标题: IIS5、IIS6、IIS7的ASP.net 请求处理过程比较
作者: dnawo
日期: 2013-06-08 02:51 PM
分类: 服务器
内容: ASP.NET是一个非常强大的构建Web应用的平台，它提供了极大的灵活性和能力以致于可以用它来构建所有类型的Web应用。绝大多数的人只熟悉高层的框架如： WebForms 和 WebServices --这些都在ASP.NET层次结构在最高层。
这篇文章的资料收集整理自各种微软公开的文档，通过比较 IIS5、IIS6、IIS7 这三代 IIS对请求的处理过程， 让我们熟悉 ASP.NET的底层机制 并对请求(request)是怎么从Web服务器传送到ASP.NET运行时有所了解。通过对底层机制的了解，可以让我们对 ASP.net 有更深的理解。
IIS5 的 ASP.net 请求处理过程
IIS5.x 一个显著的特征就是 Web Server 和真正的 ASP.NET Application 的分离。作为 Web Server 的IIS运行在一个名为 InetInfo.exe 的进程上，InetInfo.exe 是一个Native Executive，并不是一个托管的程序，而我们真正的 ASP.NET Application 则是运行在一个叫做 aspnet_wp 的 Worker Process 上面，在该进程初始化的时候会加载CLR，所以这是一个托管的环境。
ISAPI：指能够处理各种后缀名的应用程序。 ISAPI是下面单词的简写：Internet Server Application Programe Interface，互联网服务器应用程序接口。
IIS5 模式的特点：
1.同一台主机上在同一时间只能运行一个 aspnet_wp 进程，每个基于虚拟目录的 ASP.NET Application 对应一个 Application Domain ，也就是说每个 Application 都运行在同一个 Worker Process 中，Application之间的隔离是基于 Application Domain 的，而不是基于Process的。
2.ASP.NET ISAPI 不但负责创建 aspnet_wp Worker Process，而且负责监控该进程，如果检测到 aspnet_wp 的 Performance 降低到某个设定的下限，ASP.NET ISAPI 会负责结束掉该进程。当 aspnet_wp 结束掉之后，后续的 Request 会导致ASP.NET ISAPI 重新创建新的 aspnet_wp Worker Process。
3.由于 IIS和 Application 运行在他们各自的进程中，他们之间的通信必须采用特定的通信机制。本质上 IIS所在的 InetInfo 进程和 Worker Process 之间的通信是同一台机器不同进程的通信（local interprocess communications），处于Performance的考虑，他们之间采用基于Named pipe的通信机制。ASP.NET ISAPI和Worker Process之间的通信通过他们之间的一组Pipe实现。同样处于Performance的原因，ASP.NET ISAPI 通过异步的方式将Request 传到Worker Process 并获得 Response，但是 Worker Process 则是通过同步的方式向 ASP.NET ISAPI 获得一些基于 Server 的变量。
IIS6 的 ASP.net 请求处理过程
IIS5.x 是通过 InetInfo.exe 监听 Request 并把Request分发到Work Process。换句话说，在IIS5.x中对Request的监听和分发是在User Mode中进行，在IIS6中，这种工作被移植到kernel Mode中进行，所有的这一切都是通过一个新的组件：http.sys 来负责。
注：为了避免用户应用程序访问或者修改关键的操作系统数据，windows提供了两种处理器访问模式：用户模式（User Mode）和内核模式（Kernel Mode）。一般地，用户程序运行在User mode下，而操作系统代码运行在Kernel Mode下。Kernel Mode的代码允许访问所有系统内存和所有CPU指令。
在User Mode下，http.sys接收到一个基于 aspx 的http request，然后它会根据IIS中的 Metabase 查看该基于该 Request 的 Application 属于哪个Application Pool， 如果该Application Pool不存在，则创建之。否则直接将 request 发到对应Application Pool 的 Queue中。
每个 Application Pool 对应着一个Worker Process：w3wp.exe，毫无疑问他是运行在User Mode下的。在IISMetabase 中维护着 Application Pool 和worker process的Mapping。WAS（Web Administrative service）根据这样一个mapping，将存在于某个Application Pool Queue的request 传递到对应的worker process(如果没有，就创建这样一个进程)。在 worker process 初始化的时候，加载ASP.NET ISAPI，ASP.NET ISAPI 进而加载CLR。最后的流程就和IIS5.x一样了：通过AppManagerAppDomainFactory 的 Create方法为 Application 创建一个Application Domain；通过 ISAPIRuntime 的 ProcessRequest处理Request，进而将流程进入到ASP.NET Http Runtime Pipeline。
IIS7的 ASP.net 请求处理过程
IIS7 站点启动并处理请求的步骤如下图：
步骤 1 到 6 ，是处理应用启动，启动好后，以后就不需要再走这个步骤了。
上图的8个步骤分别如下：
1.当客户端浏览器开始HTTP 请求一个WEB 服务器的资源时，HTTP.sys 拦截到这个请求。
2.HTTP.sys contacts WAS to obtain information from the configuration store.
