選擇性?，F(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)上提供各種類別的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如文獻(xiàn)期刊、產(chǎn)業(yè)信息、氣象信息、論文檢索等等。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，信息的獲取變得非常及時(shí)、迅速和便捷。 到了1993年，WWW 的技術(shù)有了突破性的進(jìn)展，它解決了遠(yuǎn)程信息服務(wù)中的文字顯示、數(shù)據(jù)連接以及圖像傳遞的問題，使得 WWW 成為 Internet 上最為流行的信息傳播方式。 現(xiàn)在，Web 服務(wù)器成為 Internet 上最大的計(jì)算機(jī)群，可以說，Web 為 Internet 的普及邁出了開創(chuàng)性的一步

9、， WWW 采用的是客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其作用是整理和儲存各種WWW資源，并響應(yīng)客戶端軟件的請求，把客戶所需的資源傳送到Windows NT、UNIX 或 Linux 等平臺上。 迅速發(fā)展的Web技術(shù)給Internet應(yīng)用提供了個(gè)很好的發(fā)展方向。當(dāng)今的許多應(yīng)用都是基于web技術(shù)的，如電子商務(wù)、視頻會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷等。在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中，由于HTMI 語言的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性，只要在設(shè)備里建立一個(gè)微型web服務(wù)器，人們就可以使用現(xiàn)有的Web瀏覽器與該設(shè)備進(jìn)行雙向交互、接收或發(fā)送信息。因此，針對微型web服務(wù)器的研究和應(yīng)用，具有重大的意義，它為我們管理、控制和監(jiān)測各種各樣的設(shè)備提供了一個(gè)很好的途徑一基

10、于Internet，也就是說，只要設(shè)備接入了Internet，我們就可以在世界上的任何地方十分方便地控制、操縱那些配備有微型Web服務(wù)器的設(shè)備。 目前在市場上有20到30種Web應(yīng)用服務(wù)器，每種服務(wù)器在實(shí)現(xiàn)對象組件支持、分布式計(jì)算、部署的速度和易用程度上采取了不同方式。 目前市場上主流Web服務(wù)器主要有以下幾種產(chǎn)品： 1．Apache，由SUN公司開發(fā)的Apache服務(wù)器可以運(yùn)行在包括Linux等多種系統(tǒng)平臺之上。Apache支持許多特性，大部分通過編譯的模塊實(shí)現(xiàn)，如很有用的URL重寫，定制日志文件以及過濾支持等。 2．Zeus Webserver3.3.8 服務(wù)器，Zeus服

11、務(wù)器在SMP (Symmetric Multi Processing的簡稱，意為對稱多處理系統(tǒng)，內(nèi)有許多緊耦合多處理器，這種系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是共享所有資源) 環(huán)境下有優(yōu)秀的可伸縮性，并實(shí)現(xiàn)了常見的特性集合，如訪問控制、動態(tài)內(nèi)容產(chǎn)生和安全等。 3. iPlanet Enterprise Edition 4.1，Netscape公司開發(fā)的iPlanet具有現(xiàn)今高性能WEB服務(wù)器的特性，如具有很高的可靠性、可用性、可維護(hù)性，系統(tǒng)高度可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，相對其它WEB服務(wù)器iPlanet還提供更多的JAVA功能。 4．AOLserver 3.3.1 ，AOL公司開發(fā)的AOLserver 3.3.1是一

12、個(gè)多線程、可升級和擴(kuò)展的WEB服務(wù)器。 5. Roxen WebServer 2.1.31，在Roxen中可以使用RXML語言生成動態(tài)網(wǎng)頁內(nèi)容。RXML是函數(shù)形式的服務(wù)器端XML腳本語言，它由Roxen服務(wù)器解析并執(zhí)行。 6. Jigsaw，它由WWW組織(W3C)開發(fā)，W3C組織負(fù)責(zé)研究和規(guī)定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)(如HTTP)。它使用JAVA語言開發(fā)，是成功的面向?qū)ο蟆⒐δ苋娴姆?wù)器。因?yàn)镴igsaw不受測試平臺的限制，所以Jigsaw是一個(gè)具有活力的、擁有無限潛能的優(yōu)秀WEB服務(wù)器。 在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中，由于HTMI 語言的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性，只要在設(shè)備里建立一個(gè)微型web服務(wù)器，人們就可以使

