Dokumentation zum Vortrag Vergleich von Webservern. Konrad Ernst 03Inf2

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1 Dokumentation zum Vortrag Vergleich von Webservern Konrad Ernst 03Inf2 gehalten im Fach Rechnernetze Anwendungen am

2 Inhaltsverzeichnis 1 Webserver allgemein Begriffsdefinitionen World Wide Web (WWW) Webserver Geschichtliche Entwicklung Traditionelle Aufgaben Dynamische Inhalte Zusammenarbeit mit anderen Servern Datenbank-Server Mail-Server File-Server Die wichtigsten Webserver im Vergleich Apache HTTP-Server Überblick MS Internet Information Server Überblick Vergleich Abbildungsverzeichnis Literaturverzeichnis

3 1 Webserver allgemein 1.1 Begriffsdefinitionen Im ersten Teil der Dokumentation werden zwei Definitionen erläutert, die wesentlich zum Verständnis der weiteren Dokumentation beitragen sollen. Ausführlich erläutert werden die Begriffe World Wide Web und Webserver. Andere Begriffe werden kurz erklärt World Wide Web (WWW) Das World Wide Web ist ein über das Internet abrufbares Hypertext- System, d.h. eine Menge von Texten, die über so genannte Hyperlinks (Verknüpfungen von einem Dokument zu einem Anderen). Als Client und Benutzerschnittstelle wird meistens ein Webbrowser (Internet Explorer, Mozilla Firefox) verwendet, der sowohl für die Eingabe einer Anforderung eines Dokumentes als auch der Darstellung eines Dokumentes verwendet wird. Zur Übertragung zwischen Client und (Web-)Server wird das zustandslose Protokoll HTTP verwendet. Als Dokumentbeschreibungssprache wird meistens HTML verwendet, wobei die gängigen Webbrowser heutzutage auch andere Sprachen (XML, XHTML) verstehen. Für eine eindeutige Adressierung der Dokumente (z.b. Webseiten) werden URLs benutzt. Die Standardisierung des World Wide Webs erfolgt durch das W3C das WWW Consortium unter dem maßgeblichen Einfluss von Tim Berners-Lee, der als Erfinder des Internets gilt. Zu beachten ist noch, dass das World Wide Web im allgemeinen Sprachgebrauch dem Internet gleichgesetzt wird, obwohl es jedoch älter ist als das Internet und nur eine mögliche Nutzung dessen ist. Das Internet wiederum ist nur eine von verschiedenen möglichen Serververbünden (wie z.b. Intranet). Zu dieser Verwirrung haben u.a. auch die Webbrowser beigetragen, die außer HTTP auch noch Dienste wie z.b. Mail und FTP zugänglich machen. 3

4 1.1.2 Webserver Ein Webserver ist ein Programm, welches Informationen über das HTTP-Protokoll (hauptsächlich als Pull-Dienst) zur Verfügung stellt. Zur einfachen Adressierung der Informationen werden die HTTP-URLs verwendet. Auf die Aufgaben eines Webservers wird im Abschnitt 1.3 genauer eingegangen. Weitere Pull-Dienste (z.b. FTP) oder Kombinationen aus Pull- und Push-Diensten (z.b. WebDav) sind zwar Bestandteil von einigen Webservern, sind jedoch unerheblich für deren Klassifikation als Webserver. Im weiteren Sinne ist der Begriff Webserver auch ein Synonym für den Host, auf dem ein solcher Webserver läuft. Die oben beschriebene Definition bezieht sich aber lediglich auf den Webserver als Programm. 1.2 Geschichtliche Entwicklung Der erste Webserver wurde zusammen mit dem ersten Webbrowser im Zeitraum von von Tim Berners-Lee entwickelt (zusammen mit der Definition von HTML, HTTP, URLs, URIs). Er schlug seinem Arbeitgeber CERN (Europäisches Kernforschungslabor) ein Projekt vor, das auf dem Hypertext-System beruhte und dessen Ziel es war den Austausch von Informationen unter Wissenschaftlern zu vereinfachen. Der Prototyp des ersten Webservers lief unter dem Betriebssystem NeXTStep. Dieses wurde von der Firma NeXT entwickelt und erschien 1989 auf dem Markt und war seinerzeit technisch fortschrittlich und bedienungsfreundlich. Es basierte auf dem UNIX-ähnlichen Betriebssystem 4.3BSD und einem Match-2.5-Kernel. Das Gerät auf dem die Server-Software des ersten Webservers ist heute im CERN-Besucherzentrum zu besichtigen. Abbildung 1: Der Host des ersten Webservers 4

