Etapele dezvoltarii sistemului WWW

La inceput, in 1998, Web însemna un system hypertext bazat pe text. Limitarea acesta era data de faptul ca respectivele calculatoare care accesau Web-ul nu dispuneau de modalitati foarte bune de afisare a elementelor grafice. Etapa urmatoare a Web-ului a început în 1993 o data cu lansarea primului browser Web grafic numit NCSA Mosaic. Un astfel de browser exploata în mod direct forta bruta a Internet-ului si simplifica navigarea; astfel, mediile grafice au devenit din ce în ce mai populare. Aparitia unui browser grafic a fost aparitia decisiva pe care o cauta multimedia. In numai cîteva luni, companiile si comparatiile de multimedia si calculatoare au început sa ofere continut si servicii Web.

In aceasta faza Web-ul în sine era static, continutul sau constînd din texte sau doumente grafice; uneori o pagina continea si cîte un fisier audio sau video, dar de obicei acesta trebuia rulat si descarcat folosindu-se o aplicatie externa. In general, paginile Web erau create folosindu-se un editor de text HTML, dupa care erau plasate pe un server Web. Dupa plasarea pe server, cele mai multe pagini ramîneau statice, daca nu erau modificate de autor. Paginile statice reprezentau (si reprezinta înca) solutii satisfacatoare pentru anumite utilizari de Web, dar nu pentru toate. Ca sa satisfaca nevoia de documente HTML generate dinamic, programatorii de Web au început sa foloseasca pe serverul de Web scripturi CGI (Common Gateway Interface) pentru a genera « din mers« documente HTML. Cu aceasta îmbunatatire Web-ul a devenit plaforma pentru documente hipertext, dar a slujit si ca mediu distinct pentru aplicatii. Etapa actuala a Web-ului a început lent, în 1995, o data cu folosirea modulelor plug-in în Netscape Navigator si a capatat importanta prin acceptarea limbajului Java. Tinta principala a acestei etape a fost în primul rînd utilizarea cît mai eficienta a puterii de procesare existenta la client, fara a se mai atît de mult pe server, fie pentru a rula aplicatia, fie pentru a prelucra informatia introdusa de utilizator. Interesul deosebit stirnit de limbajul Java se datoreaza în primul rînd faptuluica Web-ul nu mai este pur si simplu o colectie de documente HTML, ci un adevarat mediu client/server în care clientul are o anumita independenta fata de server. Impreuna cu Javascript, Java, ActiveX precum si alte extensii pe parte e client, browser-ul poate deveni un mediu de operare foarte puternic, în care sa ruleze aplicatii Web.

In concluzie, se poate spune ca în ultimii ani, Web-ul a evoluat pornind de la o maniera statica de publicare a documentelor, si ajungând la un mecanism fiabil de dezvoltare a aplicatiilor distribuite. Astfel, în lumea publicatiilor Web accentul se pune pe crearea documentelor de larga utilizare, eficiente din puntul de utilizare al retelei. In multe cazuri, HTML-ul (Hypertext Markup Language) cerut este generat pornind de la continutul paginii cu ajutorul unui procesor de cuvinte, dupa care este uploadat pe Web si facut disponibil întregii lumi. Alteori, HTML-ul este generat în maniera creativa cu ajutorul unor editoare HTML. Pe de alta parte, dezvoltarea aplicatiilor Web se face în mod diferit. Din acest punct de vedere Web-ul este vazut dintr-o perspectiva de dezvoltare a sistemelor în cadrul careia cele mai importante elemente sunt ustensilele de proiectare traditionala a sistemelor, respectiv cele de programare de genul: analiza, proiectarea bazelor de date, proiectarea interfetelor utilizator, programarea si testarea.

Dezvoltarea aplicatiilor Web este revolutionata de modul în care se dezvolta si livreaza aplicatiile software, având potentialul de reducere al costurilor si timpului de livrare, respectiv de cresterea a calitatii.

Sisteme client/server si Web

Initial, abordarea dominanta de dezvoltare a unor aplicatii a fost includerea tuturor datelor, a procesarilor si a elementelor de interfata utilizator într-un calculator mare partajat de toata lumea. Aceasta abordare a fost numita si abordare centralizata, ea fiind tipica calculatoarelor de tip mainframe cu arhitecturi proprii (abordare viabila si azi pentru multe dintre companiile mari). Odata cu dezvoltarea PC-urilor, interfetele utilizator au devenit mai evoluate, mai consistente, mai prietenoase. S-a nascut astfel o noua abordare, prin care datele si procesarile ramân pe un calculator central (mainframe) dar interfata utilizator este descarcata pe calculatoarul utilizatorului: abordarea client/server. Acesta a reprezentat si reprezinta înca o modalitate foarte utilizata de dezvoltare a aplicatiilor comerciale. Utilizarea modelului client/server este motivata de faptul ca multi operatori au acces la un calculator desktop relativ puternic care poate prelua sarcinile unei interfete utilizator.

O parte importanta a procesului de dezvoltare a software-ului client/server este decizia asupra dimensiunii software-ului ce sa rezide pe server, respectiv la client. Pentru aceasta este indicat sa se divida software-ul de aplicatie în 3 parti majore:

Date: memorate în fisiere sau baze de date

Proces: partea care realizeaza transformarea datelor în informatii utile pentru utilizatori si invers

Interfata: partea pe care o vede si manipuleaza utilizatorul (prin care vizualizeaza si acceseaza datele)

Primele proiecte client/server au pus software-ul ce controleaza interfata utilizator la nivelul clientului, iar software-ul ce controleaza datele si procesarile acestora la nivelul sistemului server gazda

Internet-ul a fost dezvoltat avînd la baza arhitectura client-server mult îmbunatatita. Într-o tehnologie client/server, serverele petrec majoritatea timpului lor în asteptarea cererilor de la clientii aflati la distanta. Intr-o aplicatie Web, o cerere poate sa fie pentru o pagina Web, pentru o înregistrare dintr-o baza de date, sau pentru un set de noi mesaje de mail, etc. Natura cererii depinde de aplicatie. Odata ajunsa la server o cerere client, acesta încearca sa-i raspunda. Presupunând ca cererea este suportata de catre server, acesta demareaza actiunea de a raspunde cererii. Dupa finalizarea actiunii, el trimite un raspuns înapoi clientului. De obicei clientul opereaza niste procesari asupra raspunsului printre care si informarea utilizatorul asupra rezultatelor.

