Linux系統下Web服務器的搭建與設計

曾俊杰 吳慕云 李強 王梅 郭立輝

摘要：

如今，日益壯大的WEB技術已經成為網絡中十分重要的組成部分，由于Linux系統本身有著很好的安全性和可靠性以及非常豐富的開發工具等優勢，使得linux系統成了當今WEB服務器的最好載體。本文主要介紹了在虛擬機中的linux環境下，使用Apache及Tomcat軟件作為服務器的核心，在加上MYSQL和PHP等工具，搭建一個全能且穩定的的WEB服務器。同時還對服務器進行簡單優化，相對降低服務器的系統資源占用率，提高服務器的負載能力，使服務器實現更加低消耗，高性能的目標。

關鍵詞：

Linux;WEB;服務器

中圖分類號：

TP391.41

文獻標識碼：

A

文章編號：

1672-9129（2020）15-0058-02

引言：目前國內外對于Web技術的研究一直都很有熱情，而Web也漸漸的從一個以提供信息為基礎的網頁集群轉變為提供更多的服務。[5]在服務器操作系統這方面，近些年來Linux操作系統在某些領域成為了Windows的重要競爭對手，并且以一個驚人的速度發展。Linux系統也支持多用戶操作，每個用戶對文件或著設備的權限都不相同，同時Linux還解決了多個用戶不同權限的沖突，使所有用戶都可以共存。[6]身為一款世界上接受最多程序員設計的系統，Linux也支持多任務并且可以很好的讓多個程序同時運行在內核上。[1]國外的眾多IT廠商如IBM、ORACLE等都相繼的公布了基于LINUX系統的產品，并希望用Linux來打破微軟在操作系統方面的壟斷，從而獲得更大的成長空間。[2]在大趨勢的前提下，使用Linux作為服務器操作系統已經變得越來越流行，市場占有率也逐步提升達到了一個很高的水平。

1主要研究內容

在PC中虛擬機中安裝linux系統并中完成Web服務器的搭建，并對服務器進行簡單的優化，提高Web服務器的整體性能，減少服務器占用的資源，提高負載能力。

Linux系統下的Web服務器主體由Apache和Tomcat軟件來完成，通過安裝Apache來獲取基礎Web服務，并在Apache中進行簡單配置開放CGI功能。再整合Tomcat和Apache兩個服務器，使服務器在支持HTML網頁的同時也能夠支持JSP網頁。然后配置PHP環境與Apache連接來獲取對PHP動態網頁的支持。最后通過安裝Mysql數據庫服務器來實現服務器數據的存儲與查詢功能，完成在linux環境中一個全能的Web服務器的搭建。最后簡單的優化服務器并測試其性能，分析測試結果。

本次設計主要包括虛擬機的安裝及環境配置，Apache服務器的安裝及調試，PHP、Tomcat、及MYSQL的安裝和調試，以及服務器的壓力測試。

2Web服務器的主體搭建

http的配置：在Apache安裝完成后需要對其進行基礎的配置，在主配置文件apache2.conf中修改一些重要的參數才能使服務器可以正常運行。建立主頁：在/var/www目錄下建立主頁文件index.html。修改apache2.conf文件在尾部添加：#SeverName、SeverName127.0.0.1。重啟apache服務。

域名的配置：為了使服務器更加完善需要對服務器設置域名，使服務器不僅可以通過IP地址訪問，還可以通過域名被訪問。首先需要打開＼＼etc目錄下的hosts文件，在文件中添加域名信息，并保存退出，然后打開default文件，向Apache服務器添加域名信息最后在目錄下新建配置文件并添加域名信息，最后重啟Apache。

MYSQL有著體積小、速度快的特點，本身還是開源軟件，所以大部分的中小型網站都采用MYSQL作為網站數據庫[3]

（1）防火墻的配置。為了使局域網內的其他主機也可以訪問服務器的主頁，還需要對Linux系統的防火墻進行配置，打開其他人訪問的權限。修改防火墻配置，添加配置項，最后再重啟防火墻。

（2）CGI的測試。編寫C++程序并編譯為.cgi格式，將編譯后的hello.cgi修改權限為755：#chmod755hello.cgi

在輸入地址后瀏覽器主頁成功的顯示了CGI程序的內容證明Apache已經安裝成功，并實現了基礎的web功能。

（3）MYSQL的配置。在mysql使用之前還需要對剛裝好的軟件進行簡單的配置，首先需要初始化MySQL配置

表：#bin/mysql_install_db——user=mysql該行指令可以執行mysql_install_db腳本，初始化data目錄并創建一些表。

然后將mysql目錄下的所有文件都設為root用戶，使Mysql用戶只有data目錄的權限。復制配置文件：修改關鍵配置my.cnf，內容如下：再將mysqld服務加入開機自啟動項：然后把mysql注冊為開機啟動的服務：為了讓Mysql可以在全局中運行還需要建立軟鏈接修改環境變量，為mysql建立軟鏈接代碼。

