World Wide Web の仕組み(1)

共通科目情報処理（上級）、インターネットの仕組み、2003年12月22日

                                       電子・情報工学系
                                       新城 靖
                                       <yas@is.tsukuba.ac.jp>

このページは、次の URL にあります。
http://www.coins.tsukuba.ac.jp/~yas/ipe/inet-2003/2003-12-22
あるいは、次のページから手繰っていくこともできます。
http://www.coins.tsukuba.ac.jp/~yas/ipe/
http://www.coins.tsukuba.ac.jp/~yas/
http://www.ipe.tsukuba.ac.jp/~yshinjo/

■今日の重要な話

WWW サーバ Apache
HTTP, Hyper Text Transfer Protocol,hypertexttransferprotocol
ログ

■HTTPとApache

WWW ページのデータは、 WWW サーバ ( httpd ) が保存している。 WWW クライアント(ブラウザ)は、WWW サーバから WWW ページのデータを取り寄せる。

この時使われる通信プロトコルをHTTP ( Hyper Text Transfer Protocol ) という。

WWW サーバには何種類もある。筑波大学教育用計算機システムで使っている WWWサーバのプログラムの名前は、Apache 。

■Apache の動作

起動時に設定ファイルを読み込み、要求を待つための TCP/IPのポートをいくつか(標準ではポート番号80番)を作成する。

図? Apache の動作

◆HTTP

WWW のクライアント(普通はWWWブラウザ)からの要求は、 HTTP によりサーバに伝えられる。普段は、これらのプロトコルを直接人間が手で打ち込む必要はないが、WWWサーバの設定を行なう過程では、確認のために telnet コマンドで接続して、直接手で打つ。

◆HTTPの要求

プロトコルは、実際には比較的簡単である。よく使われるクライアントからサーバに送られる要求 ( メソッド(method) ) は、２種類だけ。

GET
POST

例:次のような URL のページをアクセスする。


	http://www.domain/dir1/file1.html

クライアントは、URL のうちのホスト部分を抜きだし、これと標準の 80ポート番号(80)を使って、TCP/IP のコネクションを張る。

クライアントは、HTTP で次のような要求を送る。


GET /dir1/file1.html HTTP/1.0

(

(Return, Enter)は、２つ必要。)

◆ファイルとの対応

WWWサーバは、普通は、このファイルは、あるディレクトリを起点にしたファイル名になっている。この起点となるディレクトリをドキュメント・ルート・ディレクトリ(document root directory) という。このディレクトリは、Apache では、標準で次のようになる。


/usr/local/apache/htdocs/

上の GET 要求に相当するファイルは、次のファイルになります。


/usr/local/apache/htdocs/dir1/file1.html

◆応答

Apache は、このファイルを開き、内容を読み込む。そして、この内容を、HTTP の応答(response)として、クライアントに返す。


----------------------------------------------------------------------
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 04 Jan 2002 12:53:07 GMT
Server: Apache/1.3.3
Last-Modified: Sun, 31 May 2002 05:35:29 GMT
Content-Length: 1234
Content-Type: text/html

<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Univ of Tsukuba</TITLE>
</HEAD>
<BODY>

<H1>Welcome</H1>
....
</BODY>
</HTML>
----------------------------------------------------------------------

◆ステータス、メタデータ、データ

HTTP の応答の第一行は、テータス（成功か失敗かを表す）。 200 は、エラーがなく成功したという意味。

アクセスされた日付、データの日付、データの型と長さが現れる。 Content-Type: が text/htmlならば、 HTML で書かれたページの意味。インラインイメージなら、なら image/gif や image/jpeg になる。

このような情報は、情報そのものではなくて、情報に関する情報という意味でメタ情報（メタデータ）という。

空行の後に、実際のデータが続く。

◆HTTP要求のオプション

HTTP の要求にも、オプションが渡せる。

例：テキストしか受け付けられない。


GET /dir1/file1.html HTTP/1.0
Accept: text/*

例：指定した時刻に作成したキャッシュが無効な時にだけデータの転送を要求


GET /dir1/file1.html HTTP/1.0
If-Modified-Since: Mon, 07 Jan 2002 12:53:07 GMT

◆アクセスログ

クライアントからどのようなアクセスが行なわれたかは、アクセス・ログ(access log) ( 転送ログ(transfer log) ) に記録される。たとえば、次のような情報が記録される。

192.168.10.20 - - [05/Jan/2002:01:08:11 +0900] "GET /dir1/file.html HTTP/1.0" 200 1622

このように、ホストの IP アドレス、日付、要求行、ステータス、転送されたバイト数などが記録される。

エラーが起きた時や起動・終了の情報は、エラー・ログ(error log) に記録される。

エラー・ログの例:

[Tue Jan  5 00:47:26 2002] [notice] Apache/1.3.3 (Unix) configured -- resuming normal operations
[Tue Jan  5 01:27:52 2002] [notice] httpd: caught SIGTERM, shutting down
[Tue Jan  5 05:57:11 2002] [error] [client 127.0.0.1] File does not exist: /usr/local/apache/htdocs/printenv
[Tue Jan  5 05:57:55 2002] [error] [client 127.0.0.1] Options ExecCGI is off in this directory: /usr/local/apache/htdocs/printenv.cgi

