23.7 Der Webserver

23.7.1 Das Client/Server-Modell des Internets

Das Internet oder genauer das World Wide Web wurde nach dem Client/Server-Prinzip entwickelt. Der Webbrowser ist in dieser Architektur der Client. Geben Sie z. B. in den Webbrowser die Adresse http://www.pronix.de/ ein, ruft der Browser Dienste im Web ab. In diesem Fall wird eine HTTP-Anforderung über das Netzwerk verschickt. Mit dem HTTP-Protokoll haben Sie jetzt Zugriff auf Dateien von Servern in Netzwerken. Der Server oder genauer der Webserver verarbeitet nun die Anfrage des Clients. Dabei ist der Standort des Webservers egal. Dieser kann sich im selben Gebäude, auf der anderen Seite der Erde oder auch auf demselben Computer befinden. Meistens besteht die Aufgabe des Webservers im Internet darin, ein angefordertes Dokument an den Client zurückzuschicken, beispielsweise HTML-Daten zur Darstellung einer Webseite. Der Webserver wird häufig auch als HTTP-Dämon (Hypertext Transfer Protocol Daemon) bezeichnet. Abbildung 23.2 stellt den Vorgang einer solchen Transaktion bildlich dar:

Abbildung 23.2 Transaktion einer HTTP-Anfrage

23.7.2 Serverimplementierung

Bevor Sie sich, sei es privat oder für eine Organisation, für eine Webpräsenz entscheiden, müssen Sie zunächst überlegen, wie oder mit wem Sie ins Web gehen. Entscheidend für die Organisationsstrategie werden wohl die Kosten und der Zweck Ihrer Präsenz sein.

In der Regel werden Sie sich für eine der zwei gebräuchlichsten Strategien zur Webserverimplementierung entscheiden:

• Hosting-Service – Der Webserver wird remote über den Internet Service Provider (ISP) unterstützt.

• Schlüsselfertige Lösungen – Dies ist eine komplette Soft- und Harwarelösung, die lokal am physischen Standort verwaltet wird.

23.7.3 Hosting-Services

Die meisten Anwender dürften sich für einen Hosting-Service entscheiden. Dabei geht der Kunde über einen Web Service Provider (WSP) ins Netz. Verwechseln Sie aber den WSP nicht mit dem Internet Service Provider (ISP). Mit dem ISP wählen Sie sich ins Internet ein, mit einem WSP richten Sie Ihre Internetpräsenz ein. Allerdings bieten heute viele ISPs auch schon Hosting-Services an. Sie bekommen z. B. bei großen ISPs wie AOL oder T-Online auch schon 10 MB Platz für eine Internetpräsenz. Dabei müssen Sie aber auf Extras und eine eigene Domain wie www.mein_wunschname.de verzichten.

Bei den vielen Hosting-Services, die es mittlerweile im Netz gibt, ist es schon schwer, sich einen Überblick zu verschaffen. Da Sie wahrscheinlich die Beispiele im Buch erst einmal am lokalen Rechner testen, müssen Sie sich jetzt noch keine Gedanken darüber machen, wo Sie Ihre Webseite hosten. Aber Sie sollten, falls Sie eigene Skripte auf den Webserver hochladen wollen, darauf achten, dass bei den Leistungen Dinge dabei sind wie: eigene CGIs ausführen, PHP ausführen, Zugriff auf eine MySQL-Datenbank haben. Gute Hosting-Services kosten so in etwa 10 bis 50 Euro monatlich. Geben Sie einfach in einer Suchmaschine den Begriff »Hosting-Service« ein, und Sie bekommen unzählige Ergebnisse zurück.

Die Vorteile solcher Hosting-Services sind ganz klar der günstige Preis und die Tatsache, dass Sie keinerlei Verwaltungsaufgaben und Aufwand haben und somit über keinerlei technische Erfahrung mit Webservern verfügen müssen. Ebenso ist ein enormer Vorteil, dass die meisten Hosting-Services eine Bereitschaft rund um die Uhr, an sieben Tagen in der Woche bieten.

