Разработка web-сайтов. Вводная лекция

Презентацию к данной лекции Вы можете скачать здесь.

Исторический экскурс

Начать наш курс хотелось бы с недавней истории. Для пользователей Интернета 90-х годов Всемирная паутина представлялась набором неподвижных Web-страничек. На этих страницах обычно отображалась табличная информация, например, курсы акций, расписание движения железнодорожных поездов или результаты очередного эксперимента. Web-странички тех времен сильно напоминали содержимое толстых телефонных справочников, отпечатанных на дешевой желтой бумаге. Всемирно известный ныне поисковый сервер Yahoo! в те времена предоставлял справочную информацию, известную под именем Yahoo Yellow Pages.

Web-странички 80-х годов создавались с помощью языка гипертекстовой разметки (Hyper Text Markup Language, HTML ). Интернет-контенту недоставало динамизма, вследствие чего в 90-е годы были предприняты попытки "оживить" HTML. Появился динамический DHTML (Dynamic HTML). Суть идеи заключалась в следующем. Web-странички, как известно, состоят из так называемых тэгов ( tags, например, <IMG SRC= "1.JPG" WIDTH=300> ). Тэги являются командами языка HTML, которые визуализируются с помощью браузера клиента (например, с помощью MS Internet Explorer ). С помощью тэгов формируются элементы управления, образующие интерфейс программы, например, кнопки, меню и так далее. В случае с динамическим HTML'ом Web-странички начали сопровождать разделом сценариев ( <SCRIPT> ), написанном на одном из скриптовых языков, например, на VBScript или JavaScript. В разделе сценариев создавались подпрограммы-обработчики событий, связанные с тем или иным элементом управления, например, с кнопкой. В результате, Web-странички "ожили" и "заиграли" всеми цветами радуги. У такого подхода вскоре выявились серьезные недостатки. Суть проблемы заключалась в том, что при загрузке Web-странички на клиентскую машину закачивались программы, о назначении которых пользователь не имел ни малейшего представления. При этом приходилось уповать лишь на порядочность и квалификацию разработчика данного сайта.

Проблема загружаемого на клиентскую машину ПО не потеряла актуальности и в наши дни. Простенькие сценарии