嵌入式web服务器预研报告.doc

嵌入式web服务器预研报告现在在嵌入式设备中所使用的web服务器主要有：boa、thttpd、mini_httpd、shttpd、lighttpd、goaheand、appweb和apache等。服务器是否开源系统平台网上流行程度ABCD内存占用Flash占用大小功能安全性支持哪种web语言Boa开源all POSIX(Linux/BSD/UNIX-like OSes)A1700kB虚拟内存60kB左右较强大可以CGIThttpd开源FreeBSD, SunOS, Solaris, BSD, Linux, OSFA1800kB虚拟内存60kB左右较强大可以CGIMini_httpd开源同上B比boa、thttpd小要小于thttpd弱可以CGIShttpd开源Windows, QNX, RTEMS, UNIX (*BSD, Solaris, Linux)C不清楚40k较强大可以CGILighttpd开源Unix、linux、Solaris、FreeBSDC不清楚不清楚强大较强CGIfastCGI、PHPGoahead开源WinCE, WindRiver VxWorks, Linux, Lynx, QNX, Windows 95/98/NTC60K60K强大可以CGI、javastript、ASPAppWeb1.开源2.商用Linux, Windows, Mac OSX , SolarisC110KB不清楚强大，被称为mini_apache较强CGI、ESP、Javastript、PHPApache开源很多种系统D11,000kB虚拟内存277kB（apache1.3.26）超强吧？较强CGI、javastript、ASP、PHPBoa1.介绍Boa诞生于1991年，作者Paul Philips。是开源的，应用很广泛，特别适合于嵌入式设备，网上流行程度很广。它的官方网站说boa是最受人喜爱的嵌入式web服务器。功能较为强大，支持认证，cgi等。Boa 是一个单任务的HTTP SERVER，它不像传统的web服务器那样为每个访问连接开启一个进程，也不会为多个连接开启多个自身的拷贝。Boa对所有的活动的http连接在内部进行处理，而且只为每个CGI连接（独立的进程）开启新的进程。因此，boa在同等硬件条件下显示出更快的速度。测试表明boa在Pentium 300MHZ下能够每秒钟处理几千次点击，在20 MHz 386/SX下能够每秒钟处理几十次点击访问。Boa和thttpd等，与apache等高性能的web服务器主要区别是，它们一般是单进程的服务器，只有在完成一个用户请求后才能响应另一个用户的请求，无法并发响应，但这在嵌入式设备的应用场合里已经足够了。Boa设计主要出于速度和安全，是指不被恶意用户暗中破坏，而不是指它有很好的访问控制和通信加密。可以添加SSL来保证数据传输中的保密和安全。2.操作系统All POSIX (Linux/BSD/UNIX-like OSes)3.版本从0.90到现在的最新发布版本0.94。最新发布版本0.94：boa-0.94.13.tar大小为120k，解压后为436k，编译之后的可执行代码在60k左右。最近开发版本：boa-0.94.14rc214.可执行程序的大小、内存需求情况Boa有最少的资源需求。非常少的内存需求，能耗很小。 特别适合于嵌入式市场。含有gcc 2.95.3和 GNU libc 2.2.5的boa的二进制文件大小为61K（ 495K statically linked ）。使用库uClibc，boa变得更小（92K statically linked）。 有人曾做过测试：所用环境AMD Duron 700，384MB RAM, RealTek 8139，SiS900 chipset-based NICs ，LinkSys 10/100 hub，Linux 2.4，结果是：Boa的虚拟内存（VmSize）大小是1696kB，85是库文件。虚拟内存数据（VmData size）大小是108kB。Boa每次连个并发连接消耗掉20kB的内存。参考比较表：ServerStripped Binary SizeVmSizeExternal LibrariesBoa 0.94.1361kB1700kB0Apache 1.3.26277kB11,000kB9thttpd 2.20c64kB1800kB05.功能、特点l 支持HTTP/1.0(实验性的、有条件的支持HTTP/1.1)l 支持CGI/1.1，编程语言除了C语言外，还支持Python, Perl, PHP，但对PHP没有直接支持，没有mod_perl, mod_snake/mod_python等。l Boa支持HTTP认证，但不支持多用户认证。l 它可以配置成SSL/HTTPS和 IPv6。l 支持虚拟主机功能。Boa服务器与其它服务器的不同：为了追求速度和简单性，boa服务器在一些方面不同于一些流行的web服务器。CGI程序的REMOTE_HOST环境变量没有设置The REMOTE_HOST environment variable is not set for CGI programs, for reasons already described. This is easily worked around because the IP address is provided in the REMOTE_ADDR variable, so (if the CGI program actually cares) gethostbyaddr or a variant can be used.Boa不具有ssi（server side includes）。We dont like them, and they are too slow to parse. We will consider more efficient alternatives.Boa不具有访问控制。Boa will follow symbolic links, and serve any file that it can read. The expectation is that you will configure Boa to run as user nobody, and only files configured world readable will come out. 