13、用現(xiàn)有的Web瀏覽器與該設(shè)備進(jìn)行雙向交互、接收或發(fā)送信息。它為我們管理、控制和監(jiān)測各種各樣的設(shè)備提供了一個(gè)很好的途徑，只要設(shè)備接入了Internet，我們就可以在世界上的任何地方十分方便地控制、操縱那些配備有微型Web服務(wù)器的設(shè)備。 在Internet上為了發(fā)布信息，用戶必須運(yùn)行Web服務(wù)器程序。但現(xiàn)成的服務(wù)器程序有時(shí)候不能滿足所有人的要求，所以可以動手開發(fā)一個(gè)自己的Web服務(wù)器程序，其功能就可由設(shè)計(jì)者定制的功能和需求決定了。 Web瀏覽器通?？梢允褂昧餍械腎E或者其它的瀏覽器。服務(wù)器端的TCP／IP協(xié)議棧是操作系統(tǒng)內(nèi)嵌的，其信息流符合HTTP協(xié)議。服務(wù)器中的HTTP引擎用來分析瀏覽器的請

14、求消息，并根據(jù)請求作出相應(yīng)的動作。這些動作包括向?yàn)g覽器發(fā)送一些靜態(tài)頁面或調(diào)用一些應(yīng)用服務(wù)程序。對于服務(wù)器中的靜態(tài)web頁面，可以使用一些常用軟件如FrontPage等制作，以備Web服務(wù)器調(diào)用。而服務(wù)器中的應(yīng)用服務(wù)程序則用來擴(kuò)展服務(wù)器所提供的服務(wù)。從圖l中可以看出，微型web服務(wù)器的核心就是：HTTP引擎。 HTTP協(xié)議是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的通信都是采用HTTP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。因此只要是符合HTTP協(xié)議的通訊過程和數(shù)據(jù)內(nèi)容，就可以使用瀏覽器作為客戶端進(jìn)行連接和傳遞。 要完成Web服務(wù)，除了網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的建立和拆除，之外至少還要有二方面的功能：

15、“分折請求” 和“構(gòu)造響應(yīng)”?？蛻舳伺c服務(wù)器交換數(shù)據(jù)之前，首先用TCP／IP建立連接，客戶端向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，服務(wù)器則向客戶端響應(yīng)并提供數(shù)據(jù)．客戶端和服務(wù)器以HTTP協(xié)議進(jìn)行請求和響應(yīng)．服務(wù)器和客戶端只能為一次事務(wù)處理建立并維持連接，完成一次事務(wù)處理后便結(jié)束連接． 一般來說，Web服務(wù)器通常由以下幾個(gè)部分組成：(1)服務(wù)器初始化部分．這部分主要完成Web服務(wù)器的初始化工作，如建立守護(hù)進(jìn)程、創(chuàng)建TCP套接字、綁定端口、將TCP套接字轉(zhuǎn)換成偵聽套接字，進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)，等待接收用戶瀏覽器連接．(2)接收客戶端請求．由于客戶端請求以文本行的方式實(shí)現(xiàn)，所以服務(wù)器一般也以文本行為單位接收．(3)解析客

16、戶端請求．這部分工作比較復(fù)雜，需要解析出請求的方法、URL目標(biāo)、可選的查詢信息及表單信息．如果請求方法為HEAD，則簡單地返回響應(yīng)首部即可；如果方法是GET，則首先返回響應(yīng)首部，然后將客戶端請求的URL目標(biāo)文件從服務(wù)器磁盤上讀出，再發(fā)送給客戶端；如果是POST，則比較麻煩，首先要調(diào)用相應(yīng)的CGI程序，然后將用戶表單信息傳給CGI程序，CGI程序根據(jù)表單內(nèi)容完成相應(yīng)的工作，并將結(jié)果數(shù)據(jù)返回．(4)發(fā)送響應(yīng)信息之后，關(guān)閉與客戶機(jī)的連接． 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)利用操作系統(tǒng)在不同通信協(xié)議層次上提供的接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程安全通信，主要使用軟件工程的方法（分層次、分模塊等技術(shù)）實(shí)現(xiàn)。作為網(wǎng)絡(luò)上公認(rèn)的事實(shí)的通信標(biāo)準(zhǔn)，T

17、CP/IP協(xié)議成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的重要部分。而WINSOCK就是服務(wù)器與協(xié)議間一個(gè)必不可少的橋梁，她建立一條可靠的、基于連接的通信接口，客戶機(jī)和服務(wù)器在該鏈接上傳輸數(shù)據(jù)，客戶端發(fā)出請求，服務(wù)器監(jiān)聽來自客戶端的請求，并作出響應(yīng)服務(wù)。 Winsock 控件與Sockets完全兼容，是一個(gè)專門用于Windows網(wǎng)絡(luò)編程的Active X控件。它提供了訪問TCP和UDP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方便途徑。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一系列網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議組成,其中的核心協(xié)議是傳輸層的TCP/ IP 和UDP 協(xié)議,TCP 是面向連接的,UDP 是無連接的,通信雙方都不保持對方的狀態(tài)。Socke

