Исторические аспекты возникновения и развития Интернета
1.1.3. Принципы работы
Различают логическую и физическую модели Интернета. Под логической, прежде всего, понимают Всемирную паутину ( World Wide Web ), а под физической – компьютеры, серверы и средства передачи данных между ними.
1.1.3.1. Физическая модель
Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны использовать один и тот же протокол. Систему протоколов Интернет называют "стеком протоколов TCP/IP ".
Стек TCP/IP объясняется следующими его свойствами [17]:
- Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.
- Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.
- Это метод получения доступа к сети Интернет.
- Этот стек служит основой для создания intranet-корпоративной сети, использующей транспортные услуги Интернет и гипертекстовую технологию WWW.
- Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.
- Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для клиент-серверных приложений.
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.
В табл. 1.1 показано, как протоколы TCP/IP можно вписать в модель OSI [18]:
На рис. 1.1 показано как 4 уровня протокола TCP/IP можно сравнить с уровнями модели OSI [17, 19].
Самый нижний (уровень IV, можно условно его назвать "Физический") соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня.
Следующий уровень (уровень III, можно условно его назвать "Сетевой") – это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.
Следующий уровень (уровень II, можно условно его назвать "Транспортный") называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.
Верхний уровень (уровень I, можно условно его назвать "Прикладной"). К нему относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP (File Transfer Protocol), протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), используемый в электронной почте сети Интернет, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.
Есть еще целый ряд протоколов, еще не стандартизированных, но уже очень популярных в Интернете:
Эти протоколы в большинстве своем нужны для обмена файлами и текстовыми сообщениями, на некоторых из них построены целые файлообменные сети.
Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:
- Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети – это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01.
- IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов или автоматически с помощью протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
- Символьный идентификатор-имя, например, EXAMPLE.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS -именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.
1.1.3.2. Логическая модель
Всемирная паутина ( World Wide Web, Веб) [20] – распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету.
Всемирная паутина основывается на архитектуре клиент-сервер [21]. И на сервере, и на клиенте должно быть установлено дополнительное программное обеспечение – Веб-сервер и Веб-обозреватель соответственно. Это программное обеспечение поддерживает стандартный протокол передачи гипертекстов ( HTTP ), а также ряд других протоколов, в частности, протокол передачи файлов ( FTP ). Архитектура клиент-сервер означает, что взаимодействие пользовательского компьютера с Интернетом происходит следующим образом:
- пользователь вводит адрес ( URI или URL ) Веб-документа, который он хочет просмотреть;
- Веб-обозреватель формирует соответствующий HTTP -запрос к Веб-серверу;
- Веб-сервер находит в Сети запрошенный документ и передает его обозревателю в качестве отклика на запрос (в конечном счете, Веб-сервер находит соответствующий файл на локальном жестком диске и отправляет его по сети запросившему компьютеру);
- обозреватель интерпретирует полученный документ и отображает его пользователю (отображает гипертекст).
Для идентификации ресурсов (зачастую файлов или их частей) во Всемирной паутине используются единообразные идентификаторы ресурсов URI (англ. Uniform Resource Identifier). Для определения местонахождения ресурсов в сети используются единообразные локаторы ресурсов URL (англ. Uniform Resource Locator). Такие URL -локаторы сочетают в себе технологию идентификации URI и систему доменных имен DNS (англ. Domain Name System ) – доменное имя (или непосредственно IP-адрес в числовой записи) входит в состав URL для обозначения компьютера (точнее – одного из его сетевых интерфейсов), который исполняет код нужного веб-сервера.
Всемирная паутина неразрывно связана с понятиями гипертекста и гиперссылки. Большая часть информации в Веб представляет собой именно гипертекст. Для облегчения создания, хранения и отображения гипертекста во Всемирной паутине традиционно используется язык HTML (HyperText Markup Language), язык разметки гипертекста. После HTML -разметки получившийся гипертекст помещается в файл. После того, как HTML -файл становится доступен веб-серверу, его начинают называть "веб-страницей". Набор веб-страниц образует веб-сайт. В гипертекст веб-страниц добавляются гиперссылки. Гиперссылки помогают пользователям Всемирной паутины легко перемещаться между ресурсами (файлами) вне зависимости от того, находятся ресурсы на локальном компьютере или на удаленном сервере. Гиперссылки в Веб основаны на технологии URL.