5 1.3 Traditionelle Aufgaben Im folgenden Teil sollen die traditionellen Aufgaben beschrieben werden, die jeder Webserver leisten muss. Als erstes wäre hier die Entgegennahme von HTTP-Requests (engl. request - Anfrage), deren Datum die URL ist, von den WWW-Clients zu nennen. Dazu baut der WWW-Client eine TCP/IP-Verbindung zum Webserver auf. Der Request ist in den meisten Fällen ein GET-Request (Aufforderung an den Server ein bestimmtes Dokument zu übermitteln). Jedoch ist auch die umgekehrte Richtung möglich (PUT-/POST: Client überträgt Daten an den Server). Die Auflösung der URL erfolgt auf eine interne Repräsentation des Webservers (in der Praxis ist das eine Datei mit Pfadangabe). Wird diese Datei gefunden, so liefert sie der Browser als Datum der HTTP-Response an den entsprechenden Client zurück. Ein Statuscode teilt mit, ob der Request wie gewünscht bearbeitet werden konnte oder ob ein Fehler aufgetreten ist. Die zurückgesendeten Daten sind meist statisch wie z.b. HTML-Seiten, Stylesheets, Bilder und Grafiken. Nach der Request-/Responseübertragung kann ein Verbindungsabbau erfolgen. Die Verbindung kann jedoch auch zugunsten künftiger Requests bestehen bleiben. Der Verbindungsabbau ist sowohl seitens des Servers als auch des Clients möglich (i.d.r. jedoch der Server nach der Response). Abbildung 2: Traditionelle Aufgaben eines Webservers 5

6 1.4 Dynamische Inhalte Dynamische Inhalte ermöglichen eine interaktive Benutzerführung, die durch das zustandslose HTTP an sich nicht möglich ist. Verwendung finden dynamische Inhalte u.a. in Foren, Datenbank-Interfaces, Web-Shops, Suchmaschinen). Konkret bedeutet dies, dass WWW-Seiten als Oberfläche für verteilte Programme dienen, die meist auf dem Webserver laufen oder mit ihm kommunizieren. Vorteil hierbei ist, dass die Programme nicht mehr lokal auf den Clients ausgeführt werden, sondern dezentralisiert auf dem Server (ggf. auf mehrere Server verteilt). Folgende Technologien und Sprachen kommen dabei zum Einsatz: CGI (Common Gateway Interface) PHP Servlets und JSPs (Java Server Pages) Module (z.b. mod_perl, mod_php ) ASP (Active Server Pages) ASP.NET Welche Technologien bzw. Sprachen unterstützt werden, unterscheidet sich sehr stark von Webserver zu Webserver. Ergänzend ist noch zu nennen, dass clientseitig auch Skriptsprachen wie JavaScript zum Einsatz kommen. Auch gemischte Formen (server- und clientseitig) haben sich etabliert wie z.b. AJAX (asynchrones JavaScript). Im Abschnitt 2 beim Vergleich der Webserver werden jedoch nur die rein serverseitigen Technologien beachtet. 1.5 Zusammenarbeit mit anderen Servern Im folgenden Abschnitt werden ausschnittsweise Möglichkeiten beschrieben, wie Webserver mit anderen Arten (ebenfalls nur einige Beispiele) von Servern zusammenarbeiten. Diese Möglichkeiten richten sich wieder stark nach dem jeweiligen Webserver Datenbank-Server Ein Datenbank-Server ist ein Computersystem, auf dem Datenbanken zumeist verbunden mit einem hohen Datenvolumen mit dem Ziel verwaltet werden, Daten über viele Clients zu sammeln und oder diese vielen Clients zur Verfügung stellen. 6

7 Realisiert werden kann eine Zusammenarbeit mit einem Datenbank- Server z.b. über eine so genannte Datasource eine logische Schnittstelle für die Datenbankanbindung (vergleichbar mit DNS) auf dem Webserver Mail-Server Ein Mail-Server ist ein Server, der s handhabt und die Aufgabe hat, s zu empfangen, zu versenden, zu speichern oder weiterzuleiten. Eine Realisierung ist möglich über den Einsatz von Bibliotheken dritter Software oder über Module eines Webservers (z.b. das Modul mod_pop3 des Apache HTTP-Server) File-Server Die Hauptaufgabe eines File-Servers ist es, Speicherplatz für große Datenmengen zur Verfügung zu stellen und mehreren Benutzern über ein Netzwerk Zugriff auf die Daten zu gewähren. Eine Realisierung ist möglich wiederum über den Einsatz dritter Software oder über webservereigene Dienste. 7

8 2 Die wichtigsten Webserver im Vergleich Heutzutage sind Webserver in ihrer Anzahl, der Anzahl ihrer Anbieter und der Anzahl der enthaltenen Dienste über die Kernaufgaben hinaus heterogen. Zur Veranschaulichung folgt hier eine Aufzählung wichtiger Webserver: Apache HTTP Server, Microsoft Internet Information Services (IIS), Apache Tomcat, AOLserver, MyServer, TclHttpd, Cherokee Webserver, Tux, iplanet, Goron (Leviathan), Zope, Roxen WebServer, thttpd, Boa Webserver, lighttpd, Jigsaw, WN server, Netscape Enterprise Server, Sun Java System Web Server, Caudium, Httpd für Emacs, Elserv für Emacs, KeyFocus, KF Web Server, Zeus Web Server Dass der Markt der Webserver heutzutage trotzdem nur durch zwei Webserver bestimmt wird, soll folgende Grafik veranschaulichen (gleichzeitig zeigt die Grafik die Entwicklung des Marktanteils von ): Abbildung 3: Entwicklung des Marktanteils von Webservern von