没有chroot选项。There is no option to run chrooted. If anybody wants this, and is willing to try out experimental code, contact the maintainers.官方网站：www.boa.orgThttpd1.介绍Thttpd是ACME公司设计的一款比较精巧的开源Web服务器。它的初衷是提供一款简单、小巧、易移植、快速和安全的HTTP服务器，而事实上，Thttpd也正是这样一款服务器。它在Unix系统上运行的二进制代码程序，仅仅400k左右，在同类Web服务器中应该是相当精巧的。在可移植性方面，它能够在几乎所有的Unix系统上和已知的操作系统上编译和运行。Thttpd在默认的状况下，仅运行于普通用户模式下，从而能够有效地杜绝非授权的系统资源和数据的访问，同时通过扩展它也可以支持HTTPS、SSL和TLS安全协议。Thttpd尤为称道的是已经全面支持IPv6协议， 并且具有独特的Throttling功能，可以根据需要限制某些URL和URL组的服务输出量。此外，Thttpd全面支持HTTP 1.1协议（RFC 2616）、CGI 1.1、HTTP 基本验证（RFC2617）、虚拟主机及支持大部分的SSI（Server Side Include）功能，并能够采用PHP脚本语言进行服务器端CGI的编程。thttpd是一个非常小巧的轻量级web server，它非常简单，对于并发请求不使用fork()来派生子进程处理，而是采用多路复用(Multiplex)技术来实现。因此效能很好。对于小型web server而言，速度快似乎是一个代名词，通过官方站提供的Benchmark，可以这样认为：thttpd至少和主流的web server一样快，在高负载下更快，因为其资源占用小的缘故。Thttpd还有一个较为引人注目的特点：基于URL的文件流量限制，这对于下载的流量控制而言是非常方便的。象Apache就必须使用插件实现，效率较thttpd低。Thttp是开源的。是用C语言编写的。使用的很多。2.操作系统Thttpd支持多种平台，如FreeBSD, SunOS, Solaris, BSD, Linux, OSF等。3.版本最新版本：thttpd-2.25b.tar 130kB，解压后497kB4. 可执行程序的大小、内存需求情况编译后的可执行的二进制文件为60kB左右，与boa差不多。版本已从1.90a发展到2.25b，使用内存很少，没查到具体的数据。5.特点、功能thttpd中是一个简单,小型,轻便,快速和安全的http服务器. 特点：简单：它能够支持HTTP/1.1协议标准，或者超过了最低水平小巧：它具有非常少的运行时间，因为它不fork子进程来接受新请求，并且非常谨慎的分配内存便携：它能够在大部分的类Unix系统上运行，包括FreeBSD, SunOS 4, Solaris 2, BSD/OS, Linux, OSF等等 快速：它的速度要超过主流的Web服务器（Apache, NCSA, Netscape），在高负载情况下，它要快的多。 安全：它努力的保护主机不受到攻击，不中断服务器thttpd，适合静态资源类的服务，比如图片、资源文件、静态HTML等等的应用，性能应该比较好，同时也适合简单的CGI应用的场合。功能：l 支持CGI1.1。l 支持基本的认证功能。l 支持Chroot功能l 支持Throttling。l 支持IPv6。l 支持多虚拟主机功能。l 支持自定义错误页。l 支持标准日志记录。l Thttpd处理了大量的信号，这些信号是通过标准的Unix kill(1) command发出的。l 通过扩展它也可以支持HTTPS、SSL和TLS安全协议。使用建议: 对于那些并发访问量中等，而又需要较强响应能力、并期望能够控制用户访问流量，而且有较高安全性需求的用户而言，thttpd Web服务器显然是一个比较好的选择。 thttpd目前的最新版本是2.2.5版。下图为 server比较图。各种服务器的比较： Software 哪种web服务器o Name o Version o Released 什么时候发布的o Active devel - 是否当前还在开发中。 Features 一些关键服务器的特点 o Model - what kind of server it is. The models are: fork - start a new process for each request. pre-fork - pre-start a pool of processes which each handle multiple requests. threads - use threads instead of processes. Java threads - this version of the Java runtime uses Green threads instead of native threads, so it acts more like the select-based servers. select - use non-blocking I/O and the select() system call to handle multiple requests in a single process, single thread. 从上面可以看到thttpd、boa都是使用select方式，apache使用的是pre-fork方式，由于apache是多进程方式，thttpd、boa是单进程方式，所使用的内存要远小于apache，且速度快于apache。