home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 2004 November / CMCD1104.ISO / Software / Complet / Apache / apache_2.0.52-win32-x86-no_ssl.msi / Data.Cab / F278131_mod_unique_id.html.en < prev    next >
Extensible Markup Language  |  2004-05-07  |  13KB  |  215 lines

  1. <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
  2. <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
  3. <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" lang="en" xml:lang="en"><head><!--
  4.         XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
  5.               This file is generated from xml source: DO NOT EDIT
  6.         XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
  7.       -->
  8. <title>mod_unique_id - Apache HTTP Server</title>
  9. <link href="../style/css/manual.css" rel="stylesheet" media="all" type="text/css" title="Main stylesheet" />
  10. <link href="../style/css/manual-loose-100pc.css" rel="alternate stylesheet" media="all" type="text/css" title="No Sidebar - Default font size" />
  11. <link href="../style/css/manual-print.css" rel="stylesheet" media="print" type="text/css" />
  12. <link href="../images/favicon.ico" rel="shortcut icon" /></head>
  13. <body>
  14. <div id="page-header">
  15. <p class="menu"><a href="../mod/">Modules</a> | <a href="../mod/directives.html">Directives</a> | <a href="../faq/">FAQ</a> | <a href="../glossary.html">Glossary</a> | <a href="../sitemap.html">Sitemap</a></p>
  16. <p class="apache">Apache HTTP Server Version 2.0</p>
  17. <img alt="" src="../images/feather.gif" /></div>
  18. <div class="up"><a href="./"><img title="<-" alt="<-" src="../images/left.gif" /></a></div>
  19. <div id="path">
  20. <a href="http://www.apache.org/">Apache</a> > <a href="http://httpd.apache.org/">HTTP Server</a> > <a href="http://httpd.apache.org/docs-project/">Documentation</a> > <a href="../">Version 2.0</a> > <a href="./">Modules</a></div>
  21. <div id="page-content">
  22. <div id="preamble"><h1>Apache Module mod_unique_id</h1>
  23. <div class="toplang">
  24. <p><span>Available Languages: </span><a href="../en/mod/mod_unique_id.html" title="English"> en </a> |
  25. <a href="../ja/mod/mod_unique_id.html" hreflang="ja" rel="alternate" title="Japanese"> ja </a> |
  26. <a href="../ko/mod/mod_unique_id.html" hreflang="ko" rel="alternate" title="Korean"> ko </a></p>
  27. </div>
  28. <table class="module"><tr><th><a href="module-dict.html#Description">Description:</a></th><td>Provides an environment variable with a unique
  29. identifier for each request</td></tr>
  30. <tr><th><a href="module-dict.html#Status">Status:</a></th><td>Extension</td></tr>
  31. <tr><th><a href="module-dict.html#ModuleIdentifier">ModuleáIdentifier:</a></th><td>unique_id_module</td></tr>
  32. <tr><th><a href="module-dict.html#SourceFile">SourceáFile:</a></th><td>mod_unique_id.c</td></tr></table>
  33. <h3>Summary</h3>
  34.  
  35.  
  36.     <p>This module provides a magic token for each request which is
  37.     guaranteed to be unique across "all" requests under very
  38.     specific conditions. The unique identifier is even unique
  39.     across multiple machines in a properly configured cluster of
  40.     machines. The environment variable <code>UNIQUE_ID</code> is
  41.     set to the identifier for each request. Unique identifiers are
  42.     useful for various reasons which are beyond the scope of this
  43.     document.</p>
  44. </div>
  45. <div id="quickview"><h3 class="directives">Directives</h3>
  46. <p>This module provides no directives.</p>
  47. <h3>Topics</h3>
  48. <ul id="topics">
  49. <li><img alt="" src="../images/down.gif" /> <a href="#theory">Theory</a></li>
  50. </ul></div>
  51. <div class="top"><a href="#page-header"><img alt="top" src="../images/up.gif" /></a></div>
  52. <div class="section">
  53. <h2><a name="theory" id="theory">Theory</a></h2>
  54.     
  55.  
  56.     <p>First a brief recap of how the Apache server works on Unix
  57.     machines. This feature currently isn't supported on Windows NT.