Proiectari mai recente, au mutat la nivelul clientului anumite parti aditionale ale aplicatiei software; de exemplu, anumite aplicatii au localizat atât partea de interfata utilizator cât si o parte sau chiar întreaga aplicatie la nivelul clientului. Alte proiectari au mers si mai departe si au pus o parte sau chiar toate datele la nivelul clientului. Avantajul mutarii la client a unei parti cât mai mari din aplicatie consta în reducerea traficului de retea, reducerea încarcarii serverului, maximizarea utilizarii ciclurilor procesor la nivelul clientului care altfel ar fi în stari de asteptare. Dezavantajul acestei situatii înseamna cresterea complexitatii software-ului, cresterea încrederii care li se confera sistemelor client si cresterea potentiala a costurilor suportului.

Internet-ul - mediu deschis

Sistemele deschise au fost un vis al proiectantilor de sisteme timp de multi ani. Ideea acestor sisteme este ca se poate cumpara hardware si software de la diferite firme fara probleme din punctul de vedere a functionarii împreuna al acestor componente.
Într-un mediu deschis producatorii proiecteaza si produc componente hardware si software în acord cu standarde publice, respectiv specificatii cu raspândire larga. Aceasta duce la o piata a tehnologiei informatiei ce asigura selectia de la diferiti producatori a componentelor interschimbabile.

Astfel, s-a format un mediu cu competitivitate înalta în care pretul, facilitatile, suportul si serviciile sunt primordiale pentru supravietuirea vânzatorilor, în timp ce beneficiarii au asigurarea ca toate sistemele vor lucra eficient împreuna.

Din punct de vedere al caracteristicilor acestora, sistemele deschise asigura portabilitate, scalabilitate, interoperabilitate si integrare.

Portabilitatea asigura abilitatea de mutare a software-ului de la un furnizor si sistem de operare (OS) la altul. Aceasta este important întrucât la multe organizatii este necesara rularea aceleasi aplicatii pe o mare varietate de calculatoare, chiar daca sistemele sunt furnizate de firme diferite.

Scalabilitatea este abilitatea de rulare a aceleasi aplicatii pe sisteme de calcul foarte diferite ca si dimensiune ce pot suporta diferite numere de utilizatori si diferite cantitati de date. Fiecare dintre acestea pot necesita o infrastructura IT de dimensiune diferita.

Interoperabilitatea înseamna ca toate sistemele de calculatoare pot schimba informatii între ele. Aceasta este foarte important pentru orice retea ce include calculatoare gazda cu tipuri si versiuni de sisteme de operare diferite.

Integrarea este definita ca si cerinta critica de asigurare pentru diferite sisteme a unei interfete om-computer consistente. Aceasta este vitala pentru reducerea curbei de învatare pentru diferiti end useri.

Popularitatea comerciala a Internet-ului este datorata în parte faptului ca este fondat pe standarde de sisteme deschise. Aplicatiile Web sunt portabile pentru ca pot rula pe diferite platforme hardware si software. Serverele Web sunt scalabile întrucât ele pot rula pe PC-uri low-end relativ ieftine ( 1000$) si suporta putine conexiuni, sau pot rula pe servere high-end, ce costa în jur de 1000000$ sau mai mult si suporta milioane de conexiuni. Clientii Web si serverele sunt interoperabile întrucât la conectarea la un anumit site nu conteaza daca el ruleaza UNIX, NT sau alt sistem de operare. Browser-ele Web asigura o interfata om-calculator integrata ce permite vizualizarea a tot felul de date.

În ultimii 25 de ani, Internetul a evoluat pornind de la serviciile lente bazate pe text de genul Telnet-ului sau NetNews-ului pâna la serviciile multimedia de genul Web. Aceasta evolutie a fost posibila doar datorita standardelor larg publicate si acceptate. Sute de standarde diferite sunt necesare pentru a asigura functionalitatea ca si sistem deschis al Internet-ului. Cîteva dintre cele mai cunoscute sunt prezentate în urmatorul tabel, împreuna cu organizatiile care le-au elaborat:

control

TCP/IP- Transmission Control Protocol si Internet Protocol - IETF

NNTP -Network News Transport Protocol pentru a trimite si citi stiri usenet -IETF

HTML - Hypertext Markup Language utilizat pentru marcarea documentelor hypermedia - W3C

HTTP - Hypertext Transfer Protocol este cheia protocolului de transport pentru documentele hypermedia de pe Web - W3C

URL - Universal Resource Locator este standardul pentru adresarea informatiei pe Web - W3C

FTP - File Transfer Protocol pentru schimb de informatie - IETF

MIME - Standardul Multipart Internet Messaging Email,  (S-MIME) - IETF

SMTP - Simple Mail Transport pentru email ASCII - IETF

Diferitele corporatii contribuie din greu la diferitele sarcini de întocmire a standardelor, fara a le controla însa. Astfel:

Internet Engineering Task Force (IETF) controleaza inima protocoalelor Internet de genul : TCP/IP, SMTP, MIME, and SSL.

World Wide Web Consortium (W3C) dezvolta si promoveaza standarde pentru Web ca si: URL, HTTP, si HTML.

Pe lânga acestea mai sunt implicate multe alte standarde si organizatii de standarde.

Standardele relevante (TCP/IP, HTTP, HTML, etc.) sunt în primul rând deschise, cei mai multi furnizori livreaza componente ce lucreaza în cadrul arhitecturilor Web. Se poate crea un site web cu echipamente ieftine si cu software free. De asemenea, se pot rula pe calculatoare modeste aplicatii web sofisticate.

In prezent, interesul producatorilor proprietari reprezinta un obstacol pentru sistemele deschise. În speranta câstigarii competitiei, unii producatori adauga facilitati suplimentare produselor lor blocând beneficiarii în adoptarea acestor solutii proprietare.

