北京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（譯文）-1-嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在“每個(gè)人都處在互聯(lián)網(wǎng)的浪潮中”之后，現(xiàn)在很明顯隨之而來(lái)的是“每件事都處在互聯(lián)網(wǎng)的浪潮中”。大多數(shù)售賣咖啡的機(jī)器仍然不能提供全世界的聯(lián)網(wǎng)。然而嵌入式遠(yuǎn)程維護(hù)和診斷的網(wǎng)絡(luò)集成就像所謂的M2M通信一樣以一種相當(dāng)快的速度增長(zhǎng)。對(duì)很多發(fā)展工程來(lái)說，僅僅是通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器經(jīng)Internet，或是經(jīng)過局域網(wǎng)進(jìn)行組成和系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)和診斷，負(fù)擔(dān)非常之重。在許多部門中，人們對(duì)于嵌入式系統(tǒng)配置和服務(wù)的工作完全地基于網(wǎng)絡(luò)。剩余的時(shí)間用前面的面板和一些功能鍵組成一個(gè)小的LC顯示結(jié)束經(jīng)典用戶界面的制作。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)?lái)的發(fā)展，可以預(yù)期，基于藍(lán)牙技術(shù)的個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和快速發(fā)展的M2M通信會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)足的進(jìn)步。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器獲得進(jìn)入一個(gè)嵌入式系統(tǒng)最主要的功能單元是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器給網(wǎng)絡(luò)瀏覽器帶來(lái)全球互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)上理想的HTML頁(yè)（HTMLHypertextMarkupLanguage,超文本鏈接標(biāo)示語(yǔ)言）和圖片。這樣發(fā)生了基于HTTP（HTTPHypertextTransferProtocol,WWW服務(wù)程序所用的協(xié)議）。一個(gè)TCP/IP協(xié)議層，意味著基于這個(gè)已制定的標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)管理整個(gè)通信。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（HTTP服務(wù)器端）和瀏覽器（HTTP客戶端）構(gòu)建了TCP/IP的應(yīng)用軟件。HTTP在去年達(dá)到了一個(gè)顯著的區(qū)分。其間全世界數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的用戶在廣域網(wǎng)中使用基于HTTP進(jìn)行沖浪。今天幾乎每一臺(tái)個(gè)人電腦都對(duì)這個(gè)協(xié)議提供了必要的支持。這種狀況在嵌入式系統(tǒng)中也越來(lái)越多。HTTP在以極快的速度伸展。1基于TCP/IP的HTTP作為通信平臺(tái)HTTP是一個(gè)基于TCP/IP協(xié)議層之上的簡(jiǎn)單的協(xié)議。HTTP使用TCP（TCPTransferControlProtocol,傳輸控制協(xié)議）。TCP是一個(gè)通過下屬的IP（IPInternetProtocol,網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的相對(duì)復(fù)雜和高質(zhì)量的協(xié)議。TCP本身經(jīng)過一個(gè)廣泛的三方握手程序，始終保證兩個(gè)通信伙伴之間安全的連接。因此經(jīng)過HTTP的數(shù)據(jù)傳輸可以始終被保北京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（譯文）-2-護(hù)。由于廣泛的TCP協(xié)議機(jī)制，HTTP只表現(xiàn)出一種低級(jí)別的性能。Figure1:TCP/IPstackandHTTPprogrammingmodelHTTP基于一種簡(jiǎn)單的客戶/服務(wù)器的概念。HTTP服務(wù)器和客戶端經(jīng)過一個(gè)TCP連接進(jìn)行通信。默認(rèn)的端口號(hào)是80。服務(wù)器完全被動(dòng)地工作。他等待客戶端的請(qǐng)求。這種請(qǐng)求通常指明確的HTML文件的傳輸。這種HTML文件可能不得不由CGI（CGICommonGatewayInterface,公共網(wǎng)關(guān)接口）動(dòng)態(tài)產(chǎn)生。請(qǐng)求的結(jié)果，服務(wù)器通常將包含的需要的HTML文件通過響應(yīng)回答(Picture1.B)。HTTP的請(qǐng)求通常由幾行文本組成，通過TCP傳送到服務(wù)器。