  58.     On Unix machines, Apache creates several children, the children
  59.     process requests one at a time. Each child can serve multiple
  60.     requests in its lifetime. For the purpose of this discussion,
  61.     the children don't share any data with each other. We'll refer
  62.     to the children as httpd processes.</p>
  63.  
  64.     <p>Your website has one or more machines under your
  65.     administrative control, together we'll call them a cluster of
  66.     machines. Each machine can possibly run multiple instances of
  67.     Apache. All of these collectively are considered "the
  68.     universe", and with certain assumptions we'll show that in this
  69.     universe we can generate unique identifiers for each request,
  70.     without extensive communication between machines in the
  71.     cluster.</p>
  72.  
  73.     <p>The machines in your cluster should satisfy these
  74.     requirements. (Even if you have only one machine you should
  75.     synchronize its clock with NTP.)</p>
  76.  
  77.     <ul>
  78.       <li>The machines' times are synchronized via NTP or other
  79.       network time protocol.</li>
  80.  
  81.       <li>The machines' hostnames all differ, such that the module
  82.       can do a hostname lookup on the hostname and receive a
  83.       different IP address for each machine in the cluster.</li>
  84.     </ul>
  85.  
  86.     <p>As far as operating system assumptions go, we assume that
  87.     pids (process ids) fit in 32-bits. If the operating system uses
  88.     more than 32-bits for a pid, the fix is trivial but must be
  89.     performed in the code.</p>
  90.  
  91.     <p>Given those assumptions, at a single point in time we can
  92.     identify any httpd process on any machine in the cluster from
  93.     all other httpd processes. The machine's IP address and the pid
  94.     of the httpd process are sufficient to do this. So in order to
  95.     generate unique identifiers for requests we need only
  96.     distinguish between different points in time.</p>
  97.  
  98.     <p>To distinguish time we will use a Unix timestamp (seconds
  99.     since January 1, 1970 UTC), and a 16-bit counter. The timestamp
  100.     has only one second granularity, so the counter is used to
  101.     represent up to 65536 values during a single second. The
  102.     quadruple <em>( ip_addr, pid, time_stamp, counter )</em> is
  103.     sufficient to enumerate 65536 requests per second per httpd
  104.     process. There are issues however with pid reuse over time, and
  105.     the counter is used to alleviate this issue.</p>
  106.  
  107.     <p>When an httpd child is created, the counter is initialized
  108.     with ( current microseconds divided by 10 ) modulo 65536 (this
  109.     formula was chosen to eliminate some variance problems with the
  110.     low order bits of the microsecond timers on some systems). When
  111.     a unique identifier is generated, the time stamp used is the
  112.     time the request arrived at the web server. The counter is
  113.     incremented every time an identifier is generated (and allowed
  114.     to roll over).</p>
  115.  
  116.     <p>The kernel generates a pid for each process as it forks the
  117.     process, and pids are allowed to roll over (they're 16-bits on
  118.     many Unixes, but newer systems have expanded to 32-bits). So
  119.     over time the same pid will be reused. However unless it is
  120.     reused within the same second, it does not destroy the
  121.     uniqueness of our quadruple. That is, we assume the system does
  122.     not spawn 65536 processes in a one second interval (it may even
  123.     be 32768 processes on some Unixes, but even this isn't likely
  124.     to happen).</p>
  125.  
  126.     <p>Suppose that time repeats itself for some reason. That is,
  127.     suppose that the system's clock is screwed up and it revisits a
  128.     past time (or it is too far forward, is reset correctly, and
  129.     then revisits the future time). In this case we can easily show
  130.     that we can get pid and time stamp reuse. The choice of
  131.     initializer for the counter is intended to help defeat this.
  132.     Note that we really want a random number to initialize the
  133.     counter, but there aren't any readily available numbers on most
  134.     systems (<em>i.e.</em>, you can't use rand() because you need
  135.     to seed the generator, and can't seed it with the time because
  136.     time, at least at one second resolution, has repeated itself).
  137.     This is not a perfect defense.</p>
  138.  