Cadrul de lucru al aplicatiilor pentru Web

Arhitectura Web de baza

Arhitectura Web standard a fost proiectata astfel încât un calculator client poate interactiona cu un calculator server printr-o conectare printr-o retea TCP/IP.
Browser-ul si serverul comunica utilizând protocolul Hypertext Transport Protocol (HTTP). TCP/IP manevreaza detaliile de transport, asigurându-se ca pachetele ajung la destinatie corect. HTTP structureaza comunicatia legata de fisierele ce se primesc si cum se interpreteaza ele. Aceasta permite software-ului Web sa fie focalizat asupra a ceea ce face mai bine: accesarea si afisarea continutului. Ca majoritatea proiectelor client/server, Web-ul utilizeaza o metoda cerere-raspuns, ceea ce înseamna ca serverul asteapta si asculta cererile clientului înainte de a raspunde la ele.

Browser-ul Web cere o anumita pagina web (URL - Uniform Resource Locator) de la server. Nu conteaza daca acel URL a fost introdus de utilizator, sau a fost asociat cu un hiperlink, un bookmark, sau cu un buton al browser-ului numit Home. Important este ca serverul de Web raspunde la cereri, de obicei trimise de un browser web sub controlul utilizatorului. Software-ul serverului Web este instalat pe un calculator gazda potrivit. În functie de volumul cererilor pe care trebuie sa le manipuleze serverul se alege sistemul de operare si platforma harware pentru server. Odata instalate si configurate, majoritatea serverelor web doar asteapta si asculta daca exista cereri de la browser-ele web.

O data receptionata cererea, serverul intra în actiune. Serverul localizeaza URL-ul cerut si îl copiaza pe conexiunea retea, unde TCP/IP îl transporta la browser. Odata ce browser-ul primeste fisierul cerut (pagina web) de la server, browser-ul interpreteaza HTML-ul (si alte coduri incluse) si afiseaza fisierul (pagina web) corect (cu maximum capacitatilor sale) pe calculatorul client.

In general, web-ul a fost descris ca si cross-platforma dinamica, sistem informatic hipermedia distribuit ce ruleaza pe Internet. De fapt Web-ul este prima generatie a unei noi clase de sisteme distribuite ce continua sa evolueze rapid. Aceste sisteme au marea capacitate sa integreze sistemele informationale si bazele de date deja construite cu cele ce urmeaza sa fie construite. Web-ul este usor de utilizat, iar HTML-ul este usor de scris. Totusi, Web-ul ca si platforma de dezvoltare sistem, este plin de provocari; aceasta întrucât dezvoltarea sistemelor presupune adesea sarcina dificila de integrare a oamenilor, a datelor, a proceselor, a retelelor cu tehnologii potrivite în vederea rezolvarii problemelor si crearii oportunitatilor. Dezvoltarea efectiva a aplicatiilor Web este creativa si implica o multime alti de factori pe lînga cei legati de tehnologie.

Utilizarea Web-ului ca mediu de dezvoltare este relativ recenta ; datorita mediului de dezvoltare, o aplicatie Web este în general formata din mai multe parti si sa foloseasca multe tehnologii. Cadrul de lucru pentru dezvoltarea Web constituie un exemplu de combinatie fericita între o multime de tehnologii, fiecare limitata în domeniul sau de actiune. In ciuda acestor limitari, combinatia acestor tehnologii în aplicatii furnizeaza o modalitate extrem de eficienta pentru dezvoltarea de solutii pentru Internet si intranet.

Tehnologii pe parte de client

Partea de client a cadrului de lucru al aplicatiilorWeb consta din patru elemente fundamentale : browsere, HTML, extensii pe parte de client (miniaplicatii Java, controale ActiveX si module plug-in Netscape), limbaje de scriptare (JavaScript, VBScript).

1. Browsere

Comonenta cea mai importanta a unei aplicatii Web este chiar browser-ul, care serveste ca interfata cu utilizatorul a aplicatiei. Tehnologia browser-ului este simpla: ea implica citirea codului HTML si afisarea corespunzatoare a acestuia pe ecran. Aparitia însa a unor îmbunatatiri non-standard precum straturile Netscape face uneori ca alegerea tipului de browser sa fie esentiala atunci cînd se alege o platforma de dezvoltare pentru Web.

Astfel, daca se doreste dezvoltarea unei aplicatii intranet, si este cunoscut faptul ca toti utilizatorii potentiali folosesc browsere Web standard, se porneste aplicatia de la aceste ipoteze initiale. Daca însa se doreste dezvoltarea unei aplicatii Internet care sa fie utilizata de o gama foarte larga si variata de utilizatori utilizînd diferite browsere, deciziile privind designul acesteia devin mult mai complexe, fiind necesara realizarea unui compromis între caracteristici oferite si compatibilitate.

O comparatie între cele mai cunoscute browsere vizavi de recunoasterea tehnologiilor actuale pe partea de client este prezentata în tabelul de mai jos:

Cele mai folosite browsere la ora actuala sunt: Microsoft Internet Explorer, Netscape, Mozzila, Opera, Lynx.

2. HTML

HTML este una dintre principalele tehologii pe baza careia este construit sistemul Web. HTML este un limbaj de marcare folosit pentru a asigura structura si formatarea unui fisier de text simplu. Ca tehnologie este relativ banal, dar tocmai banalitatea si implicit simplitatea confera forta limbajului.

Desi browser-ul asigura fereastra prin care se afiseaza utilizatorului continutul bazat pe Web, continutul în sine este sub forma de text HTML. Nu conteaza daca documentul este static sau este generat dinamic utilizînd de exemplu JavaScript. Indiferent de maniera în care se obtin datele ce trebuie afisate, în final acestea sunt transformate în etichete HTML pentru prezentare.