23.7.4 Schlüsselfertige Lösung

Bei einer schlüsselfertigen Lösung handelt es sich um eine vollständige in sich geschlossene Soft- und Hardwarelösung. Der Vorteil gegenüber dem Hosting-Service liegt darin, dass Sie bei einem technischen Problem nicht vom WSP abhängig sind. Es wird dabei praktisch nur noch ein Server am Netzwerk und am Stromnetz angeschlossen, und Sie sind im Web. Dabei ist aber schon ein gewisses Maß an Know-how notwendig. Solche Server-Applikationen sind vorwiegend für kleinere bis mittlere Organisationen gedacht. Die Konfiguration des Webservers wird meistens über den Client, den Webbrowser, vorgenommen, der mit einer einfach zu bedienenden Oberfläche ausgestattet ist. Oft wird bei der Software Linux als Betriebssystem und Apache als Webserver verwendet, da bei beiden kaum lizenzrechtliche Bestimmungen beachtet werden müssen.

23.7.5 Weitere Möglichkeiten

Theoretisch haben Sie aber auch die Möglichkeit, einen Server von zu Hause aus zu betreiben. Dabei installieren Sie einen Webserver auf Ihrem PC. Danach wählen Sie sich ins Internet ein und bekommen meist eine dynamische IP-Adresse. Unter dieser IP-Adresse können jetzt die Surfer Ihre Webseite ansteuern und das Internetangebot auch nutzen. Der Vorteil: Diese Lösung kostet keinen Cent. Aber bei einer ständig wechselnden IP-Adresse Ihrer Webseite dürfte wohl kaum ein Websurfer Ihre Seite finden. Dieses Problem können Sie theoretisch mit kostenlosen Diensten wie www.dyndns.org beheben. Damit können Sie sich auch ohne DENIC eine Webadresse einrichten lassen – wobei logischerweise die Bandbreite der Besucher, die sich gleichzeitig auf Ihrer Seite tummeln können, beschränkt ist. Aber probieren macht gewöhnlich Spaß, und so lernen Sie auch noch einiges dabei.

Eine weitere Möglichkeit stellt das Intranet dar, ob nun privat oder geschäftlich. Wenn Sie das Glück haben, in einer Firma ein größeres Intranet zu betreiben, können Sie schalten und walten, wie Sie wollen.

23.7.6 Apache

1995 schlossen sich mehrere Entwickler zusammen, um den damals dominierenden, aber sehr fehlerhaften Webserver NCSA weiterzuentwickeln. Was dabei herauskam, wurde wegen der vielen Fehlerbehebungen (Patches) »a patchy Server« oder einfach »Apache« genannt.

Warum Apache?

Warum in diesem Kapitel der Apache-Webserver verwendet wird, lässt sich recht einfach erklären. Der Apache ist für viele Systeme erhältlich, und ist für ein System einmal keine Binary-Version vorhanden, können Sie den Quellcode, der in C geschrieben wurde und frei vorliegt, auf dem System anpassen und übersetzen (kompilieren) lassen. Natürlich können Sie sich auch auf gängigen Systemen Ihre eigene Version des Apache zusammenbasteln. Der zweite Grund: Apache liegt in freier Form vor. In freier Form heißt, der Quellcode liegt offen, somit werden Sicherheitslücken schneller gefunden als bei Webservern, bei denen Sie sich auf den Hersteller verlassen müssen. Und der dritte Grund ist auch der ausschlaggebende: Der Apache ist der am meisten verwendete Webserver im Internet, wie folgende Auswertung von der Webseite http://www.netcraft.com/survey zeigt:

Abbildung 23.3 Verwendete Webserver im Internet

And last, but not least: Apache ist kostenlos. Der Webserver finanziert sich durch die Apache Software Foundation, der große Firmen wie IBM gewisse Beträge spenden und so die Weiterentwicklung des Webservers unterstützen. Firmen und Entwickler, die dieses Projekt unterstützen wollen, sind immer willkommen. Mehr dazu finden Sie unter http://www.apache.org.