9 2.1 Apache HTTP Server Überblick Der Apache HTTP Server ist der am meisten verbreitete Webserver. Seinen Namen trägt er zu Ehren des Indianerstamms der Apachen nicht etwa a patchy server (zu dt.: ein gepatchter Server; geht darauf zurück, dass der Apache eine Erweiterung / ein Patch des älteren NCSA HTTP Servers ist). Der Apache HTTP Server unterstützt eine Reihe von Betriebssystemen (neben Windows und Linux auch u.a. Mac OS, NetBSD, FreeBSD, OpenBSD, AmigaOS). Dabei werden die Vorteile des jeweiligen Betriebssystems durch die so genannte Apache Portable Runtime (APR) genutzt. Der Apache HTTP Server besitzt einen modularen Aufbau, d.h. es sind eine Reihe von Funktionalitäten wie z.b. zusätzliche Programmiersprachen oder Protokolle durch Module verfügbar. Derzeit gibt es 437 Module; hierbei sollen einige wichtige genannt werden: mod_ssl (SSL Unterstützung), mod_php / mod_php (Unterstützung der Skirptsprache PHP bzw. Perl), mod_jk2 (Plugin des Apache Tomcats), mod_rewrite,, mod_include (SSI Server Side Includes). Der Apache HTTP Server enthält also eine Reihe von Möglichkeiten neben statischen Inhalten auch dynamische Inhalte zu verarbeiten. Wie alle Produkte der Apache Software Foundation ist auch der Apache HTTP Server unter der Apache-Lizenz (Open Source) verfügbar. Die aktuelle Version ist 2.2.3, und die des weit verbreiteten 1.3.-Zweiges ist MS Internet Information Services Überblick Microsoft Internet Information Services (IIS; oftmals falsch als Internet Information Server bezeichnet) ist eine Bezeichnung für Funktionen zur Veröffentlichung von Dokumenten und Dateien im Intra- bzw. Internet, die von Microsoft Windows Servern zur Verfügung gestellt werden. Nach dem Apache HTTP Server sind die IIS am weitesten verbreitet im Internet. Neben den Webserverdiensten sind auch FTP-, SMTP-, POP3-, WebDavund Index-Dienste enthalten. Die aktuelle Version (IIS 6.0) ist erhältlich für Windows NT Server, Windows 2000 Server, Microsoft Windows 2003 Server. Die Version IIS 5.0/5.1 für die Betriebssysteme Windows 2000 bzw. Windows XP Professional stark eingeschränkt und verhindert in diesem Umfeld einen 9

10 sinnvollen Einsatz als Live-Webserver. Wie der Apache HTTP Server kann auch der IIS dynamische Inhalte verarbeiten. Dazu gehören Active Server Pages (ASP),.NET-Applikationen und über passende ISAPI-Filter (Internet Server Application Program Interface: ermöglichen die Vorbereitung und Nachbereitung aller Daten; ereignisgesteuert) auch Java Server Pages (JSP) und PHP. 2.3 Vergleich Im folgenden soll eine Tabelle die wesentlichen Unterschiede zwischen dem Apache HTTP Server und dem IIS veranschaulichen. aktuelle Version Entwickler Lizenz Kosten unterstützte Betriebssysteme läuft wo? Sicherheit dynamischer Inhalt Apache HTTP Server Apache Software Foundation Apache-Lizenz (open source) - Mac OS X, NetBSD, FreeBSD, OpenBSD, Linux, Windows, NetWare, AmigaOS, u.a. im normalen Arbeitsspeicher Apache HTTP Server basic authentication scheme, digest access authentication, https CGI, Fast CGI, SSI (, Servlets mit Tomcat Mod), PHP (mod_php) IIS 5.1. in WinXP, 6.0 in WinServer2003 (7.0 dann in Vista) Microsoft proprietär wird mit WinNT-verwandten Produkten ausgeliefert Windows-Familie im BS-Kernel IIS siehe Apache CGI, SSI,.NET, PHP & JSP mittels ISAPI-Filtern Abbildung 4: Vergleich Apache / IIS 10

11 3 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 : Der Host des ersten Webservers 4 Abbildung 2 : Traditionelle Aufgaben eines Webservers 5 Abbildung 3 : Entwicklung des Marktanteils von Webservern von Abbildung 4 : Vergleich Apache / IIS 10 11

12 4 Literaturverzeichnis Bücher: lrainer Klute, Das World-Wide-Web: Web-Server und Clients, Addison- Wesley, Bonn, 1996 Internetadressen: /seminar/ausarbeitungen/shybla_server.pdf html