In momentul în care browserul arata mesajul "Document done" în bara de stare înseamna ca pagina solicitata a fost în întregime interpretata (parsed), iar codul HTML, imaginile precum si toate celelalte elemente inline au fost afisate. De asemenea, conexiunea TCP a fost închisa. Scenariul tipic HTML care se desfasoara în acest caz este urmatorul:

se realizeaza conexiunea catre serverul DNS (Domain Name Server) pentru a realiza conversia numelui în adrese de IP

se stabileste conexiunea TCP/IP cu calculatorul server

se împarte mesajul în pachete si se ruteaza pachetele prin retea

se emite o comanda HTTP GET (de obicei, cea mai frecventa comanda)

se obtine un raspuns HTTP

la nivelul TCP/IP se realizeaza verificari ale fluxului de control si erorilor de transmisie

se realizeaza transformarea paginii la rezolutia specifica browserului în care se realizeaza afisarea

se transmit cereri HTTP GET aditionale (daca este cazul)

se receptioneaza raspunsuri HTTP aditionale

Este important de retinut faptul ca HTTP este un protocol fara stare. Acesta înseamna ca nici o informatie nu este retinuta între doua cereri. Natura fara stare a protocolului HTTP face ca sarcina serverului de web sa fie relativ usoara deoarece acesta se poate ocupa de o singura cerere la un moment dat, uitînd de aceasta imediat ce cererea este servita. Acesta este si motivul pentru care Web-ul este scalabil pentru volume foarte mari de cereri. Simplitatea HTTP-ului îl face ideal pentru pulicarea paginilor web statice, atîta timp cît acestea nu contin multe imagini si elemente multimedia. Aceasta a fost de altfel si ideea care a stat la baza proiectarii sale.

Pe de alta parte, natura statica a HTTP-ului încetineste furnizarea unui document format din mai multe parti. Acesta este motivul pentru care de exemplu o pagina web cu 20 de imagini necesita 21 de cereri diferite si 21 de raspunsuri diferite (1 pentru pagina si 20 pentru imagini). Fiecare cerere-raspuns necesita o noua conexiune TCP/IP, fapt care creste mult traficul din retea si încetineste furnizarea documentului. In plus, natura statica a HTTP-ului face ca dezvoltarea aplicatiilor care depind de serii de cereri/raspuns sa fie relativ dificil de realizat.

3. Extensii pe partea de client

Pe masura ce a crescut cerinta de pagini Web active, a aparut necesitatea realizarii unor extensii care sa completeze software-ul din browser pentru a-l face mai puternic. In acelasi timp a aparut necesitatea de a lucra cu continut executabil în interiorul browser-ului: deci browser-ul trebuia sa recunoasca tehnologia dar aceasta nu trebuia sa fie legata de browser ca sa ruleze.

In prezent exista trei extensii distincte pe parte de client: miniaplicatii Java, controale ActiveX si module plug-in Netscape.

Limbajul Java este un limbaj de programare independent de platforma, dezvoltat de Sun Microsystems. Motivul pentru care Java a stîrnit un mare interes a fost în primul rînd portabilitatea codului generat: capacitatea sa de a crea continut care poate fi executat pe o multime de platforme. Utilizeaza o procedura în doi pasi prin care codul sursa este compilat într-un format binar intermediar ce este independent de eventuala platforma pe care ruleaza. O componenta software numita masina Java virtuala translateaza acest cod binar într-un cod executabil pentru sistemul de operare pe care se face executia. În acest fel, se poate utiliza acelasi cod sursa si sa se creeze un singur fisier binar ce poate fi executat pe urma pe orice platforma.

In mediul browserului, programele Java sunt numite miniaplicatii. O miniaplicatie este legata prin intermediul unei etichete <applet> în documentul HTML si poate fi descarcata pe calculatorul client. Miniaplicatia Java ajunge la browser sub forma de cod de biti; daca browserul recunoaste Java, el interpreteaza acest cod si-l executa pe calculatorul client. In general referirea la miniaplicatiile Java este ignorata în browserele care nu recunosc Java.

Limbajul de programare Java este flexibil pentru ca el este pretabil pentru executie atât la nivelul clientului cât si la nivelul serverului. Programele Java ce ruleaza la nivelul clientului sub controlul web browserului sunt numite applet-uri. Afisarea si executia applet-urilor se desfasoara chiar în fereastra browserului.

In general, pe partea de client, Java este tehnologia cea mai apropiata de limbajul JavaScript. Totusi, este foarte importanta întelegerea diferentelor fundamentale care exista între cele doua limbaje, diferente care sunt sintetizate în tabelul de mai jos:

Controalele ActiveX constituie raspunsul companiei Microsoft la miniaplicatiile Java. Le sunt similare acestora, deoarece pot fi utilizate ca o modalitate de adaugare a unui continut executabil într-o pagina Web. Spre deosebire însa de miniaplicatiile Java, sunt limitate la sistemul de operare Microsoft Windows.

Controalele ActiveX utilizeaza o metoda complet diferita de cea a tehnologiei Java; dar ele îndeplinesc roluri similare în dezvoltarea aplicatiilor web: practic Microsoft a dezvoltat ActiveX pentru a distribui continutul executabilelor într-o retea. Ca si tehnologia Java, controalele ActiveX se pot utiliza atât la nivelul serverului cât si la nivelul clientului. Spre deosebire de Java însa, ActiveX nu este un limbaj de programare. Este un cadru interactiv ce permite programelor scrise în alte limbaje sa fie împachetate (sau fragmentate) pentru executie pe platformele Windows. ActiveX ruleaza pe Macintosh si pe SolarisTM, ce este versiunea Sun a lui UNIX. Se poate crea un control ActiveX utilizând chiar limbajul de programare Java, cu toate ca acesta restrictioneaza aplicarea la Windows si câteva alte sisteme de operare. Totusi, controalele ActiveX nu sunt însa limitate numai la aplicatii pentru Web: acelasi control ActiveX poate fi folosit si într-o aplicatie Web care accepta ActiveX cît si cu un alt instrument de programare Windows, cum ar fi Delphi sau Visual Basic.

Modulele plug-in reprezinta o tehnologie putin diferita fata de cele doua descrise anterior; în esenta acestea extind capacitatile normale ale brower-ului Netscape Navigator, oferind suport pentru alte tipuri de date suplimentare si pentru alte carateristici (de exemplu, de tip MIME Multipurpose Internet mail Extension). Deci, atunci cînd se întîlneste un fisier de tip MIME, Netscape-ul cauta, instaleaza si apeleaza un modul plug-in corespunzator. O data instalate, modulele plug-in devin module adaugate de browser si nu mai necesita interactiune din partea utilizatorului pentru ale porni. Ele se dovedesc utile mai ales pentru date multimedia (sunete, imagini video, grafica) .

