Лекции по "Веб-технологиям"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

 

 

 

Рудненский индустриальный институт

 

Кафедра «Информационные  системы и технологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КРАТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

 

по дисциплине «Web - технологии»

для студентов специальности 

050703 «Информационные системы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рудный 2008

 

1. ВВЕДЕНИЕ В WEB - ТЕХНОЛОГИИ

 

План лекции

1. Основные понятия Web – технологий.
2. Историческая справка развития Web - технологий.
3. Обзор типов Web – приложений.

 

Тезисы лекции

 

Web – это сеть информационных ресурсов, в которой для доступности этих ресурсов наиболее широкой аудитории используется три механизма:

1. Единая схема именования ресурсов для поиска последних в Web – URL.
2. Протокол для доступа к ресурсам через Web – HTTP.
3. Гипертекст для перемещения по ресурсам – HTML.

Под Web-технологиями будем понимать всю совокупность средств для организации WWW. Поскольку в каждом сеансе взаимодействуют две стороны – сервер и клиент,

Web-технологии разделяются на две группы – технологии стороны сервера (server-side) и технологии стороны клиента (client-side).

Web-страница - это минимальная  логическая единица Всемирной  паутины которая представляет  собой документ, снабженный уникальным  адресом (URL). Как правило, это  мультимедийные документы, включающие  текст, графику, звук, видео или анимацию, гиперссылки на другие документы.

Web-сайт – совокупность  тематически связанных web-страниц,  находящихся на одном сервере  и принадлежащий одному владельцу.  В частном случае Web-сайт может быть представлен одной единственной веб-страницей. Всемирная паутина является совокупностью всех Web -сайтов.

Web-сервер - компьютер,  подключенный к сети, или выполняющаяся на нем программа, предоставляющие клиентам доступ к общим ресурсам и управляющие этими ресурсами. Web-серверы предназначены для представления взаимосвязанной мультимедийной информации и содержимого баз данных; на Web-серверах хранятся Web-страницы и Web-сайты.

 

Рисунок 1.1 - Классификация Web-технологий

 

Основой всей Всемирной паутины  является язык разметки гипертекста HTML – Hyper Text Markup Language (рисунок 1.2). Он служит для логической (смысловой) разметки документа (Web-страницы).

 

Рисунок – 1.2 - Web -технологии

 

В DOM документ представляется в виде древовидной структуры (рисунок 1.3), являющейся одной из наиболее употребительных  структур в программировании. Это  обеспечивает унифицированный способ навигации по документу.

Рисунок 1.3 - Представление HTML-документа  в виде древовидной структуры

 

Совокупность HTML, CSS, JavaScript и DOM часто называют динамическим HTML – Dynamic HTML или DHTML.

Типы web-приложений

• CGI-сценарии;
• ISAPI-расширения;
• ActiveX-формы;
• ASP-страницы;
• приложения, написанные на языках PERL и PHP.

 

Рекомендуемая литература: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 11.

 

2. СРЕДЫ ПРИМЕНЕНИЯ WEB – ТЕХНОЛОГИЙ

 

План лекции

1. Клиент – серверная архитектура в Интернет. Клиент – серверное взаимодействие компьютеров и приложений.
2. Компьютерные сети.  Иерархия сетей в Интернет. Web – технологии в сетях различного уровня.
3. Понятия ISP, POP, NAP, «последняя миля» в Интернет.  Варианты доступа в Интернет для различных категорий пользователей и из сетей различного уровня.
4. Передача информации в Интернет. Стек протоколов TCP/IP.  Процесс IP – маршрутизации.
5. Надежность передачи информации в Интернет.
6. Адресация в Интернет. Формат URL – адреса. Система доменных имен.
7. DNS – сервер. Браузеры и северы. Прокси – сервер.

 

Тезисы лекции

 

Клиент – серверная  архитектура в Интернет.

