Технология ISAPI

Интерфейс Internet Server Application Program Interface (ISAPI) предназначен для программирования приложения (API) информационных служб интернета (IIS). ISAPI состоит из классов поддержки и структур, участвующих в программной эксплуатации IIS. Веб-приложения, использующие ISAPI для взаимодействия с IIS, реализуют это взаимодействие на веб-сервере Windows наиболее эффективным образом. При работе с ISAPI уровень программного обеспечения поддержки или интерфейсов между IIS и веб-приложением сильно снижается. Все программное обеспечение веб-приложений Microsoft прямо или косвенно использует технологию ISAPI. Технологии Microsoft Application Server Pages (ASP) и .NET Framework построены как приложения ISAPI.

Изначально ISAPI распространялся среди разработчиков CGI как альтернатива программам CGI или как обновление исполняемого файла CGI. Многие исполняемые файлы CGI написаны на C++ или C, поэтому интеграция существующего веб-приложения CGI не очень сложна. Преобразование веб-приложения CGI для использования ISAPI увеличивает производительность веб-приложения. CGI при каждом HTTP-запросе создает новый процесс, что занимает много ресурсов несущего сервера. Расширения ISAPI загружаются в пространство процесса IIS, поэтому узлу не нужно создавать новый процесс при каждом HTTP-запросе. Поскольку Windows загружает динамически подключаемую библиотеку в пространство памяти один раз при первом вызове функции в DLL и хранит ее там неопределенный промежуток времени, расширение ISAPI остается загруженным и не удаляется, до тех пор пока сервер IIS не будет выключен или не будет выгружен экземпляр или виртуальная память. Таким образом, компания Microsoft дает программистам основание использовать ISAPI вместо CGI и легко обновлять ПО, созданное при помощи CGI.

ISAPI рекомендуется для программистов, создающих (или уже создавших) приложение на языке C++, предназначенное для продажи на рынке ПО. Если важным фактором является производительность, и на разработку выделяется больше времени, чем на создание обычного сценария для интернета, рассмотрите вариант использования ISAPI. Кроме всего прочего, ISAPI выполняет на несущем узле некоторые задачи, которые нельзя выполнить при помощи других технологий. Программное обеспечение ISAPI создано таким образом, что при его выполнении другие веб-приложения, написанные на языках сценариев с использованием других расширений ISAPI (например, .NET Framework или ASP.DLL), не рассматривают задачи, выполняемые расширением ISAPI.

К недостаткам рассматриваемой технологии относится сложность ISAPI в работе и в отладке. Отладка кода в интегрированной среде разработки (Integrated Design Environment, IDE) Visual Studio .NET довольно сложна, и, поскольку IIS представляет собой процесс с несколькими нитями, результаты отладки могут быть непредсказуемыми. Малейшая ошибка в приложении ISAPI катастрофически сказывается на производительности IIS. По сравнению со другими средами разработки ISAPI весьма чувствительна к ошибкам при построении веб-приложения.

Кроме всего прочего, код ISAPI создается с помощью неконтролируемого кода C++. Новые возможности, предлагаемые Visual Studio .NET для управляемого кода C++ в технологии .NET Framework, нельзя использовать в проекте ISAPI.

Примечание. Если программа создается с помощью контролируемого кода, то в этом случае реализуется технология.NET Framework. Эта технология используется языками C# и Visual Basic. Термин "контролируемый" означает, что технология .NET Framework контролирует очистку памяти, отведение памяти и другие процессы управления ресурсами низкого уровня. Программа на C++ не сможет работать с технологией .NET Framework, если не применяются Managed Extensions (Контролируемые расширения) для C++. Контролируемый C++ означает использование технологии .NET Framework и контролируемых расширений C++. Код C++, созданный без использования контролируемых расширений C++, является неконтролируемым кодом C++.

Обзор архитектуры ISAPI

Приложения ISAPI представляют собой библиотеки DLL, напрямую взаимодействующие с IIS API. Программное обеспечение ISAPI – это расширение или фильтр. Расширения ISAPI являются библиотеками DLL, вызываемыми посредством квалифицированного запроса в IIS. Фильтры ISAPI вызываются независимо от других запросов IIS. Запросы HTTP передаются напрямую расширению ISAPI с помощью ссылки URL или данных, отправляемых из формы HTML. Расширение ISAPI может вызываться косвенно посредством связывания файла с определенным расширением ISAPI в IIS. При установке связей файлов выполняются действия, аналогичные ассоциированию файлов ответа сервера (SRF) с конкретным расширением ISAPI в ATL Server (см. лекцию 4). Можно настроить реагирование фильтров ISAPI на запросы согласно приоритету; это отличает их от других фильтров, загружаемых в IIS. Фильтры используются в специализированных приложениях, связанных с IIS, и обычно выполняют следующие задачи:

шифрование;

ведение журналов;

аутентификация;

сжатие данных.