Chiar daca MIME a fost initial dezvoltat pentru email, acesta s-a dovedit util si pentru alte protocoale Internet, inclusiv HTTP. Practic MIME specifica o metoda standard de codificare si distribuire a unui continut binar. Pentru HTTP, acesta suporta maparea între extensia fisierului si formatul specific al fisierului, specificînd astfel browserului ce tip de document este inclus în raspunsul HTTP. MIME utilizeaza de asemenea partea din header-ul HTTP care precizeaza tipul de continut (content-type) pentru a informa browserul astfel încît acesta sa stie cum sa trateze informatia pe care o primeste în cadrul unui raspuns. Posibilitati în acest sens sunt:

text/html text ASCII cu marcaje HTML

text/plain text ASCII

text/sgml text ASCII cu marcaje SGML

image/jpeg o imagine în format JPEG

video/mpeg un clip video în format MPEG

Pentru email, MIME furnizeaza un set de tipuri de date standardizate pentru trimiterea de fisiere atasate prin email.

Modulele plug-in pe care Netscape l-a introdus pentru prima data în versiunea 2.0 a browserului Navigator si pe care Internet Explorer le-a implementat în versiunea 3.0 au marit pratic numarul tipurilor fisierelor recunoscute de browser. In principiu, daca browserele nu recunosc nativ tipul de fisier respectiv, acestea cauta un modul plug-in care sa trateze fisierul;daca acesta este gasit, îl încarca si acesta ruleaza fisierul în browser (de exemplu, player audio).

4. Limbajele de scriptare JavaScript si VBScript

Ultimul element din cadrul partii de client a cadrului de lucru îl constituie limbajul de scriptare al clientului. Javascript este principalul limbaj de scriptare actual, însa Microsoft promoveaza VBScript ca alternativa din ce în ce mai populara. Cele doua limbaje de scriptare sunt relativ asemanatoate ca si conceptie, chiar daca sintaxa lor difera; ele folosesc aceeasi ierarhie fundamentala a obiectelor, desi versiuni diferite ale fiecaruia pot dezvalui diferente minore. De asemenea, nu numai modelul obiectului este identic, ci si modalitatea în care acestea lucreaza cu obiecte HTML este identica. Atît limbajele JavaScript si VBScript sunt limbaje bazate pe evenimente, astfel, codul memorat sau functiile pot fi executate pe baza evenimentelor utilizator de genul unui click al mouse-ului, sau a evenimentelor browserului de genul încarcarii unei pagini noi (URL).

Limbajele de scriptare JavaScript si VBScript sunt deseori utilizate pentru a face o pagina web HTML mai usor de utilizat, mai dinamica. Ele pot fi utilizate pentru a da viata imaginilor, pentru a verifica validitatea datelor form-urilor si pentru a calcula rezultate. Pentru obtinerea unui raspuns rapid, este un avantaj cert faptul ca mare parte a procesarilor au loc la nivelul clientului.

Avantajele tehnologiilor la nivel de client

Tehnologiile la nivel de client joaca rolul important de utilizare a investitiilor existente pentru calculatoarele desktop. Ele elibereaza serverul deplasând procesarile la nivelul clientului. Ele îmbunatatesc fiabilitatea ansamblului software. Reduc traficul în retea. De asemenea îmbunatatesc interfata utilizator, raspunsul la actiunile utilizator obtinându-se imediat.

Dezvantajele tehnologiilor la nivel de client

Tehnologiile la nivel de client au si anumite dezavantaje. La proiectarea pentru Internet, proiectantul pierde controlul asupra platformei pe care se va rula aplicatia. Aceasta nu ridica probleme pentru aplicatiile simple ce ruleaza la fel de bine pe calculatoare modeste sau pe calculatoare sofisticate. În cazul aplicatiilor complexe pot sa apara probleme. O alta problema este utilizarea variantelor de browsere care nu suporta versiunile curente ale limbajelor la nivel de client.

C11

Tehnologii pe parte de server

1. Servere web

Serverele web si HTTP joaca un rol esential pentru a face Web-ul popular pentru publicarea informatiei si pentru dezvoltarea aplicatiilor web. Multi utilizatori web nu înteleg ce este un server web. Un server web nu este altceva decât un pachet software instalat pe un calculator capabil sa comunice prin TCP/IP. Unii considera ca web serverul consta dintr-o platforma hardware scumpa si puternica închisa într-o suprafata securizata a unei organizatii. Uneori serverele web folosesc într-adevar astfel de platforme. Alteori însa, serverele web ruleaza pe calculatoare având puterea unui calculator personal. De exemplu, multe servere ruleaza pe Solaris, Win 95 si Macintosh. Ele nu necesita neaparat mare putere pentru procesor, putând rula de exemplu si pe un Pentium obisnuit.

Rolul serverului web este relativ simplu: acesta ruleaza pe un calculator gazda situat la distanta, iterând într-o bucla infinita de asteptare si ascultând traficul care vine pe portul 80. Un port este un software ce realizeaza conectarea la o retea. Portul 80 este un port bine cunoscut pentru comunicatie cu serviciile web. Serverele web pot fi configurate sa ruleze pe orice port, dar portul 80 este portul standard implicit.

Daca nu vine nici o cerere, nu se întâmpla nimic. Dar odata ce a sosit o cerere la portul 80, serverul intra în actiune. Se vor petrece lucruri diferite, în functie de platforma si de configuratie. De exemplu, pe Unix, serverul va crea un nou proces (prin copierea sa) pentru manevrarea cererii. In felul acesta serverul poate reîncepe ascultarea cererilor aditionale la portul 80. În mediile multiproces, mai multe cereri diferite pot fi aparea la acelasi moment.

