IIS & ASP.NET: Вгляд изнутри

1 комментарий

Помнится где-то год назад мне задали вопрос о том, как IIS сервер обрабатывает запросы. Не буду лукавить, тогда я затруднился с ответом. Но прошло уже немало времени за которое удалось получить необходимые знания, сообственно, которыми и хочу поделиться.

ISAPI-расширения

Разные типы запросов (имеются ввиду расширения, например, .html, .aspx) IIS (Internet Information Services) сервер обрабатывает по разному. Например, расширения .html IIS сервер может обработать сам. Для обработки таких расширений как .aspx, .asmx, .ashx используется специальный компонент ISAPI-расширение (Internet Server Application Programming Interface), в данном случае aspnet_isapi.dll, которое используется как в IIS5 так и IIS6. Связать новый тип расширения файла с модулем ISAPI можно в настройках IIS.
Websise configuration

От IIS до ASP.NET

Процесс обработки клиентского запроса на сервере начинается с драйвера Http.sys, который прослушывает входящие HTTP-запросы. Для наглядности схема обработки запроса показана на следующем рисунке.

IIS до ASP.NET

IIS5
В данной версии IIS сервера все расширения выполняются в рамках процесса inetinfo.exe. Для взаимодействия с расширениями используются именованые каналы (named pipes), что, сообственно, не повышает производительности. В связи с тем, что при обработке запроса приходится пересекать границы нескольких процессов, создаются дополнительные накладные расходы. Да и загрузка в контекст процесса inetinfo.exe всех расширений может привести к сбою сервера в случае выхода из строя одного из них.

IIS6
Начиная с Windows 2003 драйвер драйвера Http.sys был интегрирован на уровне ядра Windows. В Windows 2003 также был добавлен Web Administration Service (WAS), который проверяет расширения запросов. Если запрос предназначается ASP.NET-приложению (.aspx, .asmx, .ashx-расширения), WAS создает рабочий процес w3wp.exe и передает в него запрос, в ином случае запрос передаётся в IIS. Благодаря этому обработка запроса происходит быстрее, потому что нет лишних обращений через границы процессов.

После создания рабочего процесса в него загружается среда выполнения .NET, именно рабочий процесс является хостом CLR. После того, как CLR была запущена и сконфигурирована нужным образом, происходит вызов метода ISAPIRuntime.ProcessRequest, который можно сказать и является точкой входа в ASP.NET. Данный метод создает обьект класса HttpWorkerRequest, который потом передаётся в статический метод HttpRuntime.ProcessRequest.
На данный момент существуют три класса, реализующие HttpWorkerRequest.

Класс Описание
ISAPIWorkerRequestOutOfProc ASP.NET работает с IIS 5.0
ISAPIWorkerRequestInProcForIIS6 ASP.NET работает через IIS 6.0 (под Windows 2003)
ISAPIWorkerRequestInProc
ASP.NET работает без IIS 6.0 (под Windows 2003)


Ну а далее класс HttpRuntime создаёт обьект HttpContext. HttpContext в свою очередь, создаёт HttpRequest, HttpResponse. После этого через фабрику HttpApplicationFactory создается новый экземпляр HttpApplication. В него загружается его состояние, то есть объект класса HttpApplicationState. Далее выполняется инициализация HttpApplication.

Inside ASP.NET

Затем запросы пересылаюся на HTTP-модули, которые могут выполнить предварительную обработку перед запуском обработчика. После выполнения обработчика запрос снова пересылается на модули, которые могут выполнить заключительную обработку.
После того, как запрос был полностью обработан, экземпляр HttpApplication может быть помещён в пул, если на момент помещения размер пула не превысил 100 экземпляров (интересно почему данное число прописано хардкодом в классе HttpApplicationFactory?!), иначе все ресурсы, используемые этим обьектом, освобождаются, в том числе и Http-модули. У каждого из них вызывается метод Dispose.

Модули HTTP

Одним из средств расширения, которое предоставляет ASP.NET, являются HTTP-модули. С помощью HTTP-модулей можно подписаться на события, которые генерит класс HttpApplication и таким образом управлять обработкой HTTP-запросов. Для реализации сообственного HTTP-модуля нужно реализовать интерфейс

[code=c#]public interface IHttpModule

{
    void Dispose();
    void Init(HttpApplication context);
}[/code] В методе Init можно подписаться на события, которые генерирует класс HttpApplication.
 