o Auto-conf （自动配置）- whether theres a script to automatically configure the build process for your OS. o Basic auth （基本认证）- whether the server supports Basic Authentication, for password-protected web pages. o Chroot - whether the server lets you use the chroot() system call to enhance security. o Throttling - the ability to set bandwidth limits on certain pages, so they dont use more than their fair share of the servers resources. Size 各种服务器的大小 o Tar bytes - the uncompressed source tarchive size. o Source files - how many source and header files. o Source lines - how many lines in the source and header files. o Exe - the executable size. For the compiled program this is size of the main executable file, stripped. For the Java servers its the total size of the .class files or .zip files. For Roxen its the size of the Pike interpreter. 基础测试系统。The benchmark test system is a 297MHz Ultra Sparc with 256MB RAM / 512MB swap running Solaris 2.6, otherwise totally quiescent. RLIMIT_NOFILE is 256 soft / 1024 hard, and v.v_maxup is 3941. RPS 每秒响应请求次数。maximum requests per second. This is determined by running the test load at various parallel-request rates and finding the maximum response rate. See the graph below for the full data. o Small files - the small-file test load consists of 1000 files, each 1KB long, requested randomly. o CGI - the CGI test load consists of a trivial hello world C program. . Max users 最大处理的用户数。This is determined by running the test load at various parallel-request rates and seeing when it starts screwing up. Typical screwups are running out of memory or processes, so that requests start timing out or getting refused. o Large files - the large-file test load consists of 100 files, each 1MB long, requested randomly. Also, each connection is throttled to simulate a 33.6Kbps modem. Note that 1000 33.6Kbps connections is 3/4 of a T3. 上面的比较中，thttpd和boa都没有使用最新版本，boa的最新版本已经支持基本认证、自动配置等功能。Thttpd和boa的基本功能差不多，可以互相替换。现在选用web服务器时，同时有boa和thttpd的情况下，选择使用boa的情况居多。我在一篇论文中提到一点，说：thttpd在运行过程中所需要的资源要远大于boa，但没有验证过。官方地址：下载地址：Mini_httpd1. 介绍Mini_httpd是一个小型的HTTP服务器。开源，它的性能不强，但是它非常适合于中小访问量的站点。Mini_httpd和thttpd都是ACME Labs 开发的软件，功能没有thttpd强。2. 操作系统与thttpd相同。3. 版本发布的版本从1.00到1.19。最新发布的版本是version 1.19.tar 41kB,解压后为140kB。4. 功能、特点它实现了HTTP服务器的所有的基本功能，包括： 支持CGI功能 支持基本的验证功能 支持安全 . 上级目录功能 支持通用的MIME类型 支持目录列表功能 支持使用 index.html, index.htm, index.cgi 作为首页 支持多个根目录的虚拟主机 支持标准日志记录 支持自定义错误页 Trailing-slash redirection 它可以配置成SSL/HTTPS和 IPv6.5.可执行文件大小、内存使用情况编译后可能要小于boa、thttpd，内存使用可能小于boa、thttpd。Mini_httpd的功能，thttpd功能几乎都覆盖了。mini_httpd 也是相对比较适合学习、实验使用，大体实现了一个Web Server的功能，支持静态页和CGI，能够用来放置一些个人简单的东西，不适宜投入生产使用。官方地址：下载地址：Shttpd1.介绍Shttpd，开源。它是另一个轻量级的web server，具有比thttpd更丰富的功能特性，支持CGI, SSL, cookie, MD5认证, 还能嵌入(embedded)到现有的软件里。最有意思的是不需要配置文件！由于shttpd可以轻松嵌入其他程序里，因此shttpd是较为理想的web server开发原形，开发人员可以基于shttpd开发出自己的webserver，官方网站上称shttpd如果使用uclibc/dielibc(libc的简化子集)则开销将非常非常低。2.操作系统Windows, QNX, RTEMS, UNIX (*BSD, Solaris, Linux)。3.版本 它的最新版本是：shttpd-1.38.tar ，75kB，解压后为278kB。发布的版本从2004年的1.3到现在的2007年的1.384.