Odata receptionata o cerere, se localizeaza fisierul cerut pe baza URL-ului si acesta este copiat conexiunii de retea prin TCP/IP; si cu asta s-a încheiat sarcina web serverului. În anumite cazuri, serverul nu poate localiza fisierul cerut pe baza
URL-ului sau, astfel încât el trimite înapoi un mesaj de eroare "404 File Not Found". În alte situatii serverul nu are permisiunea sa trimita acest fisier, astfel el trimite un mesaj de eroare de tip "403 Forbidden". De cele mai multe ori însa serverul gaseste ceea ce cauta, astfel încât el va trimite împreuna cu copia documentului cerut un mesaj "200 OK". Acest mesaj nu se vede niciodata pentru ca în loc de a-l afisa, web browserul afiseaza pagina web ceruta.

In concluzie, un server web este un program care ruleaza pe un calculator, asteapta la un port o conexiune TCP venita de la un client si serveste acestuia pagini web folosind în general protocolul HTTP. Server-ul web este un program de sine statator, un executabil cu o functie bine stabilita : aceea de a servi la cerere pagini Internet. Acest software poate fi : Apache HTTP Server, Microsoft Internet Information Server (IIS), iPlanet Web Server, Roxen WebSever, Zes WebServer, etc. Dupa cum se poate vedea din enumerarea anterioara, exista numeroase implementari de web servere, primele doua fiind la ora actuala cele mai utilizate. Unele servere de web sunt mai simple, altele ofera o functionalitate mult mai extinsa : de exemplu, în jurul acestora pot opera mai multe tehnologii externe ca de exemplu codurile pentru generarea de pagini Php, JSP sau ASP, administrarea sesiunilor utilizator catre un server de aplicatii care foloseste EJB-uri (Enterprise Java Bean), componente COM+ (Component Object Model), extensii pentru Microsoft FrontPage, interogari LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) sau Microsoft Active Directory. Practic fiecare web server dispune de un set caracteristic de astfel de tehnologii, care, alaturi de capacitate si scalabilitate sa îl evidentiaza printre celelalte produse. In plus, alte criterii de diferentiere ar fi gradul de complexitate necesar instalarii si configurarii precum si a administrarii generale a procesului de web-serving. Acestea sunt considerentele pentru care Apache este lider actual pe piata serverelor web.

In general, platformele pe care ruleaza serverele web sunt calculatoare de cele mai multe ori dedicate, conectate permanent într-o retea (Intranet sau Internet). Pentru alegerea tipului de hardware exista de asemenea o mare varietate de sisteme, însa un criteriu important îl reprezinta compatibilitatea cu softul ales pentru web server. Asta deoarece serverele web sunt dependente de arhitectura pe care vor rula si mai ales de sistemul de operare instalat pe acea arhitectura. De exemplu IIS ruleaza numai sub Windows, Zeus necesita Unix, Roxen si iPlanet ruleaza fie sub Unix fie pe Windows, Apache se gaseste open-source si poate fi compilat fie pentru diverse versiuni de Unix/Linux dar se gaseste si în versiuni precompilate pentru Windows sau Mac OS X. Capacitatea de a rula pe mai multe sisteme ofera serverului Apache o raspîndire mai larga, cu toate ca performantele sunt superioare în cazul rularii Unix.

Functionarea serverelor web

Ca si principiu de functionare, orice aplicatie server va asculta un port. Acest port este standard portul 80, acesta fiind folosit implicit la introducerea unei adrese normale de web. Daca serverul web a fost configurat pe alt port, de exemplu 8080, atunci adresa va trebui sa contina numarul portului la care trebuie sa se faca conexiunea (exemplu : https://www.gianinagabor.tk :8080/). Folosirea unui alt port decît 80 se datoreaza de obicei rularii simultane pe aceeasi masina a mai multor servere web : de exemplu Apache poate fi instalat pe portul 8080 în timp ce portul 80 sa fie folosit de IIS.

Odata stabilit portul si pornit serverul, un client se poate conecta la serverul web folosind adrea masinii în cauza. Aceasta adresa se numeste URL (Uniform Resource Locator) si este folosita exclusiv pentru a localiza si determina masina gazda, protocolul folosit precum si fisierul dorit. De exemplu o adresa din spatiul romanesc are forma generala urmatoare :

[http[s]://subdomeniu.domeniu.ro [ :n][/localizare fisier]

De asemenea, se poate folosi adresa IP a masinii gazda în mod direct sau utilizîndu-se alias-ul localhost daca conexiunea se face direct de pe masina gazda.

Exemple :

https://www.gianinagabor.tk/

https://www.gianinagabor.tk/index.htm - adresarea fisierului index.htm apartinînd domeniului gianinagabor

https://localhost:8080/test/test1.htm/ - accesul fisierului test1.htm din directorul test de pe masina locala prin intermediul serverului care asculta pe portul 8080

https://80.97.33.1/test.php - adresarea securizata a fisierului test.php folosind IP-ul masinii gazda

Datorita folosirii protocolului TCP-IP, protocol orientat pe conexiuni, în care o conexiune creaza o cerere si se închide de îndata ce nu mai este nevoie de ea, conexiunea catre client si serverul web se va termina de îndata ce fisierul a fost trimis catre web-server. Starea conexiunii, în cazul fisierelor mai mari decît un pachet TCP, se pastreaza activata atît catre client cît si catre server. TCP/IP se mai ocupa cum ar fi împartirea unui mesaj în pachete de dimensiune potrivita, rutarea pachetelor catre destinatie, asigurarea faptului ca acestea au fost receptionate corect precum si reasanblarea pachetelor la destinatie pentru a reface masajul complet. HTTP necesita deci existenta unei conexiuni fiabile între client si server iar TCP/IP furnizeaza de fapt o astfel de conexiune.

Clientul folosit pentru accesarea serverului web este cel mai probabil un browser web, dar poate fi si un alt program capabil sa se conecteze la un port TCP (de exemplu telnet). Introducerea unei adrese de web în browser genereaza urmatorul lant de conexiuni :

browserul deterimna protocolul pe care îl va folosi în dialogul cu serverul web (de exemplu https:// - HTTP HyperTest Transfer protocol)

browserul determina adresa de web a serverului

browserul determina ce anume trabuie sa ceara de la serverul web (de exemplu, un fisier index.htm)

pe baza adresei web, browserul determina adresa IP a masinii pe care ruleaza serverul web prin interogari DNS (Domain Name Service)

pe baza adresei IP determinata anterior, browserul instaureaza o conexiune TCP pe portul specificat în URL sau implicit pe portul 80

browserul trimite o cerere GET catre server specificînd fisierul dorit : GET /index.htm

serverul web raspunde trimitind fisierul dorit sau o eroare corespunzatoare în cazul în care trimiterea nu este posibila (lipsa fisierului, drepturi de acces insuficiente, etc.)

browserul analizeaza fisierul primit si îl afiseaza corespunzator

In pricipal rolul dedicat al serverului web este acela de a servi fisiere în format HTML dar nu numai. Mai pot exista si fisere de tip imagine, sunete, animatii, etc.

