Apache là gì? Những kiến thức cơ bản cần biết về Apache Server

Apache HTTP Server là máy chủ web lâu đời và phổ biến nhất, hiện đang chiếm khoảng 45% thị phần máy chủ web trên toàn thế giới. Với hơn 20 năm phát triển, Apache đã trở thành nền tảng cho hàng triệu trang web từ các blog cá nhân nhỏ cho đến các trang web thương mại điện tử lớn. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết apache là gì và những lý do khiến cho Apache sở hữu cộng đồng người dùng khổng lồ qua bài viết dưới đây.
 

Apache là gì?

Apache là một phần mềm web server mã nguồn mở và miễn phí, được sử dụng rộng rãi để phục vụ các trang web trên Internet. Tên chính thức đầy đủ là Apache HTTP Server, chức năng chính là xử lý các yêu cầu HTTP từ trình duyệt web của người dùng và gửi trả các trang web hoặc các tài nguyên khác theo yêu cầu.

Apache bắt đầu từ việc nhóm lập trình viên thêm tính năng mới và sửa các lỗi trong mã nguồn gốc cho NCSA HTTPd, một trong những web server đầu tiên và phổ biến nhất vào đầu những năm 1990 thuộc Đại học Illinois. Nhờ kế thừa nhiều ưu điểm từ NCSA HTTPd cùng với cải tiến đáng kể về tính năng và hiệu suất, Apache nhanh chóng trở thành một dự án độc lập đánh dấu sự chuyển giao từ một dự án học thuật sang một dự án mã nguồn mở được cộng đồng phát triển. Những cải tiến nổi bật của Apache không thể không kể đến bao gồm:

- Khả năng đa nền tảng của Apache: Apache có thể chạy trên hầu hết các hệ điều hành phổ biến như Unix, Linux, Windows và macOS. Điều này mang lại sự linh hoạt cho người dùng và quản trị viên triển khai Apache trên cơ sở hạ tầng đa dạng mà không cần thay đổi lớn.

- Module hóa: Apache giới thiệu một hệ thống module linh hoạt, cho phép thêm chức năng mà không cần sửa đổi mã nguồn cốt lõi. Với hơn 500 module chính thức và của bên thứ ba, Apache có thể được tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của từng dự án.

- Hiệu suất cao: Khả năng xử lý số lượng lớn requests đồng thời hỗ trợ nhiều kỹ thuật tối ưu hóa như caching và compression đáp ứng nhu cầu của cả các website nhỏ và các ứng dụng web quy mô lớn.

- Xử lý động trong Apache: Khả năng tạo ra nội dung web thay đổi theo real-time thay vì chỉ phục vụ các trang web tĩnh chính là cải tiến vượt trội so với các web server đời đầu. Websites có thể phản hồi ngay lập tức theo hành động của người dùng và nội dung sẽ được điều chỉnh cho từng người cụ thể.
 

Apache Web Server hoạt động như thế nào?

Apache Server HTTP là một phần mềm web server được sử dụng rộng rãi để phục vụ các trang web trên Internet. Nó đóng vai trò như một trung gian kết nối giữa máy chủ và trình duyệt của người dùng. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu cơ chế hoạt động của server apache web qua từng nội dung sau.

1. Mô hình xử lý requests

Apache server sử dụng một mô hình xử lý requests có thể được cấu hình theo hai cách chính:

- Mô hình prefork MPM (MultiProcessing Module): Apache tạo ra nhiều tiến trình con, mỗi tiến trình được thiết kế để xử lý một request tại một thời điểm. Nói một cách đơn giản, mỗi request từ người dùng sẽ được một tiến trình riêng biệt đảm nhận đảm bảo rằng các yêu cầu không ảnh hưởng lẫn nhau. Mô hình prefork đặc biệt phù hợp với các ứng dụng không đồng bộ hoặc những ứng dụng không được thiết kế để an toàn khi sử dụng đa luồng.

- Mô hình worker MPM (Multiprocessing Module): Trong mô hình này, Apache sử dụng kết hợp giữa nhiều tiến trình và nhiều luồng để xử lý các request từ người dùng. Cụ thể, một tiến trình cha được tạo ra để quản lý nhiều tiến trình con và mỗi tiến trình con lại có khả năng tạo và quản lý nhiều luồng. Mỗi luồng này có thể xử lý một request riêng biệt. Mô hình worker MPM đặc biệt phù hợp với các ứng dụng web có lưu lượng truy cập cao và cần xử lý nhiều requests cùng lúc.

