本文章將講解網路伺服器是什麼、如何運作、還有他們的重要性。

要求: 你要知道 Internet 是怎麼運作的、並知道網頁、網站、網路伺服器的不同
目標: 你將知道網路伺服器是什麼、並大致了解它的運作原理。

概要

「網路伺服器」(web server)可以指軟體、也可以指硬體、還可以指它們共同運作的狀態。

  1. 以硬體來說,web server 是存放網路伺服器軟體、還有網站檔案(如 HTML 文件、圖片、CSS 樣式表、JavaScript 檔案)的電腦。它會連上網際網路(Internet)並能和其他連上網的設備做物理數據交換。
  2. 以軟體來說,web server 包含了一連串控制網路用戶如何訪問託管檔案──至少有 HTTP 伺服器──的檔案。HTTP 伺服器是其中一個部份,它理解 URLs(網路地址)與 HTTP(瀏覽器用來觀察網頁的協議)。它能透過域名(domain name)訪問託管的網站(如 mozilla.org)、並將其內容遞送到終端用戶(end-user)的設備上。

以最基本的層面來說,如果瀏覽器需要網路伺服器所託管的檔案,它就需要透過 HTTP 發送對該檔案的請求。如果請求已經傳送到正確的(硬體)網路伺服器,那 HTTP(軟體)伺服器就會接受請求、找出所請求的文件(假若不是接著回傳 404 頁面)、再透過 HTTP 回傳給瀏覽器。

Basic representation of a client/server connection through HTTP

要發布網站,你需要一個靜態或動態的網路伺服器。

靜態網路伺服器(static web server)、或是 stack,由(硬體的)電腦和(軟體的) HTTP 伺服器組成。之所以稱為「靜態」是因為伺服器只會給你的瀏覽器,傳送「事先寫好的」(as-is)檔案。

動態網路伺服器(dynamic web server)除了靜態網路伺服器以外、還附加了一些軟體:通常是應用伺服器(application server)與資料庫(database)之所以稱為「動態」是因為:應用伺服器會在託管檔案,透過 HTTP 伺服器傳送到瀏覽器之前更新之。

例如說,要生成瀏覽器看到的最終網頁,應用伺服器會使用從資料庫讀取資料的 HTML 模板(HTML template)填補之。像 MDN 或維基百科(Wikipedia)這樣的網站也有上千個網頁:但它們全都不是「真的」HTML 文件,而是少數的 HTML 模板、還有龐大的資料庫。如此一來,要維護並傳送資料、都會變得很容易。

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深入一點……

如同我們講過的:要取得網頁,瀏覽器會向伺服器發送一個在伺服器內,尋找某個檔案的請求。如果伺服器找到了檔案,就會讀取它、按需求處理、並回傳檔案。讓我們逐步檢視它們。

託管檔案

首先,網路伺服器要儲存網站檔案,也就是所有 HTML 文件、和附屬的 asset:asset 包含了圖片、CSS 樣式表、JavaScript 檔案、字型檔、還有影片。

技術上來說,你可以把它們都放在自己的電腦裡面,但放在網路伺服器上面會方便許多,理由是伺服器:

  • 永遠開機並運轉
  • 永遠連上網際網路
  • 永遠都有相同的 IP 地址(不是所有網際網路提供者都給家庭用戶提供固定的 IP 地址)
  • 由第三方提供者維護

因此,找到優秀的託管提供者,是建立網站的重點之一。好好探索各大公司提供的服務、並選擇一個府何需求、預算也能負擔的方案(服務的價格從免費到上千美元都有)。你可以在這篇文章找到更多資訊。

一旦找到適合的網絡託管解決方案,你只要把文件到網路伺服器就行了。

透過 HTTP 溝通

接下來,網路伺服器會支援 HTTPHypertext Transfer Protocol,超文本傳輸協議)。顧名思義,HTTP 會指定兩台電腦之間,該如何傳送超文本(例如 linked web document)。

協議(Protocol)是一套兩台電腦間該如何溝通的規則。HTTP 是文本性、無狀態的協議。

文本性(Textual)
所有指令都是純文字、人類也容易理解。
無狀態(Stateless)
無論伺服器還是瀏覽器,都不會記得他們上一次的溝通。像是伺服器,如果只依賴 HTTP 的話,它就不會記得你輸入的帳號密碼、或是在交易中採取了哪些步驟。要完成這樣的任務,你需要應用伺服器(我們將在其他文章中介紹這種技術)。

HTTP 提供了用戶端與伺服器端,該如何溝通的明確規則。我們將在之後的技術文章內講解 HTTP 本身。目前,我們會先聚焦在:

  • 只有用戶端能發出 HTTP 請求,也只有伺服器能接受它。相對地,也只有伺服器能回應用戶端的 HTTP 請求。
  • 如果透過 HTTP 請求檔案,用戶端必須提供檔案的 URL
  • 網路伺服器必須回應所有的 HTTP 請求,最起碼需要回應錯誤訊息。

MDN 404 錯誤頁面範例 在網路伺服器裡面,HTTP 伺服器負責處理和回答傳入的請求。

  1. HTTP 伺服器接收請求後,會先檢查請求的 URL 是否匹配現有文件。
  2. 如果匹配,網路伺服器會把檔案內容回傳給瀏覽器。不然,應用伺服器會建立需要的檔案。
  3. 如果都沒有用的話,網路伺服器會回傳錯誤訊息給瀏覽器,最常見的就是「404 Not Found」。(這個錯誤很常見,所以許多網頁設計師花了相當多的心力設計 404 錯誤頁面。)

靜態與動態內容

大略上來說,伺服器能儲存動態與靜態的內容。「靜態」是指「提供事先寫好的」。靜態網站設定上最簡單,所以我們建議選擇靜態內容,作為你的第一個網站。

「動態」指的是伺服器處理內容、甚至從資料庫即時產生。這個解決方案提供了更多靈活性,但技術會變得難以駕馭、令網站明顯複雜許多。

以你目前閱讀的頁面為例。在託管的伺服器裡面,有個應用伺服器會從資料庫取得內容、規範化、再把它塞進某些 HTML 模板裡面。這裡的應用伺服器,是以 Python 語言的 Django 框架為基礎,所組建的 Kuma。Mozilla 團隊基於 MDN 的特殊需求開發了 Kuma,不過也有很多相似、但使用其他技術的應用程式。

從海量的應用伺服器裡面選一個推薦,是個大難題。有些應用程式會迎合特定的類別,如部落格、百科、電子商務。其他還有更通用的 CMS(content management systems,內容管理系統)。如果要建立動態網站,花點時間找個符合需求的工具。除非想學習伺服器端程式設計(也是個扣人心弦的領域!),否則不用建立屬於自己的應用伺服器。那樣只是在重造輪子

下一步

熟悉了伺服器以後可以:

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