Fisierele care sunt la dispozitia navigatorului se afla stocate într-un director vazut ca radacina de catre web server (de exemplu c:\Inetpub\wwwroot pentru IIS sau /var/www/html pentru Apache). Acest director se specifica în configuratia serverului si în el se stocheaza fisierele împreuna cu structura de subdirectoare pe care le va folosi serverul web în cautarea unui fisier cerut de catre client. Servirea unui fisier se efectueaza daca fisierul specificat exista, daca este accesibil de catre serverul web sau daca drepturile de acces nu interzic acest lucru.

De multe ori fisierele pe care serverul trebuie sa le serveasca depind de alte programe externe de generare de cod : de exemplu fisiere .php, .asp., jsp. Fisierele care necesita astfel de prelucrari vor fi generate de un program extern, a carui rezultat va fi tot un fisier HTML. Acest fisier va fi transferat serverului web iar acesta îl va servi catre browser. Acest proces sta la baza generarii dinamice a paginilor web. In principal, necesitatea utilizarii unor pagini dinamice apare atunci cînd continutul acesteia se doreste a fi modificat în functie de anumite criterii.

Servere web si protocolul HTTP

Dialogul între client si server se efectueaza prin protocolul HTTP, care este un protocol la nivel de aplicatie. Transportul comunicatiei dintre client si server se face utilizînd protocolul TCP, protocol la nivel de retea. Protocolul HTTP defineste modul în care se înteleg clientul si serverul ; clientul va trimite o cerere (o comanda HTTP în mod text simplu, de exemplu GET, POST, HEAD sau PUT) prin care informeaza serverul despre actiunea pe care urmeaza sa o intreprinda. Daca, de exemplu, serverul va primi o cerere GET / index.htm, el va raspunde cu un cod de stare prin care va informa browserul despre succesul cererii sau eventualele erori aparute (de exemplu, codul 404 indica faptul ca fisierul indicat in URL nu exista, iar codul 200 indica succesul cererii). In caz de succes, serverul trimite un antet (header) catre browser cu informatii ca : tipul si versiunea protocolului folosit, limba continutului, daca este necesara salvarea în cahe-ul browser-ului sau nu, tipul continutului transmis (MIME type), data serverului, numele serverului, etc. Dupa antet, va fi trimis si continutul fisierului cerut, mai putin în cazul unei cereri HEAD.

Datorita faptului ca serverul web are acces direct la fisiere din sistemul pe care ruleaza, securitatea este un punct de maxim interes si a necesitat multe versiuni ale serverelor web pentru a ajunge la un anumit nivel de siguranta. O alta problema a serverelor web o reprezinta viteza si multimea de cereri simultane pe care le poate prelucra serverul.

2. Extensii pe parte de server

In esenta, serverele web ofera clientului pagini HTML statice, atunci cînd este solicitat. Exista însa numeroase tehnologii care joaca un rol important pe partea de server a modelului client/server. Ele utilizeaza spatiul de disc al serverului, ciclurile de procesare ale serverului si ruleaza sub sistemul de operare al serverului. Web serverele, prin definitie rezida pe partea de server a modelului. Aceste extensii ale serverelor asigura capacitati pe care serverul în sine nu le recunoaste, printre care CGI, API pentru servere, Javascript si Java, conectivitate catre bazele de date.

CGI - Commom Gateway Interface este actuala modalitate standard de stabilire a interfetei între programme externe si servere Web. CGI este o modalitate standard de trecere a datelor din form-urile HTML de la web browser la serverul web. Cu toate ca standardul CGI specifica modalitatea în care atât web serverul cât si web browserul manevreaza datele form-urilor, majoritatea procesarilor se realizeaza la nivelul serverului. Cu toate ca se utilizeaza termenul de programare CGI, CGI nu este un limbaj de programare. CGI trebuie cuplat cu un limbaj de programare ce este executat pe aceeasi platforma ca si web serverul. Se poate utiliza aproape orice limbaj, dar datorita facilitatilor de manipulare a sirurilor de caractere pe care le ofera, Perl este limbajul cel mai larg folosit pe web. Perl este folositor si pentru multe alte task-uri de dezvoltare.

CGI si procesarile la nivel de server corelate lui sunt utilizate pentru multe tipuri de aplicatii web. Pagina home a librariei virtuale www.amazon.com este generata prin procesare la nivelul serverului. De exemplu, vechii utilizatori reîntorsi sunt deseori salutati pe nume printr-o pagina home customizata ce este generata în zbor.

Folosind CGI, este posibila executia pe server a unor programe sau scripturi CGI pentru a genera continut creat dinamic care sa fie afisat utilizatorului. Un exemplu în acest sens este generarea unei cereri de formular HTML, care, dupa aceea este expediata serverului. Cererea ruleaza programul sau scriptul CGI, care se afla într-un director special pe server. CGI proceseaza cererea, apoi întoarce un document HTML care contine rezultatul. Este posibila scrierea unui program CGI utilizînd folosind orice limbaj de programare - Java, C++, Visual Basic sau Php - atîta timp cît acesta poate fi executat pe serverul web. Sub Unix, scripturile CGI sunt scrise de regula in limbaje ca Perl sau într-un program de tip shell Unix.

API pentru servere

O alta modalitate de integrare cu serverul este prin intermediul interfetei native pentru programele de aplicatie API. Doua dintre cele mai folosite interfete API pentru serverele Web sunt Netscape Server API (NSAPI) si Microsoft Internet Server API (ISAPI). Folosirea API asigura o integrare mai strînsa cu serverul. De exemplu, sub Windows, acest lucru implica crearea unui fisier DLL are este accesat de server, si nu un fisier EXE separat.

