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https://github.com/apache/httpd.git
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git-svn-id: https://svn.apache.org/repos/asf/httpd/httpd/branches/2.4.x@1658074 13f79535-47bb-0310-9956-ffa450edef68
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<?xml version="1.0"?>
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<!DOCTYPE modulesynopsis SYSTEM "../style/modulesynopsis.dtd">
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<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="../style/manual.fr.xsl"?>
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<!-- English Revision : 1657403 -->
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<!-- French translation : Lucien GENTIS -->
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<!-- Reviewed by : Vincent Deffontaines -->
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Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
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contributor license agreements. See the NOTICE file distributed with
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this work for additional information regarding copyright ownership.
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The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0
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(the "License"); you may not use this file except in compliance with
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the License. You may obtain a copy of the License at
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http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
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distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
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See the License for the specific language governing permissions and
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limitations under the License.
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<modulesynopsis metafile="mod_unique_id.xml.meta">
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<name>mod_unique_id</name>
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<description>Fournit une variable d'environnement contenant un
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identifiant unique pour chaque requête</description>
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<status>Extension</status>
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<sourcefile>mod_unique_id.c</sourcefile>
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<identifier>unique_id_module</identifier>
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<summary>
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<p>Ce module fournit un identifiant dont l'unicité est garantie
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parmi "toutes" les requêtes sous des conditions très précises.
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L'identifiant unique le sera aussi parmi plusieurs machines
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appartenant à un cluster correctement configuré. L'identifiant est
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affecté à la variable d'environnement <code>UNIQUE_ID</code> pour
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chaque requête. Les identifiants uniques sont utiles pour diverses
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raisons dont la nature se situe au delà de la portée de ce
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document.</p>
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</summary>
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<section id="theory">
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<title>Théorie</title>
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<p>Tout d'abord un bref rappel de la manière dont le serveur Apache
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fonctionne sous Unix (cette fonctionnalité n'étant actuellement pas
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supportée sous Windows NT). Sous Unix, Apache crée plusieurs
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processus enfants, ces derniers traitant les requêtes une par une.
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Chaque processus enfant peut traiter plusieurs requêtes pendant sa
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durée de vie. Dans le cadre de cette discussion, nous supposerons
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que les différents processus enfants ne s'échangent pas de données
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entre eux. Nous nous référerons aux processus enfants sous le nom de
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<dfn>processus httpd</dfn>.</p>
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<p>Votre site web est réparti entre une ou plusieurs machines dont
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vous êtes l'administrateur, et que nous nommerons cluster de
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serveurs. Chaque serveur peut exécuter plusieurs instances d'Apache.
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L'ensemble de ces dernières sera considéré comme "l'Univers", et
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sous certaines hypothèses, nous montrerons qu'il est possible dans
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cet univers, de générer des identifiants uniques pour chaque
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requête, sans pour autant nécessiter une communication importante
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entre les différents serveurs du cluster.</p>
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<p>Les machines de votre cluster doivent satisfaire ces conditions
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(même si le cluster ne comporte qu'une machine, vous devez
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synchroniser son horloge avec NTP) :</p>
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<ul>
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<li>Les temps des machines sont synchronisés via NTP ou tout autre
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protocole de synchronisation du temps en réseau.</li>
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<li>Les nom d'hôtes des machines sont tous différents, de façon à
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ce que le module puisse recevoir une adresse IP différente pour
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chaque machine du cluster en effectuant une recherche sur le nom
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d'hôte.</li>
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</ul>
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<p>Au vu des caractéristiques actuelles du système d'exploitation,
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nous supposerons que les pids (identifiants processus) sont codés
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sur 32 bits. Si le système d'exploitation utilise plus de 32 bits
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pour un pid, la correction est triviale mais doit être effectuée