Технология "клиент-сервер" описывает взаимодействие между двумя компьютерами, согласно которому клиент запрашивает у сервера некоторые услуги, а сервер обслуживает запрос. Технология клиент-сервер удобна для описания взаимодействия программ, находящихся в различных узлах сети. В Internet компьютеры, используемые для обращения к глобальной сети, выполняют функции клиентов, а компьютеры, на которых хранится информация, действуют как серверы. Аппаратные и программные средства, включая DNS, брандмауэры, маршрутизаторы и шлюзы признаны обеспечить, чтобы запрос клиента и информация, возвращаемая сервером, попали по месту назначения.

Технологии взаимодействия браузера и сервера (клиент-серверная  технология).

Здесь следует остановиться на понятии статичной и динамичной Web-страницы. Статичная Web-страница состоит из «чистых» html-тегов (рисунок 2.1).

 

Рисунок 2.1 -  Процесс взаимодействия клиент - сервер в случае статичной страницы

Динамичная Web-страница включает в себя «активные» коды (PHP, ASP, SSI...), которые при запросе страницы отрабатываются сервером, как бы формирующим страницу «на лету» перед отправкой клиенту. В примере, приведенном на рисунке 2.2, динамичная Web-страница включает ASP-код формирования текущей даты (выделен желтым), который при запросах, естественно, будет давать каждый день другой результат.

 

Рисунок 2.2 - Процесс взаимодействия клиент - сервер в случае динамичной страницы

 

Архитектура Web-баз данных

 

Рисунок 2.3 -  Базовая архитектура Web-баз данных

 

1. Web-браузер пользователя  отправляет HTTP-запрос определенной Web-страницы.

2. Web-сервер принимает  запрос, получает файл и передает  его механизму РНР на обработку.

3. Механизм РНР начинает синтаксический анализ сценария. В сценарии присутствует команда подключения к базе данных и выполнения запроса в ней. РНР открывает соединение с сервером MySQL и отправляет необходимый запрос.

4. Сервер MySQL принимает  запрос в базу данных, обрабатывает его, а затем отправляет результаты — в данном случае, список книг — обратно в механизм РНР.

5. Механизм РНР завершает  выполнение сценария, форматируя  результаты запроса в виде HTML, после чего отправляет результаты  в HTML-формате Web- серверу.

6. Web-сервер пересылает HTML в браузер, с помощью которого пользователь просматривает запрос.

Компьютерные сети

Под сетью ПЭВМ (или  компьютерной сетью) понимают коммуникационную систему, состоящую из двух или более  компьютеров и включающую в себя специальные программы и аппаратное обеспечение, используемое для обмена информацией между собой и совместного использования ресурсов.

Ресурсы сети – это  данные, приложения и периферийные устройства, такие, как диск, принтер, модем и т. д. В такой системе  любое из подключенных устройств может использовать сеть для передачи или получения информации.

Виды компьютерных сетей

Локальные вычислительные сети (ЛВС) – несколько компьютеров объединены в сеть и расположены на незначительном расстоянии друг от друга (в пределах комнаты или здания). В таких сетях не требуется специальных устройств для передачи данных на расстояние.

Глобальные вычислительные сети (ГВС) используют для передачи данных общедоступные  каналы для передачи данных (телефонные линии, модемы и др.).

Корпоративные вычислительные сети – это компьютерные сети в рамках одного предприятия, которые характеризуются удаленностью расположения ПЭВМ в сети и, как следствие, наличием скоростных каналов и использованием общедоступных каналов для связи.

- Серверы ЛВС

- Файловый сервер.

- Сервер печати.

- Коммуникационный сервер.

- Серверы приложений.

- Почтовые серверы.

- Факс серверы.