Событие
Описание
BeginRequest Вызывается при поступлении нового запроса
AuthenticateRequest Запрос готов для выполнения аутентификации
PostAuthenticateRequest Вызывается после того, как модуль безопасности установил личность пользователя.
AuthorizeRequest Запрос готов для выполнения авторизации
PostAuthorizeRequest Вызывается после того, как был авторизирован пользователь для текущего запроса
ResolveRequestCache Вызывается после события авторизации, чтобы модули кэширования обрабатывали запрос из кэша
PostResolveRequestCache Происходит, когда ASP.NET обходит выполнение текущего обработчика событий и позволяет модулю кэширования обработать запрос из кэша
PostMapRequestHandler Вызывается после того, как ASP.NET связало текущий запрос подходящим HttpHandler'ом
AcquireRequestState Используется для восстановления текущего состояния (например, состояние сессии) для текущего запроса. (После этого события становится доступной сессия)
PostAcquireRequestState Происходит, когда состояние запроса (например, состояние сессии), было получено
PreRequestHandlerExecute Вызывается перед тем, как запрос начнёт обрабытывать HttpHandler.
PostRequestHandlerExecute Вызывается после того, как запрос обработал HttpHandler.
ReleaseRequestState Вызывается после того, как ASP.NET закочило обработку запроса. Оповещает модули состояния о необходимости сохранить данные состояния запроса.
PostReleaseRequestState Происходит, когда ASP.NET закончило выполнение всех обработчиков событий данные состояния запроса были сохранены
UpdateRequestCache Сообщает, что вся обработка запроса завершена и ответ сервера может быть закэширован.
PostUpdateRequestCache Вызывается, когда ответ сервера был закэширован.
EndRequest Последнее событие из цепочки, которое сигнализирует о завершении обработки запроса.

 Следующие события вызываются в неопределённом порядке:

Событие
Описание
PreSendRequestHeaders Вызывается перед отправкой Http-заголовков клиенту
PreSendRequestContent Вызывается перед отправкой содержимого ответа сервера коиента
Error Сигнализирует о необработанном исключении


Чтобы HttpApplication знал о существовании модуля, его необходимо зарегистрировать в web.config.

Пример регистрации HTTP-модуля:
[code=xml]<httpModules>
    <add name="ScriptModule" type="System.Web.Handlers.ScriptModule, System.Web.Extensions"/>
 </httpModules>[/code]

Обработчики HTTP

Другим средством расширения ASP.NET являются HTTP-обработчики (HttpHandler), которые обрабатывают определённый тип запросов. Чтобы создать свой обработчик нужно реализовать интерфейс
[code=c#]public interface IHttpHandler
{
     bool IsReusable { get; }
     void ProcessRequest(HttpContext context);
}[/code]Метод ProcessRequest выполняет непосредственную обработку запроса, а свойсто IsReusable указывает на то, может ли экземпляр даного класса использоваться повторно для других запросов. При IsReusable=false каждый раз будет создаваться новый экземпляр. Как и в случае с HTTP-модулями, HTTP-обработчики нужно зарегистрировать в конфигурационном файле. Пример:
[code=xml]<httpHandlers>
    <remove verb="*" path="*.asmx"/>
    <add verb="GET,HEAD" path="ScriptResource.axd" type="System.Web.Handlers.ScriptResourceHandler, System.Web.Extensions" validate="false"/>
</httpHandlers>[/code]Параметр path задает маску ресурсов, запросы к которым будут обрабатываться данным обработчиком. Verb задает типы HTTP-запросов, которые будут перенаправляться обработчику, например, "GET", "POST", "*" (включает любые типы запросов). Атрибут type указывает имя класса обработчика.
В корневом файле web.config (%SystemRoot%\Microsoft.NET\Framework\v%CLRVersion%\CONFIG) определены основные HTTP-обработчики:
[code=xml]<httpHandlers>
    <add verb="*" path="*.rules" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="true"/>
    <add path="trace.axd" verb="*" type="System.Web.Handlers.TraceHandler" validate="True"/>
    <add path="*.axd" verb="*" type="System.Web.HttpNotFoundHandler" validate="True"/>
    <add path="*.aspx" verb="*" type="System.Web.UI.PageHandlerFactory" validate="True"/>
    <add path="*.ashx" verb="*" type="System.Web.UI.SimpleHandlerFactory" validate="True"/>
    <add path="*.asax" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.ascx" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.master" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.skin" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.browser" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.sitemap" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.dll.config" verb="GET,HEAD" type="System.Web.StaticFileHandler" validate="True"/>
    <add path="*.exe.config" verb="GET,HEAD" type="System.Web.StaticFileHandler" validate="True"/>
    <add path="*.config" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    <add path="*.cs" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True"/>
    ....
</httpHandlers>[/code]

Примечание

Связывая новый тип расширения файла с HTTP-обработчиком, нужно ещё связать это расширение в IIS с модулем aspnet_isapi, для того чтобы запрос не блокировался на уровне сервера, а перенаправлялся ASP.NET.
 

Ссылки по теме:

http://www.rsdn.ru/article/dotnet/insideaspnet.xml - когда этот пост был уже на половину готов, я обнаружил вот эту статью на RSDN. Поэтому, если интересно более детальное описания взаимодействия IIS и ASP.NET, рекомендую к прочтению.
http://www.15seconds.com/Issue/020417.htm
http://www.theserverside.net/tt/articles/showarticle.tss?id=IIS_ASP
http://www.programmersheaven.com/2/a-low-level-look-at-the-asp-page-2     

Комментарии

den
 
30.07.2009
den Спасибо за информацию и за ссылки