Расширения ISAPI – наиболее частый способ применения ISAPI. Фильтры ISAPI довольно сложны в создании, и сфера их использования ограничена. Данная тема выходит за рамки книги и рассматриваться не будет.

ISAPI и NSAPI

Ведущие поставщики, такие как Netscape, BorlandInternational, Microsoft и Sun, устраняют недостатки, присущие спецификации CGI, используя вместо нее собственные API-интерфейсы. Netscape предлагает NetscapeServerAPI, компания Microsoft разрабатывает технологию ActiveX и интерфейсы InternetServerAPI (ISAPI), которые взаимодействуют с совместимыми OLE-серверами для выполнения распределенных вычислений. Sun занимается созданием интерфейса JDBC, который позволит устанавливать непосредственную связь между Web-страницами, написанными на языке Java, и базой данных. Некоторые API-интерфейсы из набора JDBC уже предлагаются пользователям, но большая их часть находится в стадии разработки.

Microsoft выпустила Web-сервер InternetInformationServer (IIS), поддерживающий ISAPI, который входит в состав WindowsNT и тесно интегрирован с СУБД SQLServer. Запрос передается серверу IIS, который использует ISAPI для извлечения данных из БД и передачи их пользователю в формате HTML. Представители Microsoft считают, что такое решение намного проще в использовании, чем CGI, и работает на порядок быстрее.

Oracle предлагает ПО WebServer, который также использует API-интерфейсы Oracle. С его помощью можно разрабатывать приложения на языках PL/SQL, C и C++, которые исполняют запросы к базе данных, написанные на языке PL/SQL. В дальнейшем компания намерена дополнить WebServer поддержкой спецификаций JDBC.

Кроме риска, связанного с защитой данных, CGI присущи ограниченные возможности масштабирования и невысокое быстродействие. Каждая реализация CGI-сценария запускается в своем собственном адресном пространстве, а не в адресном пространстве Web-сервера. Для 32-разрядных систем Windows это означает, что каждое обращение к CGI-сценарию требует запуска приложения WinExec, загрузки с диска новой копии исполняемой программы и, возможно, новой копии сценария, а также создания нового адресного пространства с новым процессом и новой структурой указателей. Часто сам сценарий делает очень мало, поэтому непроизводительные затраты на создание процесса составляют большую часть времени выполнения сценария CGI.

Один из способов улучшить эту ситуацию - создать расширение Web-сервера, которое запускается как динамическая библиотека DLL и выполняет обработку каждого вызова сервера по отдельной структуре. Это равнозначно созданию структуры указателей в адресном пространстве Web-сервера для каждого клиентского запроса, что значительно проще, чем создание процесса для каждого клиентского запроса.

Два ведущих производителя Web-серверов, Netscape и Microsoft, опубликовали свои собственные патентованные схемы расширения Web-сервера, основанные на DLL. Интерфейс NSAPI компании Netscape работает на платформе Unix, которая поддерживает совместно используемые объекты. Интерфейс ISAPI корпорации Microsoft не будет работать в Unix, поскольку сервер IIS этой же корпорации запускается только на системе WindowsNTServer.

DLL-библиотеки ISAPI имеют две необходимые точки входа - GetExtensionVersion и HttpExtensionProc. Первый вызов позволяет серверу узнавать номера версий расширений DLL и строку описания при инициализации, а второй эквивалентен процедуре main расширения. Информация в HttpExtensionProc передается при помощи единственного параметра и указателя управляющего блока расширения. Структура этого блока несет главную информацию, которая должна быть направлена в переменные среды CGI-программы.

ISAPI может следующее:

запросить дополнительную информацию по имени при помощи вызова GetServerVariable;

считать информацию из тела HTTP- запроса Web-клиента при помощи вызова ReadClient;

послать информацию HTTP-клиенту при помощи вызова WriteClient;

возвратить серверу информацию о расположении, переадресации и состоянии процесса при помощи вызова ServerSupportFunction.

Дополнительную информацию по ISAPI вы можете найти в IISSDK корпорации Microsoft по адресу: http://www.microsoft.com/intdev/.

Дать резюме для NSAPI нелегко. Будучи аналогичным ISAPI, интерфейс NSAPI все же является более сложным и теснее привязан к конфигурации сервера, хотя и более гибок. Конфигурация каждой функции NSAPI должна быть задана в объектной базе данных конфигурации Netsite. Блоки параметров NSAPI базируются на парах name-value, что во многом аналогично переменным Web-форм. Дополнительную информацию по NSAPI можно найти по адресу: http://www.netscape.com/newsref/std/server_api.html.

Когда каждый компьютер в мире наконец получит свой Web-сервер, возникнет интересный потребительский рынок для расширений серверов. Любопытно, найдутся ли желающие провести опрос, чтобы получить возможность предсказать, когда же это произойдет?