C 语言开发 Linux 下实现Web 服务器支持 GET/POST,SSL,目录显示等功能
这个主要是在CSAPP基础上做的,添加了POST,SSL,目录显示等功能。
一、 实现功能:
1.支持GET/POST方法
2.支持SSL安全连接即HTTPS
3.支持CGI
4.基于IP地址和掩码的认证
5.目录显示
6.日志功能
7.错误提示页面
github地址:https://github.com/Skycrab/Linux-C-Web-Server
源代码下载地址:点击打开链接
二、设计原理
首先介绍一些HTTP协议基本知识。
#1.GET/POST
本实现支持GET/POST方法,都是HTTP协议需要支持的标准方法。
GET方法主要是通过URL发送请求和传送数据,而POST方法在请求头空一格之后传送数据,所以POST方法比GET方法安全性高,因为GET方法可以直接看到传送的数据。另外一个区别就是GET方法传输的数据较小,而POST方法很大。所以一般表单,登陆页面等都是通过POST方法。
#2.MIME类型
当服务器获取客户端的请求的文件名,将分析文件的MIME类型,然后告诉浏览器改文件的MIME类型,浏览器通过MIME类型解析传送过来的数据。具体来说,浏览器请求一个主页面,该页面是一个HTML文件,那么服务器将”text/html”类型发给浏览器,浏览器通过HTML解析器识别发送过来的内容并显示。
下面将描述一个具体情景。
客户端使用浏览器通过URL发送请求,服务器获取请求。
如浏览器URL为:127.0.0.1/postAuth.html,
那么服务器获取到的请求为:GET /postAuth.html HTTP/1.1
意思是需要根目录下postAuth.html文件的内容,通过GET方法,使用HTTP/1.1协议(1.1是HTTP的版本号)。这是服务器将分析文件名,得知postAuth.html是一个HTML文件,所以将”text/html”发送给浏览器,然后读取postAuth.html内容发给浏览器。
实现简单的MIME类型识别代码如下:
主要就是通过文件后缀获取文件类型。
static void get_filetype(const char *filename, char *filetype)
{
if (strstr(filename, ".html"))
strcpy(filetype, "text/html");
else if (strstr(filename, ".gif"))
strcpy(filetype, "image/gif");
else if (strstr(filename, ".jpg"))
strcpy(filetype, "image/jpeg");
else if (strstr(filename, ".png"))
strcpy(filetype, "image/png");
else
strcpy(filetype, "text/plain");
}
如果支持HTTPS的话,那么我们就#define HTTPS,这主要通过gcc 的D选项实现的,具体细节可参考man手册。
静态内容显示实现如下:
static void serve_static(int fd, char *filename, int filesize)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];
/* Send response headers to client */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
/* http://www.manongjc.com/article/1595.html */
/* Send response body to client */
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd);
#ifdef HTTPS
if(ishttps)
{
SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
SSL_write(ssl, srcp, filesize);
}
else
#endif
{
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
}
Munmap(srcp, filesize);
}
#3.CGI规范
如果只能显示页面那么无疑缺少动态交互能力,于是CGI产生了。CGI是公共网关接口(Common Gateway Interface),是在CGI程序和Web服务器之间传递信息的规则。CGI允许Web服务器执行外部程序,并将它们的输出发送给浏览器。这样就提供了动态交互能力。
那么服务器是如何分开处理静态页面和动态CGI程序的呢?这主要是通过解析URL的方式。我们可以定义CGI程序的目录,如cgi-bin,那么如果URL包含”cgi-bin”字符串则这是动态程序,且将URL的参数给cgiargs。如果是静态页面,parse_uri返回1,反正返回0。所以我们可以通过返回值区别不同的服务类型。
具体解析URL方式如下:
static void serve_static(int fd, char *filename, int filesize)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];
/* Send response headers to client */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
/* Send response body to client */
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd);
#ifdef HTTPS
if(ishttps)
{
SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
SSL_write(ssl, srcp, filesize);
}
else
#endif
{
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
}
Munmap(srcp, filesize);
}
GET方式的CGI规范实现原理:
服务器通过URL获取传给CGI程序的参数,设置环境变量QUERY_STRING,并将标准输出重定向到文件描述符,然后通过EXEC函数簇执行外部CGI程序。外部CGI程序获取QUERY_STRING并处理,处理完后输出结果。由于此时标准输出已重定向到文件描述符,即发送给了浏览器。
实现细节如下:由于涉及到HTTPS,所以稍微有点复杂。
static void serve_static(int fd, char *filename, int filesize)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];