Apache installieren und testen

Damit Sie in den folgenden Abschnitten die Beispiele auf Ihrem lokalen Rechner testen können, müssen Sie zunächst Apache auf dem System installieren, sofern dies noch nicht geschehen ist. Es empfiehlt sich im Allgemeinen, die CGI-Anwendungen zuerst auf einem lokalen Rechner zu testen, ehe Sie sie im Web der Öffentlichkeit vorstellen.

Den Vorgang der Installation zeige ich anhand der Binary-Version des Apache, da dies wohl die Installationsart ist, die am häufigsten verwendet wird. Für eine Beschreibung, wie Sie mit dem Sourcecode einen persönlichen Apache erstellen können, sei die Homepage http://www.apache.org empfohlen.

Windows

In der Regel kann der Apache auf jeder Windows-Version ohne Probleme betrieben werden. Die Funktionalität kann hierbei für Windows 2000 (w2k), Windows Server 2003 (R2), Windows XP (SP2 und SP3) und Windows Vista garantiert werden. Nicht mehr offiziell unterstützt wird Windows 98SE, obgleich auch hier der Apache noch läuft.

Für die Installation können Sie sich zwar die aktuellste Version von Apache von der offiziellen Apache-Webseite (http://www.apache.org/) herunterladen, aber ich empfehle Ihnen, sofern Sie noch nie etwas mit Webservern zu tun gehabt haben, hierfür das Komplettpaket XAMPP für Windows. Der Vorteil des Pakets ist, dass Sie sich für den Hausgebrauch keine Gedanken um die Konfigurationen machen müssen, und außerdem sind neben dem Apache auch gleich MySQL, PHP, phpMyAdmin, FileZilla FTP Server und der Mercury E-Mail-Server dabei. Und um das alles zu steuern, gibt es auch gleich mit dem XAMPP Control Panel eine grafische Oberfläche dazu. Die aktuellste Version können Sie sich von der Webseite http://www.apachefriends.org/ herunterladen und mithilfe des Installers installieren.

Nach der Installation von XAMPP können Sie über das XAMPP Control Panel die Server starten und stoppen (siehe Abbildung 23.4). Hier können Sie auch gleich die Server als Dienst installieren bzw. deinstallieren, wenn Sie die Checkbox des entsprechenden Servers aktivieren bzw. deaktivieren.

Abbildung 23.4 Das XAMPP Control Panel zum Starten und Stoppen der Server

Für dieses Kapitel benötigen Sie zunächst nur den Apache als Webserver. Daher reicht es aus, wenn Sie nur diesen über den Button Start ausführen.

Wenn Sie jetzt XAMPP installiert haben und den Apache-Server gestartet haben, können Sie den Webbrowser öffnen und hier die Adresse http://localhost eingeben und mit bestätigen. Jetzt sollten Sie die Ansicht aus Abbildung 23.5 erhalten.

Abbildung 23.5 Der Apache-Webserver läuft – hier können Sie außerdem auch gleich einige Tests und Demos ausführen.

Linux

Die Installation unter Linux gestaltet sich recht einfach, da der Apache-Webserver in der Regel mit der Distribution mitgeliefert wird. Das heißt, Sie müssen nur noch das Paket von Ihrer Linux-Distribution nachinstallieren.

Abbildung 23.6 Paketauswahl bei der Ubuntu-Distribution mit der Paketverwaltung »Synaptic«

Natürlich können Sie auch die neueste Version des Apache herunterladen und installieren, was allerdings für die Beispiele dieses Buchs nicht nötig ist. Diese wurden unter anderem auch mit dem Apache der Version 1.3 und 2.2 getestet. Als Nächstes müssen Sie gegebenenfalls den Webserver in einer Konsole mit folgendem Befehl starten:

$ sudo /etc/init.d/apache2 start
[sudo] password for user: ******
* Starting web server apache2 [ OK ]
$

Sollte dies nicht funktionieren, können Sie mit Administrator-Rechten das apache2ctl-Skript verwenden, um Apache zu starten. Dann sollte es mit folgendem Aufruf klappen:

$ sudo apache2ctl start
[sudo] password for user: ******
* Starting web server apache2 [ OK ]
$

Das Steuerskript apache2ctl ist die empfohlene Methode, um den Apache zu steuern. Mit welchem Parameter dabei Apache gesteuert wird, können Sie Tabelle 23.1 entnehmen.

apache2ctl start

apache2ctl stop

apache2ctl restart

apache2ctl graceful

Wenn Sie Apache installiert und gestartet haben, können Sie den Webbrowser öffnen und hier die Adresse http://localhost eingeben und mit bestätigen. Die Startseite des Apache kann von Distribution zu Distribution unterschiedlich aussehen (siehe Abbildung 23.7).

Abbildung 23.7 Schnörkellos, aber klar: die Antwortseite bei Ubuntu

htdocs-Verzeichnis

Die Begrüßungsseite in den verschiedensten Sprachen finden Sie im htdocs-Verzeichnis. Bei den vielen verschiedenen Distributionen und Betriebssystemen ist es gar nicht so einfach, das Verzeichnis zu finden. Gerade bei Linux/Unix-Systemen, wo vieles selbst kompiliert wird, hängt das Verzeichnis (auch als Direktive DocumentRoot bekannt) vom vordefinierten Layout ab. In Tabelle 23.2 finden Sie einige dieser vordefinierten Layouts (ohne Garantie auf Vollständigkeit).

Unter Windows kann der Pfad ebenfalls recht unterschiedlich sein. Bei XAMPP beispielsweise finden Sie das htdocs-Verzeichnis in c:\xampp\htdocs bzw. c:\Programme\xampp\htdocs.

Wenn Sie jetzt eine HTML-Seite auf dem lokalen Webserver speichern und mit einem Webbrowser betrachten wollen, müssen Sie dazu nur die Webseiten, Bilder und, falls benötigt, weitere Unterordner im htdocs-Verzeichnis des Apache-Servers ablegen.

Erstellen Sie z. B. eine HTML-Seite mit dem Namen testseite.html und speichern diese im htdocs-Verzeichnis, dann können Sie diese Seite mit einem Browser über die URL http://localhost/testseite.html aufrufen und anzeigen.

Apache für CGI-Anwendungen konfigurieren

Wenn Sie irgendetwas beim Apache konfigurieren müssen, ist die Konfigurationsdatei httpd.conf Ihre erste Anlaufstelle. Bei Linux/Unix benötigen Sie zum Editieren dieser Datei natürlich Administratorrechte. Bei vielen Distributionen wird der Dateiname httpd.conf gar nicht mehr verwendet, sondern die Datei heißt apache2.conf.

Auch der Pfad zur Konfigurationsdatei des Apache lässt sich nicht auf Anhieb genau nennen. So finden Sie beispielsweise bei Windows mit XAMPP die Konfigurationsdatei im xampp-Verzeichnis unter C:\Pfad_zu_XAMPP\apache\conf und bei Linux (hier beispielsweise bei Ubuntu) im Verzeichnis /etc/apache2. Allerdings kann dieser Pfad auch woanders liegen.

Enorm von Bedeutung ist hier die Direktive ScriptAlias, mit der Sie den Namen für das CGI-Verzeichnis (traditionell lautet der Name cgi-bin) und den Pfad dahin festlegen. Standardmäßig ist dieses Verzeichnis ein anderes als das DocumentRoot-Verzeichnis (das htdocs-Verzeichnis). Gewöhnlich wird dieses Verzeichnis mit dem Modul mod_alias (bzw. alias_module) und der Direktive ScriptAlias bereitgestellt.

