nginx-like-webesrv

요구사항

1. one processor, one thread
2. I/O multiplexing by kqueue
3. using CGI script by Python to make Dynamic Web Page
4. HTTP 1.1 protocol: GET method, POST method, DELETE method, redirect, connection: keep-alive, connectoin: close, transfer-encoding: chunked and etc

I/O Multiplexing

1. I/O Multiplexing을 통해 여러 소켓과 파일 fd(file descriptor)를 동시에 관리할 수 있습니다.
2. kqueue()는 이벤트 감지 시에, 내부적으로 O(1)의 시간복잡도로 동작하여 select()에 비해 성능이 좋아, kqueue()를 사용했습니다.
3. 단일 프로세스에서 여러 I/O 작업을 동시에 처리할 수 있어, 리소스를 효율적으로 사용할 수 있습니다.
4. non-blocking이므로 I/O 작업 중 발생하는 대기시간을 최소화하여 응답속도를 높일 수 있습니다.

Keep-alive

1. HTTP 1.1 규약에 따라 keep-alive를 지원하기 위해 kqueue에 Timer 이벤트를 등록하여 일정 시간 이상 client의 요청이 오지 않았을 때만 연결을 끊습니다.
2. HTTP 요청 헤더의 connection: close인 경우에는 Timer 이벤트를 등록하지 않고 HTTP 응답을 보내고 곧바로 연결을 끊습니다.

Recive: request 객체

1. 클라이언트 소켓으로부터 HTTP 요청이 들어온 경우, HttpRequestHandler::handle 함수에서 처리합니다.
2. 소켓으로부터 요청을 읽어들여 각 소켓 당 마련된 버퍼에 저장하고, keep-alive에 의해 버퍼에 여러 개의 요청이 쌓여 있을 수 있음을 전제하여 처리합니다.
3. HttpRequestFactory::create 함수에서 하나의 HTTP 요청에 대응하는 하나의 HttpRequest 객체를 생성합니다.
4. 요청 메시지를 파싱하고, chunked 요청인지 또는 일반 요청인지 파악하여 서로 다른 처리 로직이 구성됩니다. HttpRequest 객체를 만들어 바로 반환하는 일반 요청과 달리, chunked 요청은 본문이 여러 번에 걸쳐 들어올 수 있음을 고려합니다.
5. 요청 메시지를 파싱하는 도중, 요청이 유효하지 않음을 발견하면 예외를 던져 클라이언트에게 오류 응답을 합니다.
6. 만들어진 유효한 HttpRequest 객체는 Send 쪽으로 전달됩니다.

Send: response 객체

1. 전달 받은 request객체와 설정파일(conf)를 통해 client의 요청에 맞는 자원을 검색 및 반환합니다.
2. 요청한 파일이 정적 파일인 경우, response body에 담아 반환하고 동적 파일인 경우, 적합한 CGI script를 실행하여 결과를 반환합니다.
3. I/O multiplexing을 위해 socket fd와 fd에 kqueue에 등록하고, 이벤트가 발생했을 때 non-blocking으로 I/O 작업을 진행합니다.

CGI script

동적 파일을 생성하거나, 요청 데이터를 서버에 전달하려고 할 때 CGI script를 사용합니다. CGI 규약을 지켜 작성된 파일로 이번 프로젝트에서는 query string을 포함한 GET 요청, POST 요청, DELETE 요청을 처리하기 위한 용도로 작성되었습니다.

성능 테스트

make 명령어를 통해 makefile을 실행하여 C, C++ 소스코드를 컴파일합니다.

make

tester 프로그램을 통한 성능 테스트

GET, POST, DELETE, Redirect, 상태 코드, HTTP KEEP-ALIVE 등을 테스트 할 수 있습니다.

터미널을 통해 웹서버를 실행합니다.

./webserv ./server/config/test.conf

웹서버를 실행한 후에 tester 프로그램을 실행하여 웹서버에게 Request를 보내고 Response를 받습니다.

./tester http://localhost:80

siege 부하 테스트

siege -b를 통해 웹서버의 부하 테스트를 진행합니다.

터미널을 통해 웹서버를 실행합니다.

./webserv ./server/config/test.conf

웹서버를 실행한 후에 siege -b을 통해 부하 테스트를 진행합니다.

siege -b http://localhost

다음은 C^로 부하 테스트를 종료했을 때의 결과 사진입니다.

정적 파일 서빙 및 파일 업로드 시연

터미널을 통해 웹서버 실행합니다.

./webserv

Chrome 주소창에 주소 입력하여 static/html/upload.html과 favicon.ico를 응답으로 보냅니다.

localhost:80/upload

다음은 localhost:80/upload에 접속했을 때, 서빙된 정적 파일입니다.

./server/config/default.conf에 정의된 request body의 최대 크기를 초과하지 않는 파일을 웹서버로 전송합니다. CGI script를 통해 웹서버에 업로드 됩니다.

다음은 업로드 된 파일을 GET요청으로 확인한 결과입니다.