http服务器的设计与实现.docx
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http服务器的设计与实现
网络课程设计实验报告
题
姓
学
专
班
学
目：
名：
院：
业：
级：
号：
、
HTTP服务器的设计及实现孙宇飞、庄好涛、王斌信息科学技术学院计算机科学与技术
计科82班
指导老师：
叶锡君
职称：
副教授
2011年9月11日
南京农业大学教务处制
1.设计任务及要求.............................................................................................................................1
1.1设计目的..............................................................................................................................1
1.2设计要求..............................................................................................................................1
2.工作原理及设计方案.....................................................................................................................1
2.1工作原理..............................................................................................................................1
2.2设计方案..............................................................................................................................2
2.3开发环境.............................................................................................................................2
2.4程序流程图..........................................................................................................................2
2.5核心代码.............................................................................................................................4
2.4.1主程序......................................................................................................................4
2.4.2请求处理函数..........................................................................................................5
2.4.3无法响应请求..........................................................................................................6
2.4.4404响应....................................................................................................................6
1
2.4.5判断是否是目录......................................................................................................7
2.4.6判断文件是否存在..................................................................................................7
2.4.8判断文件类型..........................................................................................................8
2.4.9执行CGI程序.........................................................................................................9
2.4.10判断请求的是否是cgi程序.................................................................................9
3.实验验证.......................................................................................................................................11
3.1实验设备及材料................................................................................................................11
3.2实验步骤............................................................................................................................11
3.3实验截图...........................................................................................................................11
3.4实验结果............................................................................................................................13
4.思考和总结...................................................................................................................................13
2
1.设计任务及要求
1.1设计目的
运用数据通信及网络课程所学的知识，设计一个简单的http服务器，在实现的过程中继续深入了解网络通信的原理，锻炼UNIX环境下网络编程的能力，熟悉socket编程原理和http协议，从而巩固所学网络知识。
1.2设计要求
1）要能实现get方法；
2）能响应请求的html页面；
3）还能够响应请求的jpg的等图片文件；
4）能响应请求的目录的信息，并以列表显示；
2.工作原理及设计方案
2.1工作原理
HTTP协议工作流程：
1.首先客户机与服务器需要建立连接。
只要单击某个超级链接，HTTP的工作就开始了。
2.建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：
统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是MIME信息：
包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。
3.服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
4.客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上，然后客http工作流程图户机与服务器断开连接。
2.2设计方案
协议版本号:
使用HTTP1.0
3
请求方法：
仅实现get方法
响应文件的类型：
text/plain,
image/gif,
image/jpg,
image/jpeg
工作模式：
多进程模式，每个进程单独处理一个请求。
2.3开发环境
VmwareWorkstation6.5虚拟机下FreeBSD环境，用C语言进行开发，开发工具包括：
vim，gcc，gdb。
2.4程序流程图
图1.主程序
4
Y
Y
N
N
N
Y
N
Y
N
图2.请求处理程序
5
2.5核心代码
2.4.1主程序
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intsock,fd;
FILE*fpin;
charrequest[BUFSIZ];
if（argc==1）
{
fprintf（stderr,"usage:
webservport\n"）;exit
（1）;
}
/*创建socket连接*/
sock=make_server_socket（atoi（argv[1]））;if（sock==-1）
{
exit
（2）;
}
/*主循环*/
while
（1）
{
//接收socket
fd=accept（sock,NULL,NULL）;
fpin=fdopen（fd,"r"）;
//读取请求
fgets（request,BUFSIZ,fpin）;
printf（"gotacall:
request=%s",request）;read_til_crnl（fpin）;
//处理请求
process_rq（request,fd）;
//关闭socket
fclose（fpin）;
6
}
return0;
}
2.4.2请求处理函数
intprocess_rq（char*rq,intfd）//加void会报警告不知道为什么?
{
charcmd[BUFSIZ],arg[BUFSIZ];
/*创建一个新进程，如果不是子进程则直接返回*/
if（fork（）!
=0）
{
return-1;
}
strcpy（arg,"./"）;//加上./前缀
if（sscanf（rq,"%s%s",cmd,arg+2）!
=2）
{
return-1;
}
if（strcmp（cmd,"GET"）!
=0）
{
cannot_do（fd）;
}elseif（not_exist（arg））
{
do_404（arg,fd）;
}elseif（isadir（arg））
{
do_ls（arg,fd）;
}elseif（ends_in_cgi（arg））
{
do_exec（arg,fd）;
}else
{
7
do_cat（arg,fd）;
}
return0;
}/*-----endoffunctionprocess_rq-----*/2.4.3无法响应请求
intcannot_do（intfd）
{
FILE*fp=fdopen（fd,"w"）;
fprintf（fp,"HTTP/1.0501NotImplemented\r\n"）;fprintf（fp,"Content-type:
text/plain\r\n"）;
fprintf（fp,"\r\n"）;
fprintf（fp,"Thatcommandisnotyetimplemented\r\n"）;fclose（fp）;
return0;
}/*-----endoffunctioncannot_do-----*/
2.4.4404响应
/*
*函数名:
do_404
*描述:
*参数：
*返回值:
*/
intdo_404（char*item,intfd）
{
FILE*fp=fdopen（fd,"w"）;
fprintf（fp,"HTTP/1.0404NotFound\r\n"）;
fprintf（fp,"Content-type:
text/plain\r\n"）;
fprintf（fp,"\r\n"）;
8
fprintf（fp,"Theitemyourequested:
%s\r\nisnotfound\r\n",item）;fclose（fp）;
return0;
}/*-----endoffunctiondo_404-----*/
2.4.5判断是否是目录
/*
*函数名:
isadir
*描述:
*参数：
*返回值:
*/
intisadir（char*f）
{
structstatinfo;
return（stat（f,&info）!