/* Send response headers to client */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
/* Send response body to client */
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd);
#ifdef HTTPS
if(ishttps)
{
SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
SSL_write(ssl, srcp, filesize);
}
else
#endif
{
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
}
Munmap(srcp, filesize);
}
POST方式的CGI规范实现原理:
由于POST方式不是通过URL传递参数,所以实现方式与GET方式不一样。
POST方式获取浏览器发送过来的参数长度设置为环境变量CONTENT-LENGTH。并将参数重定向到CGI的标准输入,这主要通过pipe管道实现的。CGI程序从标准输入读取CONTENT-LENGTH个字符就获取了浏览器传送的参数,并将处理结果输出到标准输出,同理标准输出已重定向到文件描述符,所以浏览器就能收到处理的响应。
具体实现细节如下:
static void serve_static(int fd, char *filename, int filesize)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];
/* Send response headers to client */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
/* Send response body to client */
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd);
#ifdef HTTPS
if(ishttps)
{
SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
SSL_write(ssl, srcp, filesize);
}
else
#endif
{
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
}
Munmap(srcp, filesize);
}
目录显示功能原理:
主要是通过URL获取所需目录,然后获取该目录下所有文件,并发送相应信息,包括文件格式对应图片,文件名,文件大小,最后修改时间等。由于我们发送的文件名是通过超链接的形式,所以我们可以点击文件名继续浏览信息。
具体实现细节如下:
static void serve_static(int fd, char *filename, int filesize)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];
/* Send response headers to client */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
/* Send response body to client */
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd);
#ifdef HTTPS
if(ishttps)
{
SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
SSL_write(ssl, srcp, filesize);
}
else
#endif
{
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
}
Munmap(srcp, filesize);
}
HTTPS的实现:
HTTPS主要基于openssl的开源库实现。如果没有安装,那么我们就不#define HTTPS。
HTTPS的功能主要就是提供安全的连接,服务器和浏览器之间传送的数据是通过加密的,加密方式可以自己选定。
开始连接时,服务器需要发送CA,由于我们的CA是自己签发的,所以需要我们自己添加为可信。
访问控制功能:
主要是通过获取客户端IP地址,并转换为整数,与上配置文件中定义的掩码,如果符合配置文件中允许的网段,那么可以访问,否则不可以。
具体实现如下。
static void serve_static(int fd, char *filename, int filesize)
{
int srcfd;
char *srcp, filetype[MAXLINE], buf[MAXBUF];
/* Send response headers to client */
get_filetype(filename, filetype);
sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
sprintf(buf, "%sServer: Tiny Web Server\r\n", buf);
sprintf(buf, "%sContent-length: %d\r\n", buf, filesize);
sprintf(buf, "%sContent-type: %s\r\n\r\n", buf, filetype);
/* Send response body to client */
srcfd = Open(filename, O_RDONLY, 0);
srcp = Mmap(0, filesize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, srcfd, 0);
Close(srcfd);
#ifdef HTTPS
if(ishttps)
{
SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
SSL_write(ssl, srcp, filesize);
}
else
#endif
{
Rio_writen(fd, buf, strlen(buf));
Rio_writen(fd, srcp, filesize);
}
Munmap(srcp, filesize);
}
配置文件的读取:
主要选项信息都定义与配置文件中。
格式举例如下;
#HTTP PORT
PORT = 8888
所以读取配置文件函数具体如下:
static char* getconfig(char* name)
{
/*
pointer meaning:
...port...=...8000...
