Система WORLD-WIDE WEB (WWW) и протокол HTTP
Система WORLD-WIDE WEB (WWW) и протокол HTTP
В конце 80-х, Тим Бернерс-Ли, ученый из Европейской организации по ядерным исследованиям и его коллеги создали интерфейс, позволявший связывать информацию из различных источников. Конечным результатом стало определение спецификаций URL, HTTP (HyperText Transfer Protocol, Протокол передачи гипертекста) и HTML (HyperText Mark- Up Language, Язык разметки гипертекста), на которых базируется система World Wide Web (WWW) и универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).
WWW - информационная система, шиpокомасштабная гипеpмедиа-сpеда, оpиентиpованная на пpедоставление унивеpсального доступа к документам. Технология WWW позволяет создавать страницы информации, которые через гиперссылки связываются с другими страницами и прочими информационными ресурсами.
WWW работает по принципу клиент-сервер: сервера по запросу клиента возвращают ему документ, в котором каждый элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки в документах организованы так, что каждый информационный ресурс в сети Интернет однозначно адресуется с использованием понятия URL.
Гиперссылки указывают не только на документы, но и на сервисы и другие информационные ресурсы Интернет. Через клиенты WWW можно получить доступ ко всем сервисам Интернет. Клиенты называются браузерами. Первым Web-браузером был Mosaic, разработанный в Национальном центре суперкомпьютерных приложений в Иллинойском университете. Сейчас на рынке свыше двух десятков браузеров. Большую долю рынка занимает Microsoft Internet Explorer. Транспортную среду для передачи гипертекста обеспечивает протокол прикладного уровня http.
Для WWW фундаментальными технологиями являются гипертекст и гипермедиа. Гипертекст — система гипертекстовых страниц, в которые включены гиперссылки (связанные слова, фразы, изображения, позволяющие осуществлять навигацию между страницами). Гипермедиа — понятие, которым обозначают документы, включающие в себя мультимедиа-информацию - изображения, видео или звук. Активизация гиперссылки приводит к переходу пользователя к новому информационному фрагменту. Процесс перехода по гиперссылкам называется навигацией. Документы в гипертекстовых системах создаются с применением форматов и правил языка Hypertext Markup Language (HTML). HTML базируется на промышленном стандарте - Standard General Markup Language (SGML) разработанном для создания машинно-независимых документов.
Структура Web-узла связана со способами навигации по его страницам, которых могут быть следующими:
· путем задания адреса вручную в строке URL или выбора документа из списка истории браузера;
· по гипертекстовым ссылкам;
Рекомендуемые материалы
· по каталогам узла или по карте узла.
На Web-узле существует два логических уровня организации информации:
· путем размещения ее в иерархии каталогов,
· путем ее связывания с помощью гипертекстовых ссылок.
Оба уровня несут смысловую нагрузку, т.е. можно искать информацию и по иерархии каталогов и по гиперссылкам.
Принято различать следующие структуры Web-узлов:
· плоскую,
· линейную,
· древовидную,
· комбинированную.
Плоская структура предполагает, что в центр узла ставится головной документ (домашняя страница), с которого имеются ссылки на все остальные страницы, те в свою очередь также могут ссылаться друг на друга и на головную страницу. Началом поиска является головной документ и требуется определить быстрый доступ к нему с любой страницы, например, по специальной ссылке.
Линейная структура связывает ряд документов, в каждом из которых предусмотрены только ссылки вперед-назад. Такая структура встречается на образовательных узлах для представления учебников.
Древовидная структура гипертекстовых ссылок узла повторяет логическую организацию его каталогов. Эффективность навигации по таким узлам наиболее высока.
Комбинированная структура является самой распространенной и предполагает совместное использование упомянутых структур.
Для эффективной навигации на узле основные названия тематических разделов должны быть определены на домашней странице или карте узла. Домашняя страница часто содержит основное меню, с которого идут ссылки на информационные разделы. Чтобы меню было видно из любой точки узла, используют фреймы - специальные кадры на экране, в каждом из которых может отображаться свой документ. При переходе по ссылке документ может загружаться в отдельный фрейм, а меню при этом остается нетронутым в своем фрейме.
Распространены два вида домашних страниц:
· презентационная;
· информационная.
Презентационная страница носит рекламный характер, насыщена графикой, имеет небольшое количество ссылок и помещается в один экран. Информационная страница имеет минимум графических объектов и содержит текстовую информацию. На многих серверах предусмотрена страница, которая предлагает детальное изложение его содержания и называется "Карта cервера".
Для облегчения поиска информации и в рекламных целях на сайтах размещаютя баннеры и информационные push-каналами. Баннерные системы предполагают размещение специальных объектов - баннеров, графических изображений с привязанными к ним гиперссылками. Баннеры отсылают пользователя по гиперссылке на сервер рекламодателя. Информационные push-каналы представляют собой специализированные Web-сервера, предназначенные для доставки данных на рабочее место пользователя. Web-канал является информационным источником периодически обновляемых данных, что похоже на работу со списками рассылки.
