Détails sur le fonctionnement des serveurs virtuels - Serveur Apache HTTP

Serveur Apache HTTP Version 2.2

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# Détails sur le fonctionnement des serveurs virtuels

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Le code gérant les serveurs virtuels a été réécrit à partir de zéro dans Apache 1.3. Ce document vise à expliquer dans le détail comment Apache procède lors du choix de l'utilisation d'un serveur virtuel en fonction d'une requête reçue. L'apparition de la directive `NameVirtualHost` a rendu beaucoup plus facile et plus sûre la configuration des serveurs virtuels par rapport aux versions précédant la 1.3.

Si vous voulez juste que ça marche sans en comprendre le fonctionnement, voici quelques exemples.

## Interprétation des fichiers de configuration

Un serveur principal (main_server) contient toutes les définitions qui apparaissent en dehors des sections `<VirtualHost>`. Les serveurs virtuels, aussi appelés vhosts (pour virtual hosts), sont définis par les sections `<VirtualHost>`.

Les directives `Listen`, `ServerName`, `ServerPath`, et `ServerAlias` peuvent être placées n'importe où dans le cadre de définition d'un serveur. Cependant, chaque fois que l'une d'elles est lue, elle écrase ses instances précédentes (dans le contexte du même serveur).

La valeur par défaut du champ `Listen` pour le serveur principal est de 80. Le serveur principal n'a pas de valeur par défaut pour `ServerPath` ni pour `ServerAlias`. La valeur par défaut de `ServerName` est déduite à partir de l'adresses IP du serveur.

La directive Listen associée au serveur principal a deux utilités. La première détermine le port réseau sur lequel Apache va écouter. La deuxième spécifie le port qui sera utilisé dans les URIs absolus lors des redirections.

À la différence du serveur principal, les ports des serveurs virtuels n'affectent pas les ports sur lesquels Apache se met à l'écoute.

Chaque adresse incluse dans une directive `VirtualHost` peut disposer d'un port optionnel. Si le port n'est pas précisé, il prend par défaut la dernière valeur de `Listen` lue dans la configuration du serveur principal. Le port particulier `*` représente un joker qui correspond à tous les ports. L'ensemble des adresses (y compris les résultats multiples `A` issus des requêtes DNS) est appelé jeu d'adresses du serveur virtuel.

À moins qu'une directive `NameVirtualHost` ne soit utilisée pour une adresse IP spécifique, le premier serveur virtuel avec cette adresse est considéré comme un serveur virtuel par-IP. L'adresse IP peut également prendre la valeur joker `*`.

Dans les cas où l'on souhaite utiliser un serveur virtuel par nom, la directive `NameVirtualHost` doit apparaître avec l'adresse IP choisie. En d'autres termes, vous devez spécifier dans votre fichier de configuration l'adresse IP des noms de domaine (CNAME) de vos serveurs virtuels par nom au moyen de la directive `NameVirtualHost`.

On peut utiliser plusieurs directives `NameVirtualHost` pour un groupe de directives `VirtualHost`, mais seule une directive `NameVirtualHost` doit être utilisée pour chaque couple IP:port donné.

L'ordre d'apparition des directives `NameVirtualHost` et `VirtualHost` est sans importance, ce qui fait que les deux exemples suivants ont des effets identiques (seul l'ordre des directives `VirtualHost` pour un jeu d'adresses est important, voir ci-dessous) :

`NameVirtualHost 111.22.33.44 <VirtualHost 111.22.33.44> # serveur A ... </VirtualHost> <VirtualHost 111.22.33.44> # serveur B ... </VirtualHost> NameVirtualHost 111.22.33.55 <VirtualHost 111.22.33.55> # serveur C ... </VirtualHost> <VirtualHost 111.22.33.55> # serveur D ... </VirtualHost>` | `<VirtualHost 111.22.33.44> # serveur A </VirtualHost> <VirtualHost 111.22.33.55> # serveur C ... </VirtualHost> <VirtualHost 111.22.33.44> # serveur B ... </VirtualHost> <VirtualHost 111.22.33.55> # serveur D ... </VirtualHost> NameVirtualHost 111.22.33.44 NameVirtualHost 111.22.33.55`

(Il est conseillé d'adopter le choix de gauche pour faciliter la lisibilité des fichiers de configuration.)