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dans le code.</p>
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<p>Ces hypothèses posées, à un instant donné, nous pouvons
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distinguer tout processus httpd sur toute machine du cluster de tous
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les autres processus httpd. Pour ce faire, il suffit d'utiliser
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l'adresse IP de la machine et le pid du processus httpd. Un
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processus httpd peut traiter plusieurs requêtes simultanément si
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vous utilisez un module MPM multi-threadé. Pour identifier les
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threads, Apache httpd utilise en interne un index de threads. Ainsi,
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afin de générer des identifiants uniques pour chaque requête, il
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suffit d'effectuer une distinction en fonction du temps.</p>
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<p>Pour déterminer le temps, nous utiliserons un repère de temps
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Unix (les secondes écoulées depuis le 1er janvier 1970 UTC), et un
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compteur 16 bits. La précision du repère de temps n'étant que d'une
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seconde, le compteur va représenter 65536 valeurs par seconde. Le
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quadruplet <em>(adresse IP, pid, repère de temps, compteur)</em> est
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en mesure de distinguer 65536 requêtes par seconde par processus
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httpd. Il peut cependant arriver que le même pid soit réutilisé au
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cours du temps, et le compteur est là pour pallier cet
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inconvénient.</p>
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<p>Lorsqu'un processus enfant httpd est créé, le compteur est
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initialisé avec (nombre de microsecondes actuel divisé par 10)
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modulo 65536 (cette formule a été choisie pour éliminer certains
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problème de variance avec les bits de poids faibles du compteur de
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microsecondes sur certains systèmes). Lorsqu'un identifiant unique
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est généré, le repère de temps utilisé est le moment où la requête
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arrive sur le serveur web. Le compteur est incrémenté à chaque
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création d'identifiant (et peut repasser à 0 lorsqu'il a atteint sa
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valeur maximale).</p>
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<p>Le noyau génère un pid pour chaque processus lors de sa création,
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et le compteur de pid est réinitialisé à une certaine valeur
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lorsqu'il a atteint sa valeur maximale (les pid sont codés sur 16
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bits sous de nombreux Unixes, mais les systèmes les plus récents les
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ont étendus à 32 bits). La même valeur de pid pourra donc être
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réutilisée au cours du temps. Cependant, tant qu'elle n'est pas
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réutilisée dans la même seconde, elle ne remet pas en cause
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l'unicité de notre quadruplet. Nous supposerons donc que le système
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ne créera pas plus de 65536 processus en une seconde (ce nombre peut
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être de 32768 sous certains Unixes, mais même dans ce cas, on est en
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général loin de cette situation).</p>
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<p>Il est possible que le temps se répète pour une raison
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quelconque.
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Supposons par exemple que l'horloge système soit retardée et repasse
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par un temps passé (ou bien, comme elle avançait, elle a été remise
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à l'heure, et elle repasse par un temps futur). Dans ce cas, il peut
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être facilement démontré que le couple pid/repère de temps peut être
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réutilisé. Le choix de la formule d'initialisation du compteur a
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été effectué dans l'intention de pallier ce problème. Notez qu'un
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nombre vraiment aléatoire serait souhaitable pour initialiser le
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compteur, mais il n'existe pas de tel nombre directement lisible sur
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la plupart des systèmes (c'est à dire que vous ne pouvez pas
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utiliser rand() car vous devez déclencher le générateur avec une
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valeur unique, et vous ne pouvez pas utiliser le temps à cet effet
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car celui-ci , au moins à la seconde près, s'est répété). Il ne
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s'agit donc pas d'une défense parfaite.</p>
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<p>Même si elle n'est pas parfaite, quel est le degré d'efficacité
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de cette défense ? Supposons
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qu'une de vos machines serve au plus 500 requêtes par seconde (ce
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qui constitue une limite supérieure très raisonnable au moment où ce
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document est écrit, car les systèmes ne se contentent en général pas
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de débiter des fichiers statiques). Pour y parvenir, un certain nombre
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de processus enfants sera nécessaire, qui dépendra du nombre de
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clients simultanés présents. Mais soyons pessimiste et supposons
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qu'un seul processus enfant soit capable de servir 500 requêtes par
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secondes.