18、t 是建立在傳輸層協(xié)議(主要是TCP 和UDP) 上的一種套接字規(guī)范,最初是由美國加州Berkley 大學(xué)提出,它定義兩臺計(jì)算機(jī)間進(jìn)行通信的規(guī)范,如果說兩臺計(jì)算機(jī)是利用一個(gè)“通道”進(jìn)行通信,那么這個(gè)通道的兩端就是兩個(gè)套接字,套接字屏蔽了底層通信軟件和具體操作系統(tǒng)的差異,使得任何兩臺安裝了TCP 協(xié)議軟件和實(shí)現(xiàn)了套接字規(guī)范的計(jì)算機(jī)之間的通信成為可能。 在Windows 網(wǎng)絡(luò)編程中,套接字接口主要有3種類型:流式套接字,數(shù)據(jù)報(bào)套接字和原始套字。流式套接字定義了一種面向連接的服務(wù),實(shí)現(xiàn)了無差錯(cuò)無重復(fù)的順序數(shù)據(jù)傳輸,無長度限制。數(shù)據(jù)報(bào)套接字接口定義了一種無連接的服務(wù),數(shù)據(jù)通過相互獨(dú)立的報(bào)文進(jìn)行傳輸,

19、它是無序的,并且不能保證可靠。原始套接字允許對低層協(xié)議IP 或ICMP直接訪問,主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的測試。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中使用最多的是客戶/ 服務(wù)器模式,主要是采用面向連接的TCP 協(xié)議,其典型的套接字接口調(diào)用流程如圖2 所示。程序中需要用到兩個(gè)重要的組件,ClientSocket 組件為客戶端組件。它是通信的請求方,主動與服務(wù)器端建立連接。ServerSocket 組件為服務(wù)器端組件,它是通信的響應(yīng)方,主要是監(jiān)聽以及被動接受客戶端的連接請求,并對請求進(jìn)行回復(fù)。ServerSocket 組件可以同時(shí)接受一個(gè)或多個(gè)ClientSocket 組件的連接請求,并與每個(gè)ClientSocket組件建立單獨(dú)

20、的連接,進(jìn)行單獨(dú)的通信。因此,一 個(gè)服務(wù)器端可以為多個(gè)客戶端服務(wù)。該程序包括一個(gè)服務(wù)器端程序和一個(gè)客戶端程序,其中客戶端程序可以放到多個(gè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,同時(shí)與服務(wù)器端進(jìn)行連接通信。程序主要是解決兩個(gè)方面的問題,一是如何建立客戶端和服務(wù)器端的通信;二是當(dāng)有多個(gè)客戶端同時(shí)連接到服務(wù)器端時(shí),服務(wù)器端如何識別每個(gè)客戶端。 圖2 　Socket 通信過程示意 通過Socket, 軟件的實(shí)際運(yùn)行效果證明這種編程方法簡單、可項(xiàng)量靠。通過WinSock可以實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)各種信息的相互傳輸及同機(jī)中不同進(jìn)程之間的相互通信，還可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)間的遠(yuǎn)程控制可以成功實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶端和服務(wù)器的通信,同時(shí)可以保證

21、一個(gè)客戶端的連接、通信或者是斷開的情況下都不影響其它客戶端的正常通信。 參考文獻(xiàn) [1] 李大亮,曲波.嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].鞍山科技報(bào),2004,27(2) [2] 羅惟,王萍.一個(gè)web服務(wù)器的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2003,157(14) [3] 楊陽. 基于URL的Web服務(wù)器數(shù)據(jù)訪問[J].網(wǎng)絡(luò)技術(shù),2003,(10) [4] 劉波濤,郭麥成. 微型WEB服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].國外電子測量技, 2004, (1) [5] 賈立華,林碧英. 在超文本協(xié)議中實(shí)現(xiàn)會話的若干方法[J].現(xiàn)代電力, 2003, (2) [6] 盧成梁. 簡易WEB服務(wù)器應(yīng)答模塊設(shè)計(jì)與研究市場周刊[J]., 2005, (4) [7] 王茂林　賀富強(qiáng)，Socket 在局域網(wǎng)通信中的應(yīng)用[J].2006，（5） [8] 周小松，朱雄軍，基于TCP協(xié)議的Socket網(wǎng)絡(luò)編程模式部署及實(shí)現(xiàn)，軟件技術(shù)研究[J]，2006（9） [9] 詠剛，Web開發(fā)技術(shù)發(fā)展史話