Après la lecture de la directive `VirtualHost`, le serveur virtuel se voit attribuer une valeur `Listen` par défaut qui est la valeur du port associé au premier nom spécifié dans sa directive `VirtualHost`.

La liste complète des noms d'une directive `VirtualHost` est gérée exactement comme des `ServerAlias` (mais ne sont pas écrasés par d'autres `ServerAlias`) si tous les noms sont résolus dans ce jeu d'adresse. À noter que les états `Listen` de ce serveur virtuel sont sans incidence sur les ports attibués au jeu d'adresses.

Pendant la phase d'initialisation, une liste de chaque adresse IP est générée et introduite dans une table de 'hash'. Si une adresse IP est utilisée dans une directive `NameVirtualHost`, cette liste contient les noms des serveurs virtuels pour cette adresse. Si aucun serveur virtuel n'est défini pour cette adresse, la directive `NameVirtualHost` est ignorée et un message est envoyé au journal d'erreurs. Quand un serveur virtuel par IP est utilisé, la table de 'hash' reste vide.

La fonction de 'hash' étant rapide, le temps d'exécution d'un 'hash' sur une adresse IP lors d'une requête est minimale et quasiment imperceptible. De plus, la table est optimisée pour les adresses IP dont le dernier octet est le seul à changer.

Pour chaque serveur virtuel, diverses valeurs sont initialisées par défaut. En particulier :

1. Dans le cas où un serveur virtuel ne contient pas de directives `ServerAdmin`, `ResourceConfig`, `AccessConfig`, `Timeout`, `KeepAliveTimeout`, `KeepAlive`, `MaxKeepAliveRequests`, ou `SendBufferSize`, alors la valeur de chacun de ces paramètres est héritée de celle du serveur principal. (C'est à dire, héritée de la valeur finale après lecture de la configuration du serveur principal.)
2. Les permissions par défaut sur les répertoires de chaque serveur virtuel sont assemblées avec celles du serveur principal. Elles concernent également toutes les informations de configuration par répertoire pour tous les modules.
3. Les configurations par serveur pour chaque module sont assemblées à partir de celles du serveur principal.

L'essentiel des valeurs de configuration des serveurs virtuels provient de valeurs par défaut issues du serveur principal. Mais la position dans le fichier de configuration des directives du serveur principal n'a pas d'importance -- l'ensemble de la configuration du serveur principal est lu avant que ces valeurs par défaut soient appliquées aux serveur virtuels. Ainsi, même si la définition d'une valeur apparaît après celle d'un serveur virtuel, cette valeur peut affecter la definition du serveur virtuel.

Dans le cas où le serveur principal n'a pas de `ServerName` à ce stade, le nom de la machine sur laquelle tourne le programme `httpd` est utilisé à sa place. Nous appellerons jeu d'adresses du serveur principal, les adresses IP renvoyées par une résolution DNS sur le `ServerName` du serveur principal.

Pour tous les champs `ServerName` non définis, dans le cas d'une configuration en serveur virtuel par nom, la valeur adoptée par défaut est la première adresse donnée dans la section `VirtualHost` qui définit le serveur virtuel.

Si un serveur virtuel contient la valeur magique `_default_`, il fonctionne sur le même `ServerName` que le serveur principal.

## Choix du serveur virtuel

À la réception d'une requête, le serveur procède comme suit pour déterminer quel serveur virtuel utiliser :

### Vérification dans la table de hash

Après que le client se soit connecté, l'adresse IP à laquelle le client s'est connecté est recherchée dans la table de hash IP interne.