  139.     <p>How good a defense is it? Suppose that one of your machines
  140.     serves at most 500 requests per second (which is a very
  141.     reasonable upper bound at this writing, because systems
  142.     generally do more than just shovel out static files). To do
  143.     that it will require a number of children which depends on how
  144.     many concurrent clients you have. But we'll be pessimistic and
  145.     suppose that a single child is able to serve 500 requests per
  146.     second. There are 1000 possible starting counter values such
  147.     that two sequences of 500 requests overlap. So there is a 1.5%
  148.     chance that if time (at one second resolution) repeats itself
  149.     this child will repeat a counter value, and uniqueness will be
  150.     broken. This was a very pessimistic example, and with real
  151.     world values it's even less likely to occur. If your system is
  152.     such that it's still likely to occur, then perhaps you should
  153.     make the counter 32 bits (by editing the code).</p>
  154.  
  155.     <p>You may be concerned about the clock being "set back" during
  156.     summer daylight savings. However this isn't an issue because
  157.     the times used here are UTC, which "always" go forward. Note
  158.     that x86 based Unixes may need proper configuration for this to
  159.     be true -- they should be configured to assume that the
  160.     motherboard clock is on UTC and compensate appropriately. But
  161.     even still, if you're running NTP then your UTC time will be
  162.     correct very shortly after reboot.</p>
  163.  
  164.     <p>The <code>UNIQUE_ID</code> environment variable is
  165.     constructed by encoding the 112-bit (32-bit IP address, 32 bit
  166.     pid, 32 bit time stamp, 16 bit counter) quadruple using the
  167.     alphabet <code>[A-Za-z0-9@-]</code> in a manner similar to MIME
  168.     base64 encoding, producing 19 characters. The MIME base64
  169.     alphabet is actually <code>[A-Za-z0-9+/]</code> however
  170.     <code>+</code> and <code>/</code> need to be specially encoded
  171.     in URLs, which makes them less desirable. All values are
  172.     encoded in network byte ordering so that the encoding is
  173.     comparable across architectures of different byte ordering. The
  174.     actual ordering of the encoding is: time stamp, IP address,
  175.     pid, counter. This ordering has a purpose, but it should be
  176.     emphasized that applications should not dissect the encoding.
  177.     Applications should treat the entire encoded
  178.     <code>UNIQUE_ID</code> as an opaque token, which can be
  179.     compared against other <code>UNIQUE_ID</code>s for equality
  180.     only.</p>
  181.  
  182.     <p>The ordering was chosen such that it's possible to change
  183.     the encoding in the future without worrying about collision
  184.     with an existing database of <code>UNIQUE_ID</code>s. The new
  185.     encodings should also keep the time stamp as the first element,
  186.     and can otherwise use the same alphabet and bit length. Since
  187.     the time stamps are essentially an increasing sequence, it's
  188.     sufficient to have a <em>flag second</em> in which all machines
  189.     in the cluster stop serving and request, and stop using the old
  190.     encoding format. Afterwards they can resume requests and begin
  191.     issuing the new encodings.</p>
  192.  
  193.     <p>This we believe is a relatively portable solution to this
  194.     problem. It can be extended to multithreaded systems like
  195.     Windows NT, and can grow with future needs. The identifiers
  196.     generated have essentially an infinite life-time because future
  197.     identifiers can be made longer as required. Essentially no
  198.     communication is required between machines in the cluster (only
  199.     NTP synchronization is required, which is low overhead), and no
  200.     communication between httpd processes is required (the
  201.     communication is implicit in the pid value assigned by the
  202.     kernel). In very specific situations the identifier can be
  203.     shortened, but more information needs to be assumed (for
  204.     example the 32-bit IP address is overkill for any site, but
  205.     there is no portable shorter replacement for it). </p>
  206. </div>
  207. </div>
  208. <div class="bottomlang">
  209. <p><span>Available Languages: </span><a href="../en/mod/mod_unique_id.html" title="English"> en </a> |
  210. <a href="../ja/mod/mod_unique_id.html" hreflang="ja" rel="alternate" title="Japanese"> ja </a> |
  211. <a href="../ko/mod/mod_unique_id.html" hreflang="ko" rel="alternate" title="Korean"> ko </a></p>
  212. </div><div id="footer">
  213. <p class="apache">Copyright 1999-2004 The Apache Software Foundation.<br />Licensed under the <a href="http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0">Apache License, Version 2.0</a>.</p>
  214. <p class="menu"><a href="../mod/">Modules</a> | <a href="../mod/directives.html">Directives</a> | <a href="../faq/">FAQ</a> | <a href="../glossary.html">Glossary</a> | <a href="../sitemap.html">Sitemap</a></p></div>
  215. </body></html>