=-1&&S_ISDIR（info.st_mode））;
}/*-----endoffunctionisadir-----*/
2.4.6判断文件是否存在
/*
*函数名:
not_exist
*描述:
*参数：
*返回值:
*/
intnot_exist（char*f）
{
structstatinfo;
return（stat（f,&info）==-1）;
}/*-----endoffunctionnot_exist-----*/
2.4.7列出目录信息
/*
*函数名:
do_ls
9
*描述:
*参数：
*返回值:
*/
do_ls（char*dir,intfd）
{
FILE*fp;
fp=fdopen（fd,"w"）;
header（fp,"text/plain"）;
fprintf（fp,"\r\n"）;
fflush（fp）;
dup2（fd,STDOUT_FILENO）;
dup2（fd,STDERR_FILENO）;
close（fd）;
execlp（"ls","ls","-l",dir,NULL）;
perror（dir）;
exit
（1）;
}/*-----endoffunctiondo_ls-----*/2.4.8判断文件类型
/*
*函数名:
file_type
*描述:
返回文件后缀名
*参数：
*返回值:
*/
char*file_type（char*f）
{
char*cp;
if（（cp=strrchr（f,'.'））!
=NULL）{returncp+1;
10
}
return"";
}/*-----endoffunctionfile_type-----*/
2.4.9执行CGI程序
/*
*函数名:
do_exec
*描述:
*参数：
*返回值:
*/
intdo_exec（char*prog,intfd）
{
FILE*fp;
fp=fdopen（fd,"w"）;
header（fp,NULL）;
fflush（fp）;
dup2（fd,1）;
dup2（fd,2）;
close（fd）;
execl（prog,prog,NULL）;
perror（prog）;
return0;
}/*-----endoffunctiondo_exect-----*/
2.4.10判断请求的是否是cgi程序
/*
*
*
*
*
函数名:
ends_in_cgi描述:
参数：
返回值:
11
*/
intends_in_cgi（char*f）
{
return（strcmp（file_type（f）,"cgi"）==0）;
}/*-----endoffunctionends_in_cgi-----*/2.4.11返回请求的文件
/*
*函数名:
do_cat
*描述:
发送回包的主体，紧跟在http消息头后*参数：
*返回值:
*/
intdo_cat（char*f,intfd）
{
char*extension=file_type（f）;
char*content="text/plain";
FILE*fpsock,*fpfile;
intc;
if（strcmp（extension,"html"）==0）
{
content="text/html";
}elseif（strcmp（extension,"gif"）==0）
{
content="image/gif";
}elseif（strcmp（extension,"jpg"）==0）
{
content="image/jpeg";
}elseif（strcmp（extension,"jpeg"）==0）
{
content="image/jpeg";
}
fpsock=fdopen（fd,"w"）;
fpfile=fopen（f,"r"）;
if（fpsock!
=NULL&&fpfile!
=NULL）
{
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header（fpsock,content）;
fprintf（fpsock,"\r\n"）;
while（（c=getc（fpfile））!
=EOF）
{
putc（c,fpsock）;
}
fclose（fpfile）;
fclose（fpsock）;
}
return0;
}/*-----endoffunctiondo_cat-----*/
3.实验验证
3.1实验设备及材料
局域网环境下，使用一台FreeBSD系统PC作为服务器，若干台PC作为客户机，使用IE浏览器请求服务器。
3.2实验步骤
1.启动服务器。
2.客户机在浏览器地址栏输入“服务器IP：
端口号/请求文件名”。
3.观察服务器响应的内容并记录。
3.3实验截图
1.启动服务器。
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2.请求html文件
3.请求jpg文件
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4.显示目录文件：
3.4实验结果
客户机请求后服务器后，能够正常显示所请求的网页、图片和目录的信息。
4.思考和总结
经过一星期的努力，我们的小型http服务器已经能够显示网页和图片了，并且能够返回当前目录的信息了，但是没有来得及加入CGI功能，在机房实验时因为网络的原因，没有演示成功，留下点遗憾。
但总体来说，这次课程设计还是让我们收获颇多：
首先，以前总觉得上网很神秘，在浏览器里点点鼠标，就能看到任何我们想看到的信息，后台到底做了哪些工作我们都不知道，而这次我们成功实现了一个小型的http服务器，能访问我们自己的网页，这种兴奋和成就感不言而喻；其次，在实现http服务器的过程中，我们熟悉了http协议等网络相关知识，巩固并实践了上学期网络课程所学内容；还有，我们又锻炼了UNIX环境下编程开发能力，并且领略了开源软件开发的魅力，为以后的工作打下了基础；最后，我们还会继续完善这个http服务器，使其功能越来越强大，也许我们以后就可以在我们自己的服务器上挂起自己的网站！
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