Si la résolution de l'adresse IP n'aboutit pas (adresse IP non trouvée), la requête est servie par le serveur virtuel `_default_` s'il est défini pour le port correspondant à la requête. Sinon, elle est servie par le serveur principal.

Si l'adresse IP n'est pas trouvée dans la table de hash, la recherche du numéro de port peut aussi se terminer par une correspondance à un `NameVirtualHost *` qui est géré ensuite comme les autres serveur virtuels par noms.

Si une liste est bien trouvée dans la table pour l'adresse IP recherchée, l'étape suivante est de déterminer s'il s'agit d'un serveur virtuel par nom ou par IP.

### Serveur virtuel par IP

Si l'entrée trouvée dispose d'une liste de noms vide, c'est qu'il s'agit d'un serveur virtuel par IP, et aucun autre choix n'est plus à faire ; la requête est servie par ce serveur virtuel.

### Serveur virtuel par nom

Si l'entrée trouvée correspond à un serveur virtuel par nom, la liste de noms contient au moins une structure de serveurs virtuels. Les serveurs virtuels se présentent dans cette liste dans le même ordre que la lecture des directives `VirtualHost` dans le fichier de configuration.

Le premier serveur virtuel de cette liste (donc, le premier serveur virtuel attribué à une adresse IP donnée dans le fichier de configuration) se voit attribuer la plus grande priorité, ce qui signifie que c'est lui qui traite les requêtes présentant un nom de serveur invalide ou ne présentant pas de champ `Host:` dans l'en-tête.

Si un champ `Host:` est transmis dans l'en-tête de la requête, son occurrence est recherchée dans la liste et le premier serveur virtuel qui présente un `ServerName` ou un `ServerAlias` correspondant est choisi pour servir la requête. Il est possible que le champ `Host:` contienne un numéro de port, mais Apache utilise toujours le port sur lequel il a effectivement reçu la requête.

Dans le cas où le client a envoyé une requête en HTTP/1.0 sans un champ d'en-tête `Host:`, il est impossible de déterminer le serveur auquel le client veut se connecter ; l'URI de la requête est recherché dans tous les `ServerPath` existants. Le premier chemin trouvé est utilisé et la requête est servie par le serveur virtuel correspondant.

Si aucun serveur virtuel n'est trouvé, la requête est servie par le premier serveur virtuel qui écoute sur le port demandé et qui est sur la liste associée à l'adresse IP vers laquelle la requête a été envoyée (comme déjà précisé ci-avant).

### Connexions persistantes

La recherche par adresse IP décrite ci-avant n'est faite qu'une fois pour chaque session TCP/IP, alors que la recherche par nom est réalisée pour chaque requête au cours d'une connexion persistante (KeepAlive). En d'autres termes, il est possible pour un client de faire des requêtes sur différents serveurs virtuels par nom, au cours d'une unique connexion persistante.

### URI absolu

Au cas où l'URI de la requête est absolu, et que son nom de serveur et son port correspondent au serveur principal (ou l'un des serveurs virtuels configurés), et qu'ils correspondent à l'adresse et au port de la requête, alors l'URI est amputé de son préfixe protocole/nom de serveur/port et traité par le serveur correspondant (principal ou virtuel). Si cette correspondance n'existe pas, l'URI reste inchangé et la requête est considérée comme une requête d'un serveur mandataire (proxy).