修改/etc/profile文件加入環境變量。

（4）Tomcat的配置。在軟件安裝完成后還需要對其配置文件進行簡單修改，首先配置web管理賬號，

修改配置文件tomcat-users.xml。

為了與Apache的地址區分，需要配置web的訪問端口，修改Tomcat的配置文件

最后修改防火墻的配置。

（5）Tomcat的測試。在瀏覽器中登入tomcat主頁面localhost：8080

（6）PHP環境的配置。將PHP模塊加載到apache。

編譯安裝：#make#makeinstall復制配置文件。

修改配置文件，添加對php的支持。

（7）PHP與數據庫的連接測試。創建測試文件#vimmysql_test.php

（8）Web服務器的整合與優化。Apache與MYSQL的連接，在Ubuntu系統中，通過安裝模塊來解決Apache服務器與MYSQL的連接問題，然后重啟服務器。

（9）Apache對PHP的支持。在Ubuntu中也同樣可以通過安裝模塊解決MYSQl與PHP的連接：#sudoapt-getinstallphp5-mysql重啟服務器。

（10）apache2.conf的優化。為了提高服務器的性能讓其更好的工作，需要對Apache默認的配置文件進行一些簡單的優化來實現設計目標。關閉DNS查詢打開配置文件apache2.conf，修改HostnameLookups項為off，關閉DNS的查詢功能減輕服務器的負擔。優化MaxClien和KeepAlive。Apache的KeepAlive表示在一定時間內，服務器與客戶端維持連接狀態。為了節省服務器資源，這里將KeepAliveTimeout選項設置為3。

（11）啟用壓縮優化。通過安裝deflate模塊來壓縮網頁內容節約帶寬。

打開文件/etc/apache2/mods-enabled/deflate.conf，設置文件類型。

（12）使用緩存mod_cache。安裝mod_mem_cache模塊，對主要配置文件進行修改：啟用緩存，使用基于內存的方式存儲在內存中最多能存儲緩存對象的個數，默認是1009，這里設置為20000單個緩存對象最大為1M，默認是10000bytes。在緩沖區最多能夠放置多少的將要被緩存對象的尺寸，這里設置為65536，該值通常小于100000。單個緩存對象最小為10bytes，默認為1bytes。清除緩存所使用的算法，默認是GDSF。

（13）服務器的性能測試。ApacheBench是Apache自帶的一個測試服務器性能的工具，它通過模擬訪問與并發來測試當前服務器的性能，其核心功能是測試Apache在一秒鐘內平均可以處理多少請求。[4]ab發出的指令會創建大量的并發訪問線程，模擬大量的訪問者同時對服務器進行訪問測試結果及分析：接下來對優化過的服務器以同樣的指標再次進行測試

#ab-n2000-c1000http：//linuxidc.com/test.php

結果如圖6-2所示：

核心指標1：

Requestspersecond：656.36[#/sec]（mean）

核心指標2：

Timeperrequest：380.888[ms]（mean）

（14）結果分析。指標1：Requestspersecond：650.78[#/sec]（mean）

指標2：Timeperrequest：369.592[ms]（mean）

經過計算后，優化后網站的性能相比優化之前的大約提升了百分之12左右，和預期目標中的百分之10基本相近，成功的完成預期目標。

3結語

本次設計主要實現了在虛擬機軟件運行的linux系統中一個全能的web服務器的搭建。在linux上運行的web服務器已經成功的完成要求，可以在支持php和jsp的情況下提供穩定的web服務。

參考文獻：

[1]陳剛等.2017.基于Linux名字空間的Web服務器動態防御方法[J].計算機應用，17（20）：13-14.

[2]席靜等.2012.一種提高Web服務器性能的方法[J].計算機研究與發展，38（5）：44-46.

[3]唐漢明.2014.深入淺出MySQL[M].北京：人民郵電出版社，97-102.

[4]邵凌霜等.2009.一種WebService的服務質量預測方法[J].軟件學報，16（6）：19-20.

[5]Hidefumi.2013.AnalysisofChildren'sWebBrowsingProcess[J].ICTEducationinElementarySchoolsJapanJournalofEducationalTechnology，13（9）：12-13.

[6]W.RichardStevens.2010.TCP/IPILLustratedVolume1：TheProtocols[M].北京：機械工業出版社，126-157.