Beispielsweise sieht diese Zeile bei XAMPP unter Microsoft Windows wie folgt aus:

    ScriptAlias /cgi-bin/ "C:/xampp/cgi-bin/"

Und unter Linux so:

    ScriptAlias /cgi-bin/ "/var/www/cgi-bin/"

Hier wurde der traditionelle Name cgi-bin verwendet, gefolgt vom Verzeichnis, wo sich dieses befindet und wo Sie (hier bspw. /var/www/cgi-bin/) Ihre CGI-Anwendungen ausführen können. Die Werte können Sie selbstverständlich an Ihre Bedürfnisse anpassen. Ein Zugriff auf http://localhost/cgi-bin/test.cgi entspricht dann praktisch unter Windows einem Zugriff auf C:\xampp\cgi-bin\test.cgi bzw. bei Linux einem Zugriff auf /var/www/cgi-bin/test.cgi.

Hier sehen Sie eine erste CGI-Anwendung, die Sie in Ihrem Webbrowser zum Testen starten können:

/* time.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

/* die Kopfzeile eines Standard-HTML-Dokuments;
 * Titel: String, der als Titel erscheinen soll
 */
void print_html_header(char *titel) {
   printf("<html><head>\n");
   printf("<title>%s</title>\n",titel);
   printf("</head><body>\n");
}

/* das Ende eines HTML-Dokuments */
void print_html_end(void) {
   printf("</body></html>\n");
}

/* damit überhaupt ein HTML-Dokument ausgegeben wird */
void print_header(void) {
   printf("Content-Type: text/html\n\n");
}

void print_time(void) {
   time_t zeit;

   time(&zeit);
   printf("Aktuelle Systemzeit: ");
   printf("%s\n",ctime(&zeit));
}

int main(void) {
   print_header();
   print_html_header("Hallo Welt in CGI mit Zeit\n");
   print_time();
   print_html_end();
   return EXIT_SUCCESS;
}

Die Funktion print_html_header() enthält die Kopfdaten eines HTML-Dokuments. Der String, den Sie der Funktion übergeben, wird als Titel der HTML-Seite verwendet. Und die Funktion print_html_end() enthält das Ende eines HTML-Dokuments. Zur Zeile print_header() erfahren Sie später mehr. Mit der Funktion print_time() wird die aktuelle Systemzeit ausgegeben. Da sich diese zwischen den Funktionen print_html_header() und print_html_end() befindet, also im Body-Teil des HTML-Dokuments, stellt die Ausgabe praktisch den Inhalt der HTML-Seite dar. Jetzt soll dieses CGI-Programm mit dem Webbrowser Ihrer Wahl aufgerufen werden.

Ein CGI-Programm erstellen und starten Sie in den folgenden Schritten (der Programmname sei time.c):

http://localhost/cgi-bin/time.cgi

Wenn alles richtig verlaufen ist, müssten Sie folgende Ausgabe auf Ihrem Bildschirm erhalten:

Abbildung 23.8 Ausgabe der Systemzeit mit Mozilla (SUSE Linux)

Troubleshooting

Sollten Sie die CGI-Anwendung nicht zum Laufen bekommen, sehen Sie in der folgenden Checkliste nach, welche möglichen Ursachen dies haben könnte:

• Haben Sie die Zugriffsrechte auf die CGI-Anwendung richtig gesetzt? Wenn Sie keine Rechte auf die Datei haben, sollten Sie dies nachholen.

• Liegt ein Fehler im Programm vor? Meistens bekommen Sie dabei von Ihrem Webbrowser einen Fehler mit der Nummer 500 zurück.

• Führen Sie das Programm in der Kommandozeile aus, und achten Sie auf die Ausgabe.

• Haben Sie die richtige URL im Browser eingegeben?

• Testen Sie nochmals, ob der Webserver richtig oder überhaupt läuft (http://localhost/).

• Ein Blick ins Apache-Log kann auch nicht schaden. In der Regel ist dies in /var/log/apache/ zu finden. Interessant sind hier die Dateien error.log und access.log. Gerade beim Testen von neuen CGIs sollten Sie durch Eingabe in einer Konsole tail -f /var/log/apache/error.log mitlaufen lassen. Alle Fehlermeldungen, die dann über stderr ausgegeben werden, tauchen im Log auf.

Bevor Sie jetzt weitere CGI-Anwendungen erstellen, benötigen Sie noch ein wenig Grundwissen zum HTTP-Protokoll.

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