功能、特点l 小巧、快速、不膨胀、无需安装、简单的40KB的exe文件，随意运行l 支持GET, POST, HEAD, PUT, DELETE 等方法 l 支持CGI, SSL, SSI, MD5验证, resumed download, aliases, inetd模式运行l 标准日志格式l 非常简单整洁的嵌入式APIl 对库dietlibc 支持友好，对uClibc (*)不友好。 l 容易定制运行在任意平台：Windows, QNX, RTEMS, UNIX (*BSD, Solaris, Linux) 不具有的功能：virtual hosts, user home directorires, ACL (access control lists), traffic shaping, keep-alive connections, FCGI (Fast CGI) support. 5.可执行文件大小、内存使用情况编译后的可执行的二进制文件为40kB左右.网上查询结果是有关内容很少。使用范围不广。有网友对它的评论是：shttpd功能算是比较全的, 但在处理二进制数据时不够稳定, 时有异常. 有待观察。官方网站：下载地址：Lighttpd1.介绍Lighttpd是一个德国人领导的开源软件，历时只有三年。其根本的目的是提供一个专门针对高性能网站，安全、快速、兼容性好并且灵活的web server环境。具有非常低的内存开销，cpu占用率低，效能好，以及丰富的模块等特点。lighttpd 是众多OpenSource轻量级的web server中较为优秀的一个。支持FastCGI, CGI, Auth, 输出压缩(output compress), URL重写, Alias等重要功能，而Apache之所以流行，很大程度也是因为功能丰富，在lighttpd上很多功能都有相应的实现了，这点对于apache的用户是非常重要的，因为迁移到lighttpd就必须面对这些问题。实用起来lighttpd确实非常不错，apache主要的问题是密集并发下，不断的fork()和切换，以及较高（相对于 lighttpd而言）的内存占用，使系统的资源几尽枯竭。而lighttpd采用了Multiplex技术，代码经过优化，体积非常小，资源占用很低，而且反应速度相当快。利用apache的rewrite技术，将繁重的cgi/fastcgi任务交给lighttpd来完成，充分利用两者的优点，现在那台服务器的负载下降了一个数量级，而且反应速度也提高了一个甚至是2个数量级！lighttpd 适合静态资源类的服务，比如图片、资源文件、静态HTML等等的应用，性能应该比较好，同时也适合简单的CGI应用的场合，lighttpd可以很方便的通过fastcgi支持php。2.操作系统 Unix、linux、Solaris、FreeBSD3.版本最新版本lighttpd-1.4.17.tar,783kB,解压后为3.48MB4.功能、特点下面是lighttpd官方网站给出的lighttpd特点，l virtual hosts l virtual directory listingsl URL-Rewriting, HTTP-Redirects l automatic expiration of files l Large File Support (64bit fileoffsets) l Ranges (start-end, start-, -end, multiple ranges) l on-the-fly output-compression with transparent cachingl deflate, gzip, bzip2 l authenticationl basic, digest l backends: plain files, htpasswd, htdigest, ldap l fast and secure application controlled downloads l Server Side Includes l User Tracking l FastCGI, CGI, SSIl PHP-Support: l same speed as or faster than apache + mod_php4 l includes a utility to spawn FastCGI processes (neccesary for PHP 4.3.x) l via FastCGI and CGI interface l support Code Caches like Turckmm, APC or eaccelarator l load-balanced FastCGIl (one webserver distibutes request to multiple PHP-servers via FastCGI) l Security features: l chroot(), set UID, set GID l protecting docroot l strict HTTP-header parsing 5.可执行文件大小、内存使用情况没有查到具体数据。Lighttpd缺点就是bug比较多，软件并不稳定，而且文档太简略，有些功能需要你自己猜测才懂得怎么配置。尤其是使用内存，很难说清楚具体使用量，一般在1020M（繁忙站点），但有时候会突发到100多M，并稳定下来。不过相对apache的使用量，这个已经不算多。lighttpd虽然是web服务器中的轻量级。但对于嵌入式web服务器来说还是较大的一个web服务器，功能较强。有人评论lighttpd：lighttpd、apache 属重量级服务器, 成熟稳定, 体积较大, 在复杂的嵌入式应用上可选用. Lighttpd使用的不广泛，在google中搜索：嵌入式 lighttpd，结果几乎没有相关的内容。Lighttpd使用内存比其它小型嵌入式web服务器内存资源要多。毕竟它不是专为嵌入式设备开发的。官方网站：Goahead1.介绍GoAhead Webserver是为嵌入式实时操作系统（RTOS）量身定制的Web服务器。它的目标也许不在于目前的WEB服务器市场，而是面向当嵌入式系统深入我们的工作与生活的明天，那时，它也许会成为使用最广泛的WEB服务器。GoAhead Webserver构建在设备管理框架（Device Management Framework）之上，用户可以像标准的Web Services一样来部署自己的应用，不需要额外的编程。GoAhead Webserver支持SOAP客户端（Simple Object Access Protocol，简单对象访问协议），XML-RPC客户端，各种Web浏览器和单独的Flash客户端。GoAhead Webserver支持一种类ASP的服务器端脚本语言，其语法形式和微软的ASP语法基本相同（Active Server Page）。GoAhead Webserver是跨平台的服务器软件，可以稳定地运行在Windows，Linux和Mac OS X操作系统之上。GoAhead Webserver是开放源代码的，这意味着你可以随意修改Web服务器的功能。这款WEB服务器非常小巧，它的WIN CE版本编译后的大小还不到60k，它的输出通常也是面向一些小屏幕设备。在性能方面，使用一颗24MHz的68040处理器，它的响应速度为20次/秒，使用266MHz的Pentium处理器可以达到50次/秒的响应速度。2.操作系统Windows CE, Wind River VxWorks, Linux, Lynx, QNX,与Windows 95/98/NT3版本 Goahead从2003年开始发布，最新的版本：webs218.tar ，827kB，解压后为2.28MB4.功能、特点 很小的内存消耗 支持认证功能Digest Access Authentication (DAA) 支持安全的通信，例如SSL（安全的套接字层） 支持动态Web页面，如ASP页面 可以使用传统的C语言编程定制Web页面里的HTML标签 支持CGI（公共网关编程接口） 嵌入式的JavaScript脚本翻译器 独特的URL分析器 它基本上属于一个HTTP1.0标准的WEB服务器，对一些HTTP1.1的特性如（持久连接）也提供了支持。每秒65次connections5.可执行文件大小、内存使用情况内存需求60K，它的WIN CE版本编译后的大小还不到60k。自 2004 年 2.18 版之后, GoAhead 官方不再对它免费许可的升级和支持,如果是学习和研究之用, 移植很方便, 不必关心太多; 如果商用, 那些已知的 bug 就必须手工去改，包括对 cgi 的支持, 对操作系统差异而引用的 bug，参考下这个 ，这个就是用的 GoAhead。GoAhead官方网站：AppWeb1.介绍appWeb有两种许可，一种是GPL，免费的，另外一种是商业许可，有30天的试用期。免费的版本在http:/www.appwebserver.org/ 下载，appWeb的商业版本由Mbedthis公司发布和维护，网址是 是下一代嵌入式web服务器，它天生是为嵌入式开发的，它的最初设计理念就是安全。Appweb是一个快速、低内存使用量、标准库、方便的服务器。与其它嵌入式web服务器相比，appweb最大特点就是功能多和高度的安全保障。Appweb简单、方便、开源。2.操作系统 Linux, Windows, Mac OSX , Solaris3.版本 Appweb最新版本是appweb-src-2.2.2 ，大小1.195MB，解压后6.22MB4.功能、特点AppWeb提供的一些关键好处：l 低开发成本。支持cgi/1.1、javastript、esp、php(4and5)，加快开发进度。l 最小的资源需求。一秒能响应3500个请求，非常迅速，并且紧凑（110KB）。l 灵活的开发环境。Appweb高度模块化，可以根据需要取舍。l 可靠性具有的功能： 支持嵌入式JavaScript，esp，egi，cgi和php。. 容易使用。 大量的例子文档可用。 安全。支持SSL、认证。 Secure Socket Layer (SSL) including both client and server certificates. Digest and Basic Authentication. Sandbox directives to limit denial of service attacks. 模块化. Select only the features you need via dynamically loadable modules. Also supports granular source code compilation directives. 性能突出。. Fastest performance in its class. Over 3500 requests per second on a PC class device. Memory footprint from 110K. Code and web pages are fully ROMable. 符合标准. AppWeb supports HTTP/1.0, HTTP/1.1, CGI/1.1, SSL RFC 2246, HTTP RFC 2617 方便. AppWeb has been ported to Linux, Windows, Mac OSX and Solaris and support the following CPU architectures: ARM7, MIPS32, i386/X86, PowerPC and SparcFeature OverviewDynamic Content Embedded Server Pages (ESP) Embedded JavaScript Embedded Gateway Interface (in-memory CGI) CGI/1.1 PHP (4 and 5) Embedded Server Pages Server-side JavaScripting Integrated session state management Scripted generation of HTML Extensible via new functions Manage client state-data via sessions Post-back paradigm. Same page for form and post logic Security Secure Sockets Layer (SSL) Basic and Digest Authentication Directory and URL location based authorization