В целом можно заключить, что Всемирная паутина стоит на "трех китах" [22, 23]:
- язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Language);
- универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);
- протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol).
В последнее время HTML начал несколько сдавать свои позиции и уступать их более современным технологиям разметки: XHTML и XML [20]. XML (eXtensible Markup Language) позиционируется как фундамент для других языков разметки. Для улучшения визуального восприятия Веба стала широко применяться технология CSS, которая позволяет задавать единые стили оформления для множества веб-страниц.
Популярная концепция развития сети Интернет – создание семантической паутины. Семантическая паутина – это надстройка над существующей Сетью, которая призвана сделать размещенную в ней информацию более понятной для компьютеров. О семантической паутине подробнее будет рассказано в "Место веб-разработчика в команде MSF" .
1.1.4. Ключевые термины
Интернет, Всемирная паутина, TCP/IP, FTP, SMTP, UDP, МАС-адрес, IP-адрес, DHCP, DNS, HTML, URI, URL, HTTP, Семантическая паутина, XML.
1.2. Эволюция концепции Веб
1.2.1. Веб 1.0
Самой простой формулировкой концепции Веб 1.0 ( Web 1.0 ) скорее всего, следует считать "тот Веб, который был до Веб 2.0 " [24].
Переход от Веб 1.0 к Веб 2.0 является прямым результатом изменений в поведении тех, кто использует Всемирную Паутину. Основные тенденции Веб 1.0 включали заботы о проблемах безопасности и приватности в одностороннем потоке информации, через веб-сайты, содержащие материал "только для чтения". Характерным для Веб 1.0 также являлись компьютерная неграмотность широких масс и распространенность медленных типов подключения к Интернету, вдобавок к ограничениям самого Интернета [25].
Типичные принципы Веб 1.0 [24, 26]:
- статичные страницы вместо генерируемого пользователями динамического контента;
- бедная гипертекстовая разметка;
- использование фреймов;
- использование специфичных тегов HTML ;
- гостевые книги, форумы или чаты;
- указание конкретного разрешения монитора, при котором дизайн сайта отображается корректно;
- крайне редкое и непопулярное использование стилей CSS при оформлении страниц сайта.
Эти принципы описывают лишь общую тенденцию в Веб 1.0. Пожалуй, лучше всего сформулировать список принципов Веб 1.0 можно на основании списка того, с чем боролись последователи Веб 2.0.
1.2.2. Веб 2.0
Появление термина Веб 2.0 принято связывать со статьей "Tim O'Reilly – What Is Web 2.0 " от 30 сентября 2005 года [27]. В этой статье Тим О'Рейли увязал появление большого числа сайтов, объединенных некоторыми общими принципами, с общей тенденцией развития Интернет -сообщества, и назвал это явление Веб 2.0, в противовес устаревшему Веб 1.0.
Тим Бернерс-Ли, возглавляющий с 2006 года крупнейший мировой исследовательский проект по изучению всемирной паутины, назвал термин Web 2.0 простым жаргоном:
"Никто не знает, что это означает. Если Веб 2.0 – это ваши блоги и вики, тогда это значит "пользователи для пользователей". Но это тоже самое, что сказать – Web существует, чтобы все люди были вместе."
Тим О'Рейли определил Веб 2.0, отталкиваясь от конкретных примеров (табл. 1.2) [27]:
На рис. 1.2 показана технологическая карта Веб 2.0, созданная во время мозгового штурма на конференции FOO Camp.
Источник: Что такое Веб 2.0 [27]
Понятие Веб 2.0 также отразилось и в дизайне [28]. Предпочтительными стали округлость, имитация выпуклых поверхностей, имитация отражений на манер глянцевого пластика современных hi-end устройств (к примеру, плееры). В целом, восприятие внешнего вида на глаз кажется более приятным. Графика таких сайтов занимает больший объем, нежели при использовании аскетичного дизайна. Отчасти эта тенденция связана с совпавшим по времени выходом новых версий операционных систем использующих вышеупомянутые идеи.
Фактически сайт эпохи Веб 2.0 на первый взгляд интерактивен и дружелюбен, позволяет себя легко настраивать. Однако сбор статистики о пользователях, их предпочтениях и интересах, личной жизни, карьере, круге друзей могут помочь владельцу сайта манипулировать сообществом. По самым пессимистичным прогнозам многочисленные сайты Веб 2.0 вкупе с другими современными технологиями дают прообраз тоталитарной системы "Большого брата".