| | | | |
*fs | | | *be f->forward b-> back
*fe | *bs s->start e-> end
*equal
*/
static char info[64];
int find=0;
char tmp[256],fore[64],back[64],tmpcwd[MAXLINE];
char *fs,*fe,*equal,*bs,*be,*start;
strcpy(tmpcwd,cwd);
strcat(tmpcwd,"/");
FILE *fp=getfp(strcat(tmpcwd,"config.ini"));
while(fgets(tmp,255,fp)!=NULL)
{
start=tmp;
equal=strchr(tmp,'=');
while(isblank(*start))
++start;
fs=start;
if(*fs=='#')
continue;
while(isalpha(*start))
++start;
fe=start-1;
strncpy(fore,fs,fe-fs+1);
fore[fe-fs+1]='\0';
if(strcmp(fore,name)!=0)
continue;
find=1;
start=equal+1;
while(isblank(*start))
++start;
bs=start;
while(!isblank(*start)&&*start!='\n')
++start;
be=start-1;
strncpy(back,bs,be-bs+1);
back[be-bs+1]='\0';
strcpy(info,back);
break;
}
if(find)
return info;
else
return NULL;
}
三、 测试
本次测试
使用了两台机器。一台Ubuntu的浏览器作为客户端,一台Redhat作为服务器端,其中Redhat是Ubuntu上基于VirtualBox的一台虚拟机。
IP地址信息如下:Ubuntu的vboxnet0:
<img src="http://jbcdn2.b0.upaiyun.com/2016/11/73d81eee84e5fe07de8e076ee6b5d25a.jpg" alt="" />
RedHateth0:
RedHat主机编译项目:
由于我们同事监听了8000和4444,所以有两个进程启动。
HTTP的首页:
目录显示功能:
HTTP GET页面:
HTTPGET响应:
从HTTP GET响应中我们观察URL,参数的确是通过URL传送过去的。
其中getAuth.c如下:
#include "wrap.h"
#include "parse.h"
int main(void) {
char *buf, *p;
char name[MAXLINE], passwd[MAXLINE],content[MAXLINE];
/* Extract the two arguments */
if ((buf = getenv("QUERY_STRING")) != NULL) {
p = strchr(buf, '&');
*p = '\0';
strcpy(name, buf);
strcpy(passwd, p+1);
}
/* Make the response body */
sprintf(content, "Welcome to auth.com:%s and %s\r\n<p>",name,passwd);
sprintf(content, "%s\r\n", content);
sprintf(content, "%sThanks for visiting!\r\n", content);
/* Generate the HTTP response */
printf("Content-length: %d\r\n", strlen(content));
printf("Content-type: text/html\r\n\r\n");
printf("%s", content);
fflush(stdout);
exit(0);
}
HTTPS的首页:由于我们的CA不可信,所以需要我们认可
认可后HTTPS首页:
HTTPS POST页面:
HTTPS POST响应:
从上我们可以看出,POST提交的参数的确不是通过URL传送的。
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- linux虚拟机配置静态IP地址的完整步骤
- laravel-admin利用ModelTree实现对分类信息的管理
- Linux系统下快速配置HugePages的完整步骤
- Laravel5.1 框架关联模型之后操作实例分析
- PHP实现的多进程控制demo示例
- 你可能不知道的一些linux文件权限管理办法
- Laravel框架路由与MVC实例详解
- python实现学生管理系统开发
- 使用 chkconfig 和 systemctl 命令启用或禁用 Linux 服务的办法
- PHP defined()函数的使用图文详解
- 详解在Linux中清空或删除大文件内容的5种办法
- php和redis实现秒杀活动的流程
- CentOS 7中搭建NFS文件共享存储服务的完整步骤
- PHP检测一个数组有没有定义的方法步骤
- Yii2.0框架模型多表关联查询示例