トラブルが起きた時には、このログを見て原因を探る

■実習

◆WWW サーバ上のデータの観察

http://www.ipe.tsukuba.ac.jp/ のページは、サーバ (icho) 上の /usr/local/apache/htdocs/ 以下にある。次のようにして観察する。

telnet (Tera Term) でサーバ (icho) に接続してログインする。ユーザ名とパスワードを打つ。以下の一連の作業が終わったら、最後に、ログインを解除する（ログアウト）する。そのためには、exit コマンドかlogout コマンドを使う。
```
% exit 
```
less コマンドを実行する。less コマンド終了は、q キーを押す。
```
% less /usr/local/apache/htdocs/index.html 
```
WWW ブラウザ(Netscape など)を実行して、 http://www.ipe.tsukuba.ac.jp/を開く。
WWW ブラウザで、ページのソース(HTML) を表示させる。Netscape なら「表示」メニューから「ページのソース」を選ぶ。
2. と 4. を比較する。

Internet Explore の場合、文字化けしてソース・プログラムがうまく表示できないかもしれない。

◆WWW サーバに残されたアクセスログの観察

アクセスログは、サーバ上の /usr/local/apache/logs/access_log というファイルにためられる。次のようにして観察する。 http://www.ipe.tsukuba.ac.jp/ のページは、サーバ (icho) 上の /usr/local/apache/htdocs/ 以下にある。次のようにして観察する。

telnet (Tera Term) でサーバ (icho) に接続してログインする。ユーザ名とパスワードを打つ。以下の一連の作業が終わったら、最後に、ログインを解除する（ログアウト）する。そのためには、exit コマンドかlogout コマンドを使う。
```
% exit 
```
次のように tail コマンドを実行する。tail コマンド終了は、^C キー (Controlキーを押しながら C キーを押す)。
```
% tail -f /usr/local/apache/logs/access_log 
```
WWW ブラウザ(Netscape など)を実行して、 http://www.ipe.tsukuba.ac.jp/を開く。
「再読込み」を行う。
データが流れていく時には、適当な所で ^C で tail コマンドを終了させる。
自分のコンピュータのホスト名が表示されるかを見る。telnet (Tera Term) のスクロール機能を使う(注意: telnet の中では、マウスはうまく働かない。基本的にはキーボードからの文字しかサーバに送られない。)。

どんなデータがサーバに残されるか。

余裕があれば、/usr/local/apache/logs/error_log も観察しなさい。

◆HTTP による WWW ページのアクセス

telnet コマンドを使って、WWW サーバにアクセスしてページを取り寄せる。 telnet コマンドには、Windows 2000 の Tera Term ではなく、次のいずれかを使う。

サーバに Tera Term で接続して、そこで telnet と打つ。
「コマンドプロンプト」で telnet と打つ。

サーバの telnet を使う方法。

telnet (Tera Term) でサーバ (icho) に接続してログインする。ユーザ名とパスワードを打つ。以下の一連の作業が終わったら、最後に、ログインを解除する（ログアウト）する。そのためには、exit コマンドかlogout コマンドを使う。
```
% exit 
```
次のように telnet コマンドを実行する。tail コマンドの強制終了は、 ^] キー(Controlキーを押しながら ] キー)を押した後に、「quit リターン」と打つ。
```
% telnet www.ipe.tsukuba.ac.jp 80 
```
「Escape character is '^]'.」と表示されたら、次のように打つ。
```
GET /index.html HTTP/1.0
```
( (Return, Enter)は、２つ必要。)
画面に WWW ページのデータが現れるのを確認する。画面の最後に、画面に「Connection closed by foreign host.」と表示され、 telnet コマンドを打つ以前の状態に戻っている。

これができたら、2. で、接続する WWW サーバを変えたり、3. で GET するファイルの名前を変えてみる。icho の場合、ファイルの名前として、「/~s012345/index.html」とすると、個人のホーム・ページが表示できる。

Windows 2000 のコマンドプロンプトの中で telnet コマンドを使う方法。

「コマンドプロンプト」を実行する。
その中で、telnet と打つ。
「 Microsoft Telnet> 」と表示されたら、次のように打つ。
```
set local_echo
set codeset Japanese EUC
```
「Microsoft Telnet>」に対して、open に続き、サーバ名とポート番号 80 を打つ。
```
open www.ipe.tsukuba.ac.jp 80
```
画面が消えたら、次のように HTTP の命令を打つ。
```
GET /index.html HTTP/1.0
```
( (Return, Enter)は、２つ必要。)
画面に WWW ページのデータが現れるのを確認する。
画面に「ホストとの接続が切断されました。続行するには何かキーを押して下さい...」と表示されたら、何かキーを押す。すると open コマンドを打つ以前の状態に戻っている。
telnet コマンドを終了させ、コマンドプロンプトの状態に戻すには、「Microsoft Telnet>」に対して、quit リターンと打つ。

これができたら、4. で、接続する WWW サーバを変えたり、5. で GET するファイルの名前を変えてみる。icho の場合、ファイルの名前として、「/~s012345/index.html」とすると、個人のホーム・ページが表示できる。

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Last updated: 2003/12/22 16:41:24

Yasushi Shinjo / <yas@is.tsukuba.ac.jp>