Webサーバとは、インターネット上でWebページをホストし、公開するためのコンピュータシステムのことを指します。
Webサーバという言葉は、物理的なハードウェア(例:コンピュータ)を指す場合もありますが、通常はクライアント(≒ブラウザ)からのリクエストに応じて、HTML、画像、スクリプトなどのウェブコンテンツを提供するサービスプログラム(例:Apache, Nginx)を指す場合が多いです。
このページでは、IT初心者向けに「Webサーバって何?」「Webサーバはどんな役割を担う?」「Webサーバでできることは何?」という疑問にお答えします。
プログラマーやシステムエンジニアを目指す方であれば知らないと恥ずかしい超・基本知識の1つです。是非最後までご覧ください。
Webサーバとは?
Webサーバとは、インターネット上でWebページをホストし、公開するためのコンピュータシステムのことを指します。
例えば、あなたがWebブラウザ(例:Google Chrome, Firefox, Safariなど)を使ってwww.example.comというWebサイトを見ようとしたとき、その情報はどこから来るか。
その答えになるのが「Webサーバ」です。
あなたがGoogleの検索結果をクリックすると(=Webサイトの閲覧要求を投げると)、要求を受け取ったWebサーバはWebサイトのデータをあなたのコンピュータやスマートフォンに送信します。その結果、あなたはWebブラウザでそのWebサイトを見ることができるという仕組みです。
という説明だけではピンと来なかった方は、そもそも「サーバとは何か?」について以下のコラムをご覧ください。
Webサーバの仕組みと特徴
WebサーバはWebコンテンツのホスティングと提供に特化したシステムであり、その設計と機能は主にHTTP(HyperText Transfer Protocol)というプロトコルを基にしています。以下に、その主な特徴をいくつかご説明します。
HTTP/HTTPSのサポート
Webサーバは、HTTPまたはHTTPS(HTTP Secure)といったプロトコルを使ってクライアント(通常はWebブラウザ)と通信を行います。これらのプロトコルはWebページの送受信のためのルールや手順のセットで、Webサーバとクライアント間のコミュニケーションの基盤となっています。
リクエスト/レスポンスモデル
Webサーバはクライアントからのリクエストを受け取り、適切なレスポンスを返すことで動作します。
クライアントが特定のURLにアクセスすると、Webサーバはそれに対応するHTML文書やその他の関連ファイル(CSS、JavaScript、画像ファイルなど)をクライアントに送り返します。この一連の通信をHTTP/HTTPSで行うのがWebサーバの特徴の1つです。
静的と動的コンテンツの提供
Webサーバは、基本的には静的なHTML文書を提供しますが、CGI(Common Gateway Interface)、PHP、JavaScript、ASP.NETなどのサーバーサイド技術を用いることで動的なコンテンツも提供できます。動的なコンテンツは、ユーザーのアクションやデータベースの内容に応じて変化するWebページを指します。
ログ記録
Webサーバはアクセスログを記録します。
これは誰がどのページにアクセスしたか、いつアクセスしたか、どのブラウザやOSを使っているかなどの情報を含んでいます。これらの情報は、Webサイトの利用状況の分析やトラブルシューティングに役立ちます。
Webサーバで利用される代表的なソフトウェア
ここまでは、どちらかというと物理的なハードウェア(例:コンピュータ)としての「Webサーバ」を解説してきました。
ここからは、より具体的にWebページの送受信を処理するソフトウェア(例:Apache, Nginx)を念頭にその仕組みをご説明していきます。
Apache HTTP Server (Apache)
Apacheは、世界で最も広く使用されているWebサーバソフトウェアの1つ。
HTTPプロトコルを使用してクライアント(主にウェブブラウザ)からのリクエストを受け取り、レスポンス(通常はHTMLドキュメントやその他のウェブファイル)を返すソフトウェアのセットがApacheだと理解してOKです、
Apacheソフトウェア財団によって開発・メンテナンスされています。Apacheは、オープンソースであり、その機能はモジュール化されているため、ユーザーが必要な機能を選択して追加、あるいは削除することができます。この柔軟性と高度なカスタマイズ可能性が、Apacheの大きな特長です。しかし、Apacheはリクエストごとに新しいプロセスまたはスレッドを生成するため、高負荷状態ではパフォーマンスが低下しやすいという欠点もあります。
Nginx
Nginx (発音 "エンジンエックス") は、特に同時に大量のリクエストを効率的に処理することを目指して設計されたWebサーバソフトウェアです。
NginxもApacheと同じようにWebサーバとしての基本的な役割を担うという点は全く同じです。そのうえで、大量の同時接続を効率的に処理する必要がある場合、イベント駆動型アーキテクチャを持つNginxが優れている選択と言えるというような点で差異があります。
「イベント駆動型アーキテクチャ」は、リクエストごとに新しいプロセスやスレッドを生成する代わりに、既存のワーカープロセスを再利用します。これにより、NginxはApacheよりも同時接続に対して効率的であるとされています。また、Nginxはリバースプロキシやロードバランサーとしても広く使われています。
Internet Information Services (IIS)
IISは、Microsoftが開発・提供するWebサーバソフトウェアで、Windows Serverオペレーティングシステム上で動作します。
IISは、.NETアプリケーションのホスティングを強化するための機能が含まれており、Windows環境での動作が主となります。
Google Web Server (GWS)
GWSは、Googleが自社製のWebサービスに使用するためにカスタムビルドしたWebサーバソフトウェアです。
その詳細な機能やアーキテクチャは公開されていませんが、Googleのスケールに対応できるように高度に最適化されていることがわかっています。
それぞれのWebサーバソフトウェアは特定のシナリオや要件に最適化されています。Apacheはその柔軟性とカスタマイズ可能性で知られ、一方Nginxは高負荷状態でのパフォーマンスとスケーラビリティで優れています。
一方、IISは特にWindows環境や.NETアプリケーションでの使用が想定されており、GWSについてはGoogleのような大規模なウェブサービスを支えるために特化して設計されているという点で異なりますが、基本的なWebサーバとしての役割を担うという点ではどれも同じです。