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Il existe 1000 valeurs de démarrage possibles du compteur pour
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lesquelles deux séquences de 500 requêtes puissent se recouvrir. Il
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y a donc 1,5% de chance que le processus enfant répète une valeur de
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compteur si le temps se répète (avec une résolution d'une seconde),
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et l'unicité sera alors remise en cause. C'est cependant un exemple
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très pessimiste, et avec les valeurs du monde réel, il y a bien
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moins de chances que cela ne se produise. Si vous estimez que ceci a
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tout de même quelque chances de se produire sur votre système, vous
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pouvez migrer vers un compteur à 32 bits (en modifiant le code).</p>
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<p>On pourrait supposer que ceci a plus de chance de se produire
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lors du passage à l'heure d'hiver où l'horloge est "retardée". Cela
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ne constitue cependant pas un problème car les temps pris en compte
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ici sont des temps UTC, qui vont "toujours" de l'avant. Notez que
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les Unixes à base de processeur x86 peuvent nécessiter une
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configuration particulière pour que ceci soit vrai -- il doivent
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être configurés pour assumer que l'horloge système est en UTC et
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compenser de manière appropriée. Mais même dans ce cas, si vous
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utilisez NTP, votre temps UTC sera correct peu après le
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redémarrage.</p>
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<!-- FIXME: thread_index is unsigned int, so not always 32bit.-->
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<p>La variable d'environnement <code>UNIQUE_ID</code> est construite
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par codage du quadruplet de 144 bits (adresse IP sur 32 bits, pid
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sur 32 bits, repère de temps sur 32 bits, compteur 16 bits et index
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de threads sur 32 bits) en
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utilisant l'alphabet <code>[A-Za-z0-9@-]</code> d'une manière
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similaire à celle du codage MIME base64, et sa valeur se présente
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sous la forme d'une chaîne de 24 caractères. L'alphabet MIME base64
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est en fait <code>[A-Za-z0-9+/]</code> ; cependant, les caractères
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<code>+</code> et <code>/</code> nécessitent un codage particulier
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dans les URLs, ce qui rend leur utilisation peu commode. Toutes les
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valeurs sont codées dans l'ordre des octets d'une adresse réseau de
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façon à ce
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que le codage soit comparable entre des architectures où l'ordre des
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octets est différent. L'ordre réel de codage est : repère de temps,
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adresse IP, pid, compteur. Cet ordre de codage possède un but
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précis, mais il faut souligner que les applications n'ont aucun
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intérêt à entrer dans les détails de ce codage. Les applications
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doivent se contenter de traiter la variable <code>UNIQUE_ID</code>
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comme un symbole opaque, qui peut être comparé avec d'autres
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<code>UNIQUE_ID</code>s en ne testant que leur égalité.</p>
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<p>L'ordre a été choisi de façon à ce qu'il soit possible de
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modifier le codage dans le futur sans avoir à se préoccuper de
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conflits éventuels avec une base de données de
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<code>UNIQUE_ID</code>s existante. Les nouveaux codages doivent
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conserver le repère de temps comme premier élément, et pour le
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reste, utiliser les même alphabet et longueur en bits. Comme les
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repères de temps constituent essentiellement un séquence croissante,
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il suffit que toutes les machines du cluster arrêtent de traiter
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toute requête dans la même <em>seconde repère</em>, et n'utilisent
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alors plus l'ancien format de codage. Ensuite, elles peuvent
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reprendre le traitement des requêtes en utilisant les nouveaux
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codages.</p>
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<p>Nous pensons que ceci apporte une solution relativement portable
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au problème. Les
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identifiants générés possèdent une durée de vie pratiquement infinie
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car les identifiants futurs pourront être allongés selon les
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besoins. Pratiquement aucune communication n'est requise entre les
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machines du cluster (seule la synchronisation NTP est requise, ce
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qui représente une charge très faible), et aucune communication
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entre les processus httpd n'est nécessaire (la communication est
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implicite et incluse dans le pid assigné par le noyau). Dans des
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situations très spécifiques, l'identifiant peut être raccourci, mais
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dans ce cas, d'avantage d'informations doivent être admises (par
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exemple, les 32 bits de l'adresse IP sont excessifs pour la plupart
|
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des sites, mais il n'existe pas de valeur de remplacement portable
|
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plus courte).</p>
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</section>
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</modulesynopsis>
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