Listing1.A給出了一個(gè)例子。第一行表明了請(qǐng)求類型（GET），請(qǐng)求對(duì)象（/test1.htm）以及使用HTTP的版本（HTTP/1.1）。請(qǐng)求的第二行客戶端告訴服務(wù)器能夠接收什么類型的文件。第三行包括了關(guān)于客戶端軟件的信息。請(qǐng)求的第四行也是最后一行通知服務(wù)器客戶端的IP地址。依照請(qǐng)求的類型以及應(yīng)用的客戶端軟件可以寫出更多行?？梢杂靡粋€(gè)空行作為請(qǐng)求的結(jié)尾。GET/test.htmHTTP/1.1Accept:image/gif,image/jpeg,*/*Usersellingagent:Mozilla/4.0Host:Listing1.A:HTTPGET-requestHTTP/1.1200OKDate:Mon,06Dec199920:55:12GMTServer:Apache/1.3.6(Linux)Content-length:82Content-type:text/htmlTest-SeiteTest-SeiteListing1.B:HTTPresponseasresultoftheGET-requestfromlisting1.A北京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（譯文）-3-作為對(duì)HTTP請(qǐng)求的回答主要由兩部分組成。首先有一個(gè)個(gè)別文本行的標(biāo)題。跟著又一個(gè)內(nèi)容對(duì)象（可選擇）。這個(gè)內(nèi)容對(duì)象大概由一些文本行組成，假設(shè)是一個(gè)HTML文件或者二進(jìn)制文件，這時(shí)候可以傳送GIF或JPEG格式的圖像。標(biāo)題的第一行特別重要。它起著報(bào)告狀態(tài)和錯(cuò)誤信息的作用。如果發(fā)生錯(cuò)誤，只傳送標(biāo)題或標(biāo)題的一部分作為回答。2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能原理簡(jiǎn)單化一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以被設(shè)想成像一個(gè)特殊類型的文件服務(wù)器。Picture2.A展示出了總體結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器從網(wǎng)絡(luò)瀏覽器接收了一個(gè)HTTP的GET請(qǐng)求。通過這個(gè)請(qǐng)求，必須有一個(gè)明確的文件作為回答（見Picture2.A中的Step1）。之后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器嘗試進(jìn)入被請(qǐng)求電腦的文件系統(tǒng)。然后嘗試找到一個(gè)需要的文件（Step2）。在成功搜尋之后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器讀取整個(gè)文件（Step3），作為一個(gè)回答傳送回網(wǎng)絡(luò)瀏覽器（HTTP響應(yīng)由標(biāo)題和內(nèi)容對(duì)象組成）。如果網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不能在文件系統(tǒng)中找到合適的文件，一個(gè)錯(cuò)誤信息（只包含標(biāo)題的HTTP響應(yīng)）簡(jiǎn)單地作為響應(yīng)發(fā)送到客戶端。Figure2:FunctionalprinciplefromWebserverandbrowser網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容由單獨(dú)的文件構(gòu)建。它的基礎(chǔ)是用HTML頁(yè)的靜態(tài)文件構(gòu)建的。在這些HTML文件里涉及到遠(yuǎn)程文件的嵌入。這些文件是GIF或JPEG格式的這些有代表性地圖片。然而也涉及到其它一些對(duì)象，例如可能有JAVA程序。在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器接收到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的HTML文件之后，這個(gè)文件將被評(píng)價(jià)然后為外部參考搜索?，F(xiàn)在Picture2.A的14步將為每一個(gè)外部參考再一次運(yùn)行，為了從相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中請(qǐng)求各自的文件。請(qǐng)注意，這樣一個(gè)參考由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的名字或IP地址組成（例如“”），需要文件的名字也是如此（例如“picture1.gif”）。所以事實(shí)上每一個(gè)參考都能夠查閱另一個(gè)服務(wù)器。換句話說，一個(gè)HTML文件能夠定位在服務(wù)器“ssvembedded.de”上，但通過這個(gè)HTML文件外部涉及到的需要的圖像定位在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器“”上。最后這個(gè)分離對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)是萬(wàn)維網(wǎng)（WWW）得名的原因。