Модель взаимодействия открытых систем 

ISO разработала модель, которая  была названа моделью взаимодействия  Открытых Систем (OSI – Open System Interconnection). Эта модель используется для описания потока данных между приложением пользователя и физическим соединением с сетью. Модель OSI разделяет коммуникационные функции на 7 уровней:

7. Уровень приложений;

6. Уровень представлений;

5. Сеансовый уровень;

4 Транспортный уровень;

3. Сетевой уровень;

2. Канальный уровень;

1. Физический уровень.

Принципы  построения и организационная структура  Интернет

Маршрутизация в сети Internet - пакетная (бывает еще канальная, как в телефонии, АТС - маршрутизатор).

Все наши компьютеры объединены в локальную сеть, и имеют локальную IP-адресацию. Пакеты с такой адресацией "путешествовать" в глобальной сети не смогут, т.к. маршрутизаторы их не пропустят.

Поэтому существует шлюз, который  преобразовывает пакеты с локальными IP-адресами, давая им свой внешний адрес. И дальше ваши пакеты путешествуют с адресом шлюза.

Рисунок 2.4 - Схема прохождения пакетов  из локальной сети к серверу.

Маршрутизаторы объединяют отдельные сети в общую составную  сеть (см. рисунок ниже). К каждому маршрутизатору могут быть присоединены несколько сетей (по крайней мере две).

Маршрут - это последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения.  

Схема объединения отдельных сетей  в общую составную сеть 

 

Рисунок 2.5 - Схема объединения  отдельных сетей в общую составную  сеть

 

Иерархия сетей в  Интернет

 

Рисунок 2.6 - Подключение к Интернету  с домашнего компьютера

 

Рисунок 2.7 - Подключение к Интернету  с офиса

 

Архитектура протокола TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP реализует модель с коммутацией пакетов. Он содержит четыре уровня: прикладной, транспортный, межсетевой и физический + плюс передачи данных (рисунок 2.8).

Рисунок 2.8 - Эталонная  модель TCP/IP

 

Маршрутизация с помощью IP-адресов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.9 - Пример соединения сетей маршрутизаторами

Адресация в Интернете

IP-адрес имеет формат xxx.xxx.xxx.xxx, где xxx — числа от 0 до 255. Рассмотрим типичный IP-адрес: 193. 27.61.137.

Четыре числа в IP-адресе называются октетами, поскольку в  каждом из них при двоичном представлении  имеется восемь разрядов: 4×8=32. Так  как каждая из восьми позиций может иметь два различных состояния: 1 или 0, общий объем возможных комбинаций составляет 28, или 256, то есть каждый октет может принимать значения от 0 до 255. Комбинация четырех октетов дает 232 значений, то есть примерно 4,3 млрд. комбинаций, за исключением некоторых зарезервированных адресов.

Октеты служат не только для того, чтобы разделять числа, но и выполняют другие функции. Октеты можно распределить на две секции: Net и Host. Net-секция используется для того, чтобы определить сеть, к которой  принадлежит компьютер. Host, который иногда называют узлом, определяет конкретный компьютер в сети.

Доменные имена

В доменной системе имен реализуется принцип назначения имен с определением ответственности  за их подмножество соответствующих  сетевых групп.

И если каждая группа придерживается этого простого правила и всегда получает подтверждение, что имена, которые она присваивает, единственны среди множества ее непосредственных подчиненных, то никакие две системы, где бы те ни находились в сети Интернет, не смогут получить одинаковые имена.

Так же уникальны адреса, указываемые на конвертах при  доставке писем обычной почтой. Таким  образом, адрес на основе географических и административных названий однозначно определяет точку назначения.

Домены тоже имеют  аналогичную иерархию. В именах домены отделяются друг от друга точками: companya.msk.ru, companyb.spb.ru. В имени может быть различное количество доменов, но обычно их не больше пяти. По мере движения по доменам в имени слева направо, количество имен, входящих в соответствующую группу, возрастает.

Каждый раз, когда вы используете доменное имя, вы также  используете DNS-серверы для того, чтобы перевести буквенное доменное имя в IP-адрес на машинном языке.