3.WAS 向配置存储中心请求配置信息。applicationHost.config。
4.WWW 服务接受到配置信息，配置信息指类似应用程序池配置信息，站点配置信息等等。
5.WWW 服务使用配置信息去配置 HTTP.sys 处理策略。
6.WAS starts a worker process for the application pool to which the request was made.
7.The worker process processes the request and returns a response to HTTP.sys.
8.客户端接受到处理结果信息。
W3WP.exe 进程中又是如何处理的呢？？ IIS7 的应用程序池的托管管道模式分两种： 经典和集成。 这两种模式下处理策略各不相通。
IIS7 应用程序池的托管管道模式
IIS6 以及 IIS7 经典模式的托管管道的架构
在IIS7之前，ASP.NET 是以 IISISAPI extension 的方式外加到 IIS，其实包括 ASP 以及 PHP，也都以相同的方式配置（PHP 在 IIS采用了两种配置方式，除了 IISISAPI extension 的方式，也包括了 CGI 的方式，系统管理者能选择 PHP 程序的执行方式），因此客户端对 IIS的 HTTP 请求会先经由 IIS处理，然后 IIS根据要求的内容类型，如果是 HTML 静态网页就由 IIS自行处理，如果不是，就根据要求的内容类型，分派给各自的 IISISAPI extension；如果要求的内容类型是 ASP.NET，就分派给负责处理 ASP.NET 的 IISISAPI extension，也就是 aspnet_isapi.dll。下图是这个架构的示意图。
IIS7应用程序池的托管管道模式经典模式也是这样的工作原理。这种模式是兼容IIS6的方式，以减少升级的成本。
IIS7 应用程序池的托管管道模式集成模式
而 IIS7 完全整合 .NET 之后，架构的处理顺序有了很大的不同（如下图），最主要的原因就是 ASP.NET 从 IIS插件（ISAPI extension）的角色，进入了 IIS核心，而且也能以 ASP.NET 模块负责处理 IIS7 的诸多类型要求。这些 ASP.NET 模块不只能处理 ASP.NET 网页程序，也能处理其他如 ASP 程序、PHP 程序或静态 HTML 网页，也因为 ASP.NET 的诸多功能已经成为 IIS7 的一部份，因此 ASP 程序、PHP 程序或静态 HTML 网页等类型的要求，也能使用像是Forms认证（Forms Authentication）或输出缓存（Output Cache）等 ASP.NET 2.0 的功能（但须修改 IIS7 的设定值）。也因为 IIS7 允许自行以 ASP.NET API 开发并加入模块，因此 ASP.NET 网页开发人员将更容易扩充 IIS7 和网站应用程序的功能，甚至能自行以 .NET 编写管理 IIS7 的程序（例如以程控 IIS7 以建置网站或虚拟目录）。
小结
IIS5 到 IIS6 的改进，主要是 HTTP.sys 的改进。
IIS6 到 IIS7 的改进，主要是 ISAPI 的改进。
参考资料
[1].ASP.NET Process Model之一：IIS 和 ASP.NET ISAPI：http://www.cnblogs.com/artech/archive/2007/09/09/887528.html
[2].ASP.NET Internals – IIS and the Process Model：http://dotnetslackers.com/articles/iis/ASPNETInternalsIISAndTheProcessModel.aspx
[3].模组化的IIS 7 与.NET 能力整合：http://www.microsoft.com/taiwan/technet/columns/profwin/33-iis7-componentization-integration.mspx
[4].Introduction to IIS 7.0 Architecture：http://learn.iis.net/page.aspx/101/introduction-to-iis7-architecture/
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