Основной задачей для Web-сервера является ведение его базы данных. База данных сервера - это часть файловой системы, отведенная для размещения файлов HTML документов. Большинство файловых систем - это иерархические деревья, следовательно, и база данных HTTP сервера также является деревом. Стандартным объектом хранения в базе данных HTTP сервера является HTML документ, который является текстовым файлом. Кроме такого стандартного объекта многие серверы поддерживают мультимедийные объекты хранения.
Выделим следующие объекты, с которыми оперирует сервер и программа-клиент:
Страница базы данных World Wide Web - это законченный информационный объект, который отображается пользователю при обращении к информационному ресурсу World Wide Web по универсальному идентификатору этого ресурса (URL).
База данных World Wide Web - набор страниц базы данных World Wide Web.
Website - это вся совокупность данных и программного обеспечения, обеспечивающая отображение страниц информационной базы данных World Wide Web.
Если страница Website представляет из себя обычный файл в стандарте HTML, то тогда говорят о стандартном элементе хранения. В этом случае URL указывает непосредственно на этот файл и сервер отправляет его в ответ на запрос пользователя.
Многие страницы содержат контейнеры-формы, которые служат для передачи информации от программы клиента программе-серверу. Страницей-формой будем называть в файл в формате HTML, который содержит в себе HTML-форму. После обращения к странице-форме следует вызов либо программного модуля, встроенного в сервер, либо CGI-программы. Такое действие вызывает генерацию этим модулем или программой виртуальной страницы. Виртуальной страницей Website будем называть страницу, которая в виде файла в файловой системе сервера не существует. Данная страница появляется только в момент обращения клиента к серверу.
Функции, выполняемые Web-серверами, следующие:
1. Прием запроса от Браузера по протоколу HTTP с использованием TCP/IP;
2. Поиск и отсылка файла гипертекста или документа в Браузер по HTTP;
3. Обслуживание запросов mailto, ftp, telnet и др.;
4. Запуск прикладных программ на Web-сервере с передачей и возвратом параметров обработки через интерфейс CGI;
5. Обслуживание навигационных карт изображения;
6. Служит источником загружаемых программ на языке Java;
7. Контроль доступа на основе имен и паролей доступа;
8. Ведение регистрационного журнала;
9. Административное и оперативное управление сервером.
Web-Браузеры общаются с Web-серверами через протокол передачи гипертекстовых сообщений http с использованием TCP/IP. Web-сервер получает запрос, находит файл, посылает его Браузеру и потом разрывает соединение. Имеющаяся на странице графика обрабатывается точно так же. Затем настает очередь Браузера вывести на экран загруженный из сети HTML-документ. Хотя обычно Web-серверы содержат HTML-страницы и графику, на них могут храниться любые файлы, в том числе текстовые, документы текстовых процессоров, видео- и аудиоинформация.
На Web-сервере выполняются также прикладные программы, наибольшее распространение среди которых получили процессоры поиска и средства связи с базами данных. Для их разработки применяются такие стандарты, как общий шлюзовой интерфейс (CommonGatewayInterface, CGI), языки сценариев, подобные JavaScript, а также полноценные языки программирования, как, например, Java и VisualBasic. Помимо CGI разработан интерфейс прикладного программирования (API), который позволяют разработчикам непосредственно обращаться к конкретным функциям Web-сервера.
В настоящее время следует выделить три основных типа серверов:
· простые, классические, серверы,
· серверы посредники,
Обратите внимание на лекцию "3 Программируемые пользователем вентильные матрицы".
· кэширующие серверы.
Простой сервер обеспечивает доступ к документам Website и обмен данными с прикладными программами по запросу программы клиента.
Сервер-посредник (proxy) не является, в прямом смысле сервером. Его задача состоит в обслуживании запросов не к своей собственной базе данных, а к системе World Wide Web в целом. Это значит, что для внешнего мира все пользователи организации, представлены в виде всего одного адреса, с которого сервер отправляет запросы на другие серверы сети. Такой метод позволяет использовать межсетевой фильтр.
Кэширующий сервер - это разновидность сервера World Wide Web. Главная задача кэширующего сервера - это сокращение трафика в сети. Кэширующий сервер захватывает документы, которые пользователи запрашивают из сети. Таким образом, создается временная локальная база данных страниц. Это позволяет разгрузить обмен по сети.
Примеров сервера является Microsoft Internet Information Server (IIS) который отличается простотой установки и интеграцией с WindowsNT. В IIS предусмотрены средства управления на базе Web-Браузера и программа MicrosoftFrontPage - набор инструментальных средств Web и средств управления информационными узлами. В дополнение к HTTP-серверу пакет IIS содержит серверы Gopher и FTP. Мастер по умолчанию устанавливает все три сервера, которые функционируют в качестве служб WindowsNT. ServiceManager, диспетчер служб Internet, входящий в комплект IIS, позволяет запускать, останавливать работу и настраивать конфигурацию каждой из трех служб. InternetServiceManager дает возможность контролировать доступ, указывать на конкретные каталоги сервера и задавать параметры для регистрации. В IIS предусмотрен журнал регистрации пользователей. С помощью диспетчера InternetServiceManager можно назначить каталогам сервера различные IP-адреса. Эта функция позволяет организовать несколько виртуальных серверов на одном физическом. Пользователи воспринимают виртуальные узлы Web так, как будто они расположены на разных компьютерах, и каждый Web-сервер может иметь уникальное имя узла или домена.