### Observations

- Les serveurs virtuels par nom et par IP n'interfèrent jamais entre eux. Les serveurs virtuels par IP ne sont joignables qu'au travers de leur(s) adresse(s) IP propre(s), en aucun cas par aucune autre adresse. Les serveurs virtuels par nom ne sont accessibles que par leur(s) adresse(s) IP qui ne peuvent être définies qu'au moyen de la directive `NameVirtualHost`.
- Les vérifications sur `ServerAlias` et `ServerPath` ne sont jamais réalisées pour les serveurs virtuels par IP.
- L'ordre dans lequel sont agencés dans le fichier de configuration le serveur virtuel `_default_`, les serveurs virtuels par nom et par IP, et la directive `NameVirtualHost` est sans incidence sur le fonctionnement. Seul l'ordre des serveurs virtuels par nom pour une adresse donnée a une importance. Le serveur virtuel par nom qui est présent en premier dans la configuration se voit attribué la priorité la plus haute pour les requêtes arrivant sur son jeu d'adresses IP.
- Pour des raisons de sécurité, le numéro de port présenté dans le champ d'en-tête `Host:` n'est jamais utilisé pour les tests de correspondances. Apache ne prend en compte que le numéro de port sur lequel le client a envoyé la requête.
- Si une directive `ServerPath` existe, et se trouve être préfixe d'une autre directive `ServerPath` qui apparaît plus loin dans la configuration, la première sera toujours utilisée et la deuxième jamais. (Ceci ne se produit que dans le cas où aucun champ `Host:` n'a été présenté par le client pour distinguer les deux.)
- Dans le cas où deux serveurs virtuels par IP ont une adresse en commun, le serveur virtuel qui apparaît en premier dans la configuration est toujours choisi. Ce genre de chose peut arriver par inadvertance. Le serveur envoie une alerte dans le journal d'erreurs si ce cas se présente.
- Le serveur virtuel `_default_` ne sert la requête que si aucun autre serveur virtuel travaillant sur l'adresse IP et le port demandés n'est trouvé. La requête n'est traitée que si le numéro de port qui a reçu la requête est associé au serveur virtuel `_default_` (qui par défaut, correspond à `Listen`). Un port joker peut être spécifié (comme dans `_default_:*`) pour récupérer les requêtes sur tous les ports ouverts. Ceci est également applicable aux serveurs virtuels `NameVirtualHost *`.
- Le serveur principal ne sert à servir les requêtes que lorsque l'adresse IP et le port demandés par le client ne correspondent à aucun serveur virtuel (y compris un serveur virtuel `_default_`). En d'autres termes, le serveur principal n'est utile que pour les combinaisons adresse/port non spécifiées (sauf quand un serveur virtuel `_default_` correspond au port).
- Ni les serveurs virtuels `_default_`, ni le serveur principal ne sont utilisés pour traiter une requête avec un champ d'en-tête `Host:` manquant ou vide lorsque l'adresse (et le port) de connexion correspondent à des serveurs virtuels par nom, par exemple, dans une directive `NameVirtualHost`.
- Il ne faut jamais employer de noms DNS dans des directives `VirtualHost`, car cela oblige le serveur a s'appuyer sur le DNS au moment du démarrage. De plus, vous vous exposez à des problèmes de sécurité si vous n'avez pas la maîtrise du DNS pour la totalité de vos domaines. Voir la documentation disponible ici, ainsi que les deux points précisés ci-après.
- Un nom de serveur `ServerName` devrait toujours être indiqué pour chaque serveur virtuel. Sans cela, une résolution DNS est nécessaire pour chaque serveur virtuel.

## Trucs et astuces

En plus des points évoqués sur la page des problèmes liés au DNS, voici quelques points intéressants :

- Toujours positionner les définitions relatives au serveur principal avant toute définition `VirtualHost`. (Ceci améliore grandement la lisibilité de la configuration -- la manière dont la configuration est interprétée après la lecture des fichiers ne met pas en évidence le fait que les définitions positionnées avant et surtout après les serveurs virtuels peuvent impacter le fonctionnement des serveurs virtuels.)
- Toujours regrouper les définitions `NameVirtualHost` et `VirtualHost` dans la configuration pour une meilleure lisibilité.
- Éviter les `ServerPaths` qui sont préfixes d'autres `ServerPaths`. Si cela ne peut être évité, veillez à ce que le serveur virtuel contenant le préfixe le plus long (donc le plus précis) apparaisse dans le fichier de configuration avant le plus court. (par exemple, "ServerPath /abc" est à spécifier après "ServerPath /abc/def").

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