サーバーの並列化

12-1. サーバーの並列化

TCP 接続でのサーバープログラム

TCP には次のプリミティヴがあります。

LISTEN
CONNECT
SEND
RECEIVE
DISCONNECT

サーバーを作るには、ポートをLISTENし、クライアントが接続してきたところで、クライアントと通信を開始します。ここで、クライアントが接続してきた時にプロセスを作成して、クライアントとのやりとりをまかせ、ふたたびLISTENすることで、複数のクライアントの処理ができるようになります。なお、この場合も排他処理は必要ですが、読み込みのみなら競合しません。

サーバの動作

特定のポートを LISTEN する(接続待ち状態)
接続要求を受けたら、サービスを開始するため、サービス用のポートを用意する
別ポートを使用するサービスプロセスを起動する
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Java の例

エラー処理は考えてません。


import java.net.*;
...
try{
   ServerSocket serv = new ServerSocket(ポート番号); // LISTEN
   for(;;){ // 無限ループ
     Socket sock = serv.accept(); // 要求を受付け、新たなポートへのソ
                                  // ケットを用意する
     サービススレッド sth = new サービススレッド(sock);
     sth.start();                // 実際のサービス開始
   }
}
class サービススレッド extends java.lang.Thread {
  private Socket sock;
  サービススレッド(Socket _sock){ //コンストラクタ
    sock = _sock;
  }
  public void run(){
  // 実際のサービス
    sock.close();
  }
}

Hyper Text Transfer Protocol(HTTP)はWorld Wide Web(WWW)のプロトコルです。 WWWは開発、利用されながら発展していったため、発表当時からプロトコルが固定されていたわけではなく、様々な試行錯誤を繰り返しながら仕様が定められていきました。 1996年にそれまで使用されていたデファクトスタンダードなプロトコルをまとめたHTTP1.0が規定され、さらに 1997年にHTTP1.1が定められ、長年使われてきました。近年、Googleなどの開発によりHTTP2が定められました(2015)。

HTTP1.1以降は高速通信のための様々な仕組みのため、ステートフルですが、HTTP1.0はステートレスで、「GET URL HTTP/1.0」を送るだけで情報を引き出すことができます。

12-3. 演習

演習12-1

git://edu.net.c.dendai.ac.jp/git/spro/12/1 からプログラムを取得し、http.HTTPクラスをJava Applicationとして実行することで、Webサーバとなる。ブラウザで http://localhost:8080/test.txt にアクセスして Hello World が表示されることを確認しなさい。

演習12-2

git://edu.net.c.dendai.ac.jp/git/spro/12/2 からプログラムを取得し、bench.BenchクラスをJava Applicationとして実行することで、Webサーバの負荷実験ができる。但し、Run Configurations の引数で、URLと読み込み回数を指定する必要がある。 http://localhost:8080/test.txt 10000 を指定し、動作時間を測定しなさい。

演習12-3

http を並列化し、benchで動作時間を測定しなさい。