用PHP构建一个简易监视引擎
日期：2012-09-16 浏览次数：20534 次
摘要：在本文中，让我们共同探讨基于PHP语言构建一个基本的服务器端监视引擎的诸多技巧及注意事项，并给出完整的源码实现。
一. 更改工作目录的问题
当你编写一个监视程序时，让它设置自己的工作目录通常更好些。这样以来，如果你使用一个相对路径读写文件，那么，它会根据情况自动处理用户期望存放文件的位置。总是限制程序中使用的路径尽管是一种良好的实践；但是，却失去了应有的灵活性。因此，改变你的工作目录的最安全的方法是，既使用chdir()也使用chroot()。
chroot()可用于PHP的CLI和CGI版本中，但是却要求程序以根权限运行。chroot()实际上把当前进程的路径从根目录改变到指定的目录。这使得当前进程只能执行存在于该目录下的文件。经常情况下，chroot()由服务器作为一个"安全设备"使用以确保恶意代码不会修改一个特定的目录之外的文件。请牢记，尽管chroot()能够阻止你访问你的新目录之外的任何文件，但是，任何当前打开的文件资源仍然能够被存取。例如，下列代码能够打开一个日志文件，调用chroot()并切换到一个数据目录；然后，仍然能够成功地登录并进而打开文件资源：
如果一个应用程序不能使用chroot()，那么你可以调用chdir()来设置工作目录。例如，当代码需要加载特定的代码（这些代码能够在系统的任何地方被定位时），这是很有用的。注意，chdir()没有提供安全机制来防止打开未授权的文件。
二. 放弃特权
当编写Unix守护程序时，一种经典的安全预防措施是让它们放弃所有不需要的特权；否则，拥有不需要的特权容易招致不必要的麻烦。在代码(或PHP本身)中含有漏洞的情况下，通过确保一个守护程序以最小权限用户身份运行，往往能够使损失减到最小。
一种实现此目的的方法是，以非特权用户身份执行该守护程序。然而，如果程序需要在一开始就打开非特权用户无权打开的资源(例如日志文件，数据文件，套接字，等等)的话，这通常是不够的。
如果你以根用户身份运行，那么你能够借助于posix_setuid()和posiz_setgid()函数来放弃你的特权。下面的示例把当前运行程序的特权改变为用户nobody所拥有的那些权限：
就象chroot()一样，任何在放弃特权之前被打开的特权资源都会保持为打开，但是不能创建新的资源。
三. 保证排它性
你可能经常想实现：一个脚本在任何时刻仅运行一个实例。为了保护脚本，这是特别重要的，因为在后台运行容易导致偶然情况下调用多个实例。
保证这种排它性的标准技术是，通过使用flock()来让脚本锁定一个特定的文件(经常是一个加锁文件，并且被排它式使用)。如果锁定失败，该脚本应该输出一个错误并退出。下面是一个示例：
上面的__call()重载方法提供对一个ServiceCheck对象的参数的只读存取操作：
· timeout-在引擎终止检查之前，这一检查能够挂起多长时间。
· next_attempt-下次尝试连接到服务器的时间。
一. 更改工作目录的问题
当你编写一个监视程序时，让它设置自己的工作目录通常更好些。这样以来，如果你使用一个相对路径读写文件，那么，它会根据情况自动处理用户期望存放文件的位置。总是限制程序中使用的路径尽管是一种良好的实践；但是，却失去了应有的灵活性。因此，改变你的工作目录的最安全的方法是，既使用chdir()也使用chroot()。
chroot()可用于PHP的CLI和CGI版本中，但是却要求程序以根权限运行。chroot()实际上把当前进程的路径从根目录改变到指定的目录。这使得当前进程只能执行存在于该目录下的文件。经常情况下，chroot()由服务器作为一个"安全设备"使用以确保恶意代码不会修改一个特定的目录之外的文件。请牢记，尽管chroot()能够阻止你访问你的新目录之外的任何文件，但是，任何当前打开的文件资源仍然能够被存取。例如，下列代码能够打开一个日志文件，调用chroot()并切换到一个数据目录；然后，仍然能够成功地登录并进而打开文件资源：
＜?php
$logfile = fopen("/var/log/chroot.log"， "w");
chroot("/Users/george");
fputs($logfile， "Hello From Inside The Chroot\n");
?＞
$logfile = fopen("/var/log/chroot.log"， "w");
chroot("/Users/george");
fputs($logfile， "Hello From Inside The Chroot\n");
?＞
如果一个应用程序不能使用chroot()，那么你可以调用chdir()来设置工作目录。例如，当代码需要加载特定的代码（这些代码能够在系统的任何地方被定位时），这是很有用的。注意，chdir()没有提供安全机制来防止打开未授权的文件。
二. 放弃特权
当编写Unix守护程序时，一种经典的安全预防措施是让它们放弃所有不需要的特权；否则，拥有不需要的特权容易招致不必要的麻烦。在代码(或PHP本身)中含有漏洞的情况下，通过确保一个守护程序以最小权限用户身份运行，往往能够使损失减到最小。
一种实现此目的的方法是，以非特权用户身份执行该守护程序。然而，如果程序需要在一开始就打开非特权用户无权打开的资源(例如日志文件，数据文件，套接字，等等)的话，这通常是不够的。
如果你以根用户身份运行，那么你能够借助于posix_setuid()和posiz_setgid()函数来放弃你的特权。下面的示例把当前运行程序的特权改变为用户nobody所拥有的那些权限：
$pw=posix_getpwnam('nobody');
posix_setuid($pw['uid']);
posix_setgid($pw['gid']);
posix_setuid($pw['uid']);
posix_setgid($pw['gid']);
就象chroot()一样，任何在放弃特权之前被打开的特权资源都会保持为打开，但是不能创建新的资源。
三. 保证排它性
你可能经常想实现：一个脚本在任何时刻仅运行一个实例。为了保护脚本，这是特别重要的，因为在后台运行容易导致偶然情况下调用多个实例。
保证这种排它性的标准技术是，通过使用flock()来让脚本锁定一个特定的文件(经常是一个加锁文件，并且被排它式使用)。如果锁定失败，该脚本应该输出一个错误并退出。下面是一个示例：
$fp=fopen("/tmp/.lockfile"，"a");
if(!$fp || !flock($fp， LOCK_EX | LOCK_NB)) {
fputs(STDERR， "Failed to acquire lock\n");
exit;
}
/*成功锁定以安全地执行工作*/
if(!$fp || !flock($fp， LOCK_EX | LOCK_NB)) {
fputs(STDERR， "Failed to acquire lock\n");
exit;
}
/*成功锁定以安全地执行工作*/
注意，有关锁机制的讨论涉及较多内容，在此不多加解释。
四. 构建监视服务