Avantajul utilizarii interfetelor API pentru servere îl constituie obtinerea unei eficiente mai mari decît în cazul programelor CGI. CGI necesita ca o instanta separata a programului sa fie executata pentru fiecare cerere a clientului, ceea ce este mai costisitor si în acelasi timp limiteaza volumul datelor ce pot fi partajate.

Dezavantajul folosirii unei API particular pentru server este ca un anumit fisier DLL creat de exemplu pentru ISAPI nu va functiona cu un server Netscape.

Javascript pe parte de server

Javascript poate fi utilizat si ca instrument de scriptare pe parte de server. Extensiile pe parte de server a limbajului Javascript ofera capacitati suplimentare de generare de HTML dinamic, de comunicare cu clientul, de accesare a fisierelor externe de pe server si de conectare la bazele de date SQL. In plus, Microsoft recunoaste JScript în cadrul sau de lucru ASP (Active Server Pages) ca limba de scriptare pe parte de server.

Java

La nivelul serverului, programele Java pot lua diferite forme. O forma cere rularea codului sub controlul unui alt proces al serverului. Aceste procese se numesc
servlet-uri. Ele pot fi utilizate pentru a extinde functionalitatea serverului web pentru procesari de securitate, conectari la baze de date, procesari de credit carduri, etc. Tehnologia Java este de asemenea utilizata la nivelul serverului ca si program de sine statator. În aceasta situatie, programul ruleaza sub controlul direct al sistemului de operare. De exemplu, un proces CGI poate fi scris în limbajul de programare Java. Tehnologia Java nu este limitata la proiectele client-server. Poate fi utilizata si în aplicatii de calcul distribuit ce implica orice numar de calculatoare.

In ultima perioada, Java pe partea de server a cîstigat teren prin intermediul tenologiei JSP (Java Server Pages).

Conectivitate prin baze de date conectivitate prin baze de date este o alta importanta tehnologie ce lucreaza în special la nivelul serverului. Conectivitatea prin baze de date nu este o tehnologie ci o serie de tehnologii corelate pentru conectarea aplicatiilor web cu bazele de date (de exemplu ODBC, JDBC). Ideea este sa se stocheze unele sau toate informatiile necesare unei aplicatii într-o structura de date manevrabila de genul unui sistem modern de manevrare a bazelor de date (DBMS). Un DBMS asigura o infrastructura pentru memorarea rândurilor cu date necesare unei aplicatii software. Aceste date pot reprezenta informatii despre beneficiari, un ordin de la un client, cea mai recenta vizita a lor la un site web, etc.

Un DBMS tipic ofera servicii de genul blocarii accesului la date utilizatorilor neautorizati, asigurând ca toate datele memorate sa respecte anumite reguli de integritate si asigurând totodata un limbaj de nivel înalt pentru interogarea si actualizarea datelor. DBMS-urile au fost dezvoltate cu mult timp în urma si reprezinta tehnologii mature. Mai degraba decât sa reinventeze aceasta parte a sistemului, aplicatiile web în mod uzual combina baze de date existente cu baze de date nou definite pentru memorarea informatiilor cerute. Conectivitatea prin baze de date este utilizata în multe aplicatii web comerciale.

Avantajele tehnologiilor la nivel de server

In cazul acesta, procesarea la nivel de server ofera câteva avantaje. Se concentreaza procesari importante pe un anumit calculator sub controlul celui ce dezvolta aplicatia. Calculatorul serverului poate fi dimensionat în mod potrivit si manevrat în mod eficient pentru a furniza un nivel ridicat al serviciilor. Sistemul de operare al serverului poate fi si el ales astfel încât sa se îndeplineasca anumite cerinte ale aplicatiei. Software-ul de aplicatie poate fi tinut la zi prin actualizari periodice. Acestea sunt usor de realizat pentru ca ele necesita sa fie executate pe un calculator central (sau eventual un mic numar de calculatoare).

Dezavantajele tehnologiilor la nivel de server

Procesarea la nivel de server are si anumite dezavantaje. Concentreaza încarcarea pe o singura masina. Aceasta poate ridica probleme daca nu s-a facut o alegere potrivita a sistemului de operare, respectiv daca platforma hardware este nepotrivita. De asemenea, daca serverul cade nici un serviciu nu mai este disponibil. Prin proiectarea rularii tuturor aspectelor ale unei aplicatii pe un server duce la un trafic marit între client si server. Fiecare sarcina ce trebuie realizata presupune realizarea unui dialog printr-o cerere si un raspuns. Aceasta are implicatii asupra vitezei de reactie a interfetei utilizator.

Tehnologii combinate

Toate proiectele bazate pe web cer un set minim de servicii atât din partea clientului cât si din partea serverului. Aceasta include cererea din partea browser-ului a unei pagini web (URL) si raspunsul serverului cu pagina web asociata.

În proiectarea aplicatiilor web nu exista restrictii de utilizare a unei tehnologii sau a alteia. O combinatie tipica de tehnologii este HTML, JavaScript, CGI cu Perl, si conectivitate prin baze de date. De exemplu: Form-urile HTML sunt utilizate pentru a colecta date de la utilizator. JavaScript este utilizat pentru a valida intrarile utilizatorului la client, înainte de a le trece serverului. Programarea CGI cu Perl este utilizata la nivelul serverului pentru a analiza si a valida mai departe datele.

O conexiune cu baze de date la server este utilizata pentru a accesa informatia de care este nevoie si pentru a memora datele relevante pentru procesari ulterioare. Programare CGI aditionala la nivelul serverului este utilizata pentru formarea unui raspuns potrivit utilizatorului.

Se pot adauga si alte tehnologii web. Sunt foarte populare pe web proiectele hibride. In desen este un exemplu al unui site web comercial ce utilizeaza HTML, JavaScript si procesare la nivel de server (de exemplu în Php), inclusiv o baza de date pentru memorarea ordinelor clientilor (de exemplu MySQL).

Ca si proiectant, este nevoie sa se cunoasca bine aceste tehnologii. Daca sunt utilizate în mod potrivit se pot utiliza pentru a crea aplicatii eficiente ce echilibreaza încarcarea clientului si serverului.