Webサーバーとは｜ネットミリしら

Webサーバーとは

Webサーバーは、HTTPやHTTPSの要求を受け、Webページやファイル、アプリの応答を返すソフトウェアまたは機器です。中心はHTTPのサーバーとして動くプログラムで、Apache HTTP Serverやnginxなどがあります。

日常会話では、そのソフトウェアを動かす物理機や仮想機まで「Webサーバー」と呼びます。仕組みを考えるときは、要求へ応答するソフトウェアと、それを実行するコンピューターを分けます。

Webサーバーは保存されたHTMLを返すだけではありません。要求のホスト名とパスを読み、静的ファイル、別のアプリ、キャッシュ、リバースプロキシなど適切な処理へ振り分けます。

接続からログ記録まで、要求が通る判定点を順に切り分ける表示できない原因を、DNS・TLS・HTTP・アプリ・ファイルへ分けられる

図2前段のCDNやリバースプロキシで一部手順を行う構成もあります。どの層が応答したかをログとヘッダーで確認します。

一つのWebサーバーは複数サイトを扱えます。HTTPSの接続開始時はSNI、HTTP要求ではHost情報を使い、要求されたホスト名に対応するvirtual host（バーチャル・ホスト）を選びます。

DNSはドメイン名を接続先IPへ案内しますが、どのフォルダーやアプリを返すかはWebサーバーの設定です。DNSが正しくても仮想ホストに名前が登録されていなければ、既定サイトやエラーが表示されます。

document root（ドキュメント・ルート）は、静的ファイルを公開する基準ディレクトリです。たとえば要求パスが/images/logo.webpなら、設定された文書ルートの下にある対応ファイルを探します。

URLの..や符号化をそのままOSのパスへつなげると、公開範囲の外を読まれる恐れがあります。Webサーバーはパスを正規化し、symlink、権限、索引、ディレクトリーlistingを方針に従って扱います。

HTML、CSS、JavaScript、画像など保存済みファイルをそのまま返すのが静的配信です。更新されるまで、同じURLへ基本的に同じバイト列を返せます。Content-Type、Last-Modified、ETag、Cache-Controlなども設定します。

利用者や時刻で内容を変える場合は、PHP、アプリサーバー、FastCGI、リバースプロキシなどへ要求を渡します。アプリの出力も最終的にはWebサーバーからHTTP応答として返ります。

PC上の索引.HTMLをダブルクリックすると、アドレスはfile:になり、ブラウザーがローカルファイルを直接読みます。WebサーバーへHTTP要求を送っていないため、PHPなどのサーバー側処理、URL書き換え、認証、データベース接続は動きません。

ルート相対URL/assets/site.cssは、HTTPならサイトのオリジンを基準にしますが、ファイルでは同じ意味で解決できません。静的サイトでもローカル確認には簡易HTTPサーバーを使うと、本番に近いURL解決、MIME種類、JavaScriptの取得制約で確認できます。

200は要求が成功したこと、301・302は別URLへの案内、403は拒否、404は対象を見つけられないこと、500系はサーバー側の失敗を示します。同じエラーページの見た目でも、ステータスコードは異なり得ます。

エラー時に内部パス、SQL、スタックトレース、秘密を利用者へ返しません。利用者には追跡用IDと一般的な案内を示し、詳細はアクセス制限されたログへ記録します。

WebサーバーはHTTPSのTLSを終端し、証明書を提示できます。また、受けた要求を背後のアプリサーバーへ転送するreverse proxy（リバース・プロキシ）として、認証、圧縮、キャッシュ、負荷分散をまとめることがあります。

背後へHTTPで渡すかHTTPSで再暗号化するか、元のスキーム・ホスト・クライアントIPをどのヘッダーで伝えるかを設計します。転送ヘッダーを無条件に信頼すると、アクセス制御やURL生成を偽られるため、信頼するプロキシを限定します。

アクセスログにはIPアドレス、URL、時刻、user-agent、参照元、状態、転送量などが含まれ、個人や秘密を推測できる場合があります。問い合わせ文字列やヘッダーへ認証情報を置かず、ログの閲覧権限、マスキング、保持期間、ローテーションを決めます。

Webサーバーの切り分けでは、接続できるか、TLSが成立するか、HTTP状態は何か、静的ファイルかアプリか、どのログに失敗理由があるかを順に確認します。