在这一节中，我们将使用PHP来编写一个基本的监视引擎。因为你不会事先知道怎样改变，所以你应该使它的实现既灵活又具可能性。
该记录程序应该能够支持任意的服务检查(例如，HTTP和FTP服务)并且能够以任意方式(通过电子邮件，输出到一个日志文件，等等)记录事件。你当然想让它以一个守护程序方式运行；所以，你应该请求它输出其完整的当前状态。
一个服务需要实现下列抽象类：
abstract class ServiceCheck {
const FAILURE = 0;
const SUCCESS = 1;
protected $timeout = 30;
protected $next_attempt;
protected $current_status = ServiceCheck::SUCCESS;
protected $previous_status = ServiceCheck::SUCCESS;
protected $frequency = 30;
protected $description;
protected $consecutive_failures = 0;
protected $status_time;
protected $failure_time;
protected $loggers = array();
abstract public function __construct($params);
public function __call($name， $args)
{
if(isset($this-＞$name)) {
return $this-＞$name;
}
}
public function set_next_attempt()
{
$this-＞next_attempt = time() + $this-＞frequency;
}
public abstract function run();
public function post_run($status)
{
if($status !== $this-＞current_status) {
$this-＞previous_status = $this-＞current_status;
}
if($status === self::FAILURE) {
if( $this-＞current_status === self::FAILURE ) {
$this-＞consecutive_failures++;
}
else {
$this-＞failure_time = time();
}
}
else {
$this-＞consecutive_failures = 0;
}
$this-＞status_time = time();
$this-＞current_status = $status;
$this-＞log_service_event();
}
public function log_current_status()
{
foreach($this-＞loggers as $logger) {
$logger-＞log_current_status($this);
}
}
private function log_service_event()
{
foreach($this-＞loggers as $logger) {
$logger-＞log_service_event($this);
}
}
public function register_logger(ServiceLogger $logger)
{
$this-＞loggers[] = $logger;
}
}
const FAILURE = 0;
const SUCCESS = 1;
protected $timeout = 30;
protected $next_attempt;
protected $current_status = ServiceCheck::SUCCESS;
protected $previous_status = ServiceCheck::SUCCESS;
protected $frequency = 30;
protected $description;
protected $consecutive_failures = 0;
protected $status_time;
protected $failure_time;
protected $loggers = array();
abstract public function __construct($params);
public function __call($name， $args)
{
if(isset($this-＞$name)) {
return $this-＞$name;
}
}
public function set_next_attempt()
{
$this-＞next_attempt = time() + $this-＞frequency;
}
public abstract function run();
public function post_run($status)
{
if($status !== $this-＞current_status) {
$this-＞previous_status = $this-＞current_status;
}
if($status === self::FAILURE) {
if( $this-＞current_status === self::FAILURE ) {
$this-＞consecutive_failures++;
}
else {
$this-＞failure_time = time();
}
}
else {
$this-＞consecutive_failures = 0;
}
$this-＞status_time = time();
$this-＞current_status = $status;
$this-＞log_service_event();
}
public function log_current_status()
{
foreach($this-＞loggers as $logger) {
$logger-＞log_current_status($this);
}
}
private function log_service_event()
{
foreach($this-＞loggers as $logger) {
$logger-＞log_service_event($this);
}
}
public function register_logger(ServiceLogger $logger)
{
$this-＞loggers[] = $logger;
}
}
上面的__call()重载方法提供对一个ServiceCheck对象的参数的只读存取操作：
· timeout-在引擎终止检查之前，这一检查能够挂起多长时间。
· next_attempt-下次尝试连接到服务器的时间。
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