Что из себя представляют веб-серверы, как они работают, и почему они так важны.

Что такое веб-сервер?

В этой статье мы узнаем, что из себя представляют веб-серверы, как они работают, и почему они так важны.

Введение
Понятие «веб-сервер» может относиться как к аппаратной начинке, так и к программному обеспечению. Или даже к обеим частям, работающим совместно.

1. С точки зрения "железа", «веб-сервер» — это компьютер, который хранит файлы сайта (HTML-документы, CSS-стили, JavaScript-файлы, картинки и другие) и доставляет их на устройство конечного пользователя (веб-браузер и т.д.). Он подключен к сети Интернет и может быть доступен через доменное имя, подобное mozilla.org.
2. С точки зрения ПО, веб-сервер включает в себя несколько компонентов, которые контролируют доступ веб-пользователей к размещенным на сервере файлам, как минимум — это HTTP-сервер. HTTP-сервер — это часть ПО, которая понимает URL’ы (веб-адреса) и HTTP (протокол, который ваш браузер использует для просмотра веб-станиц).

На самом базовом уровне, когда браузеру нужен файл, размещенный на веб-сервере, браузер запрашивает его через HTTP-протокол. Когда запрос достигает нужного веб-сервера ("железо"), сервер HTTP (ПО) принимает запрос, находит запрашиваемый документ (если нет, то сообщает об ошибке 404) и отправляет обратно, также через HTTP.



Чтобы опубликовать веб-сайт, необходим либо статический, либо динамический веб-сервер.

Статический веб-сервер, или стек, состоит из компьютера ("железо") с сервером HTTP (ПО). Мы называем это «статикой», потому что сервер посылает размещенные файлы в браузер «как есть».

Динамический веб-сервер состоит из статического веб-сервера и дополнительного программного обеспечения, чаще всего сервера приложения и базы данных. Мы называем его «динамическим», потому что сервер приложений изменяет исходные файлы перед отправкой в ваш браузер по HTTP.

Например, для получения итоговой страницы, которую вы просматриваете в браузере, сервер приложений может заполнить HTML-шаблон данными из базы данных. Такие сайты, как MDN или Википедия, состоят из тысяч веб-страниц, но они не являются реальными HTML документами — лишь несколько HTML-шаблонов и гигантские базы данных. Эта структура упрощает и ускоряет сопровождение веб-приложений и доставку контента.

Погружаемся глубже
Чтобы загрузить веб-страницу, как мы уже говорили, ваш браузер отправляет запрос к веб-серверу, который приступает к поиску запрашиваемого файла в своем собственном пространстве памяти. Найдя файл, сервер считывает его, обрабатывает как ему это необходимо, и отсылает в браузер. Давайте рассмотрим эти шаги более подробно.

Хостинг файлов
Прежде всего, веб-сервер должен содержать файлы веб-сайта, а именно все HTML-документы и связанные с ними ресурсы, включая изображения, CSS-стили, JavaScript-файлы, шрифты и видео.

Технически, вы можете разместить все эти файлы на своем компьютере, но гораздо удобнее хранить их на выделенном веб-сервере, который:

• всегда запущен и работает
• всегда подключен к Интернету
• имеет неизменный IP адрес (не все провайдеры предоставляют статический IP-адрес для домашнего подключения)
• обслуживается третьей, сторонней компанией

По всем этим причинам поиск хорошего хостинг-провайдера является ключевой частью создания вашего сайта. Рассмотрите многочисленные предложения компаний и выберите то, что соответствует вашим потребностям и бюджету (предложения варьируются от бесплатных до тысяч долларов в месяц).

Как только вы решили проблему с хостингом, вам понадобится только загрузить свои файлы на ваш веб-сервер.

Связь по HTTP
Во-вторых, веб-сервер обеспечивает поддержку HTTP (англ. Hypertext Transfer Protocol - гипертекстовый транспортный протокол). Как следует из названия, HTTP указывает, как передавать гипертекст (т.е. связанные веб-документы) между двумя компьютерами.

Протокол представляет собой набор правил для связи между двумя компьютерами. HTTP является текстовым протоколом без сохранения состояния.

Текстовый
Все команды являются простым человекочитаемым текстом.
Не сохраняет состояние
Ни клиент, ни сервер не помнят о предыдущих соединениях. Например, опираясь только на HTTP, сервер не сможет вспомнить введенный вами пароль или на каком шаге транзакции вы находитесь. Для таких задач, вам потребуется сервер приложения. (Мы остановимся на этих технологиях в следующих статьях.)
HTTP задает строгие правила взаимодействия клиента и сервера. Мы рассмотрим сам протокол HTTP в технической статье немного позднее. Пока достаточно знать об этих правилах:

• Исключительно клиенты могут производить HTTP-запросы, и только на сервера. Сервера способны только отвечать на HTTP-запросы клиента.
• При запросе файла по HTTP, клиент должен сформировать файловый URL.
• Веб-сервер должен ответить на каждый HTTP-запрос, по крайней мере сообщением об ошибке.

На веб-сервере HTTP-сервер отвечает за обработку входящих запросов и ответ на них.

1. При получении запроса, HTTP-сервер сначала проверяет, существует ли ресурс по данному URL.
2. Если это так, веб-сервер отправляет содержимое файла обратно в браузер. Если нет, сервер приложения генерирует необходимый ресурс.
3. Если ничто из этого не возможно, веб-сервер возвращает сообщение об ошибке в браузер, чаще всего “404 Not Found”. (Это ошибка настолько распространена, что многие веб-дизайнеры тратят большое количество времени на разработку 404 страниц об ошибках.)

Статический и Динамический контент
Грубо говоря, сервер может отдавать статическое или динамическое содержимое.«Статическое» означает «отдается как есть». Статические веб-сайты делаются проще всего, поэтому мы предлагаем вам сделать свой первый сайт статическим.

«Динамическое» означает, что сервер обрабатывает данные или даже генерирует их на лету из базы данных. Это обеспечивает большую гибкость, но технически сложнее в реализации и обслуживании, из-за чего процесс создания сайта очень сильно усложняется.

Возьмем для примера страницу, которую вы сейчас читаете. На веб-сервере, где она хостится, есть сервер приложения, который извлекает содержимое статьи из базы данных, форматирует его, добавляет в HTML-шаблоны и отправляет вам результат. В нашем случае, сервер приложения называется Kuma, написан он на языке программирования Python (используя фреймворк Django). Команда Mozilla создала Kuma для конкретных нужд MDN, но есть множество подобных приложений, построенных совершенно на других технологиях.

Существует так много серверов приложений, что довольно трудно предложить какой-то один. Некоторые серверы приложений заточены под определенные категории веб-сайтов, такие как блоги, вики-страницы или интернет-магазины; другие, называемые CMSs (системы управления контентом), более универсальны. Если вы создаете динамический сайт, потратьте немного времени на выбор инструмента, который соответствует вашим потребностям. Если вы не хотите изучать веб-программирование (хотя это увлекательно само по себе!), то вам не нужно создавать свой собственный сервер приложения. Это будет изобретением очередного велосипеда.

Источник