所有通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的必須得文件被瀏覽器請(qǐng)求，就像Picture2.A中展示的那樣。通常這些文件被存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的文件系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)管理員有時(shí)會(huì)更新它們。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器更進(jìn)一步的基本功能是我們前面提到的公共網(wǎng)關(guān)接口（CGICommonGatewayInterface,公共網(wǎng)關(guān)接口）。最初這項(xiàng)技術(shù)只應(yīng)用于簡(jiǎn)單的嵌入HTML頁(yè)的窗體。作為窗體填料結(jié)果的數(shù)據(jù)將經(jīng)HTTPGET或POSTrequest被傳送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（見北京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（譯文）-4-Picture2.B的Step1）。在這樣一個(gè)GET或POST的請(qǐng)求中，CGI需要被窗體賦值的程序名已經(jīng)被包括進(jìn)去。這個(gè)程序需要放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。通常存儲(chǔ)在“/cgibin”目錄中。GET或POST請(qǐng)求的結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器啟動(dòng)位于“/cgibin”目錄中的CGI程序，根據(jù)參數(shù)傳遞標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)（Step2）。一個(gè)CGI程序的輸出導(dǎo)向到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（Step3）。然后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器把數(shù)據(jù)全部傳送到網(wǎng)絡(luò)瀏覽器作為響應(yīng)（Step4）。3動(dòng)態(tài)產(chǎn)生HTML頁(yè)與一個(gè)公司通過靜態(tài)頁(yè)面和圖片告訴人們有關(guān)產(chǎn)品計(jì)劃和服務(wù)的網(wǎng)頁(yè)相反，一個(gè)嵌入式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器能夠提供動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的內(nèi)容。它將在首先通過瀏覽器進(jìn)入的時(shí)候產(chǎn)生動(dòng)態(tài)頁(yè)面。如何另外通過Internet檢查系統(tǒng)的實(shí)際溫度？靜態(tài)HTML文件對(duì)一個(gè)嵌入式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來(lái)說沒有什么意思。最多關(guān)于固件的版本和服務(wù)的信息是通過HTML格式存儲(chǔ)的。另外所有其它的任務(wù)通常都是由動(dòng)態(tài)產(chǎn)生HTML完成的。在請(qǐng)求的時(shí)刻有兩種產(chǎn)生HTML頁(yè)的不同技術(shù)：第一種是所謂的服務(wù)器方腳本，第二種是CGI設(shè)計(jì)。在服務(wù)器方腳本中，腳本代碼嵌入到HTML頁(yè)中。如果需要，這些代碼將在服務(wù)器方被執(zhí)行。因此，有許多種可以提供的腳本語(yǔ)言，這些語(yǔ)言在HTML頁(yè)中都可用。在Linux團(tuán)體中主要使用PHP（PHP：一種新型的CGI網(wǎng)絡(luò)程序編寫語(yǔ)言。）。微軟中意的是VBScript。在HTML頁(yè)中插入JAVA同樣可能。美國(guó)的Sun公司將這種技術(shù)命名為JSP。用腳本代碼編寫的網(wǎng)頁(yè)靜態(tài)地存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的文件系統(tǒng)之中。在服務(wù)器的文件被傳送到客戶端之前，一段特殊的程序用動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)HTML取代整個(gè)腳本代碼。而網(wǎng)絡(luò)瀏覽器在腳本語(yǔ)言中將什么也看不到。Figure3:SinglestepsoftheServer-Side-ScriptingPicture3展示了服務(wù)器方腳本的簡(jiǎn)單步驟。第一步中網(wǎng)絡(luò)瀏覽器經(jīng)HTTP的GETrequest請(qǐng)求一個(gè)明確的HTML文件。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器認(rèn)可需要文件的明確的擴(kuò)展名（例如用*.ASP或*.PHP代替*.HTM或*.HTML），然后啟動(dòng)一