2. Quy trình xử lý request cơ bản của Apache

Quy trình xử lý request Apache server xử lý hàng trăm hoặc hàng nghìn requests mỗi giây trên các server thường rất nhanh gọn trong vài mili giây diễn ra như sau:

Bước 1: Nhận request từ client

Apache lắng nghe các kết nối đến từ các trình duyệt web khi người dùng nhập URL hoặc nhấp vào liên kết. Khi một request được gửi đến, Apache nhận và bắt đầu xử lý nó theo mô hình đã được cấu hình (prefork hoặc worker).

Bước 2: Áp dụng các quy tắc rewrite

Nếu được cấu hình, Apache web server sẽ kiểm tra và áp dụng các quy tắc rewrite. Đây là quá trình chuyển đổi URL được yêu cầu thành một URL nội bộ khác, thường được sử dụng để tạo ra các URL thân thiện với người dùng hoặc để chuyển hướng traffic.

Bước 3: Kiểm tra quyền truy cập

Apache kiểm tra xem client có quyền truy cập vào tài nguyên được yêu cầu không. Điều này bao gồm việc kiểm tra xác thực người dùng, kiểm tra địa chỉ IP hoặc các phương thức kiểm soát truy cập khác.

Bước 4: Tìm kiếm nội dung yêu cầu

Apache tìm kiếm trong hệ thống file của server để tìm file hoặc tài nguyên tương ứng với request. Nếu tài nguyên không tồn tại, server sẽ trả về lỗi 404 hoặc chuyển hướng tùy theo cấu hình

Bước 5: Xử lý nội dung

Nếu request yêu cầu cần xử lý động, chẳng hạn như file CGI (hoặc các loại script khác như PHP hoặc Python), Apache sẽ chuyển request đến module hoặc chương trình CGI tương ứng. CGI sẽ thực thi mã và tạo ra output. Sau đó, CGI thực hiện xử lý backend tạo ra nội dung động hoặc thực hiện các tác vụ cần thiết trước khi nội dung được đóng gói và gửi trả lại cho client.

Bước 6: Gửi phản hồi về cho client

Cuối cùng, Apache đóng gói kết quả (có thể là nội dung tĩnh hoặc động đã được xử lý) và gửi trả lại cho client dưới dạng HTTP response.
 

3. Cấu trúc file cấu hình

Apache server sử dụng các file cấu hình để điều chỉnh hoạt động của nó. Cấu trúc chính bao gồm:

- File cấu hình chính: Thường là httpd.conf hoặc apache2.conf, chứa các cài đặt toàn cục cho server. File này xác định các module sẽ được nạp khi Apache khởi động, đồng thời cấu hình các thiết lập cơ bản như root directory, user/group chạy Apache.

- Virtual Hosts files: Các file cấu hình cho từng website cụ thể thường được đặt trong thư mục sites-available (chứa các file cấu hình có thể kích hoạt) và sites-enabled (chứa các file cấu hình đã được kích hoạt).

- .htaccess files: File cấu hình cục bộ cho phép điều chỉnh cài đặt ở cấp độ thư mục chẳng hạn như viết lại URL hoặc kiểm tra truy cập mà không cần chỉnh sửa file cấu hình chính.

- Module-specific configuration files: Apache web server sử dụng nhiều module để mở rộng chức năng của nó như hỗ trợ SSL hoặc xử lý PHP. Các file cấu hình dành riêng cho các module này dễ dàng quản lý và điều chỉnh hoạt động.
 

So sánh Apache với web servers khác

Ngoài Apache Server, các web server khác như NGinx, Tomcat. Microsoft IIS cũng có nhiều tính năng độc đáo và phục vụ các nhu cầu khác nhau.

1. Apache vs Nginx

Apache và Nginx đều là hai máy chủ web nổi bật và phổ biến trong ngành công nghệ thông tin. Để chọn công nghệ phù hợp, người dùng cần hiểu rõ một số điểm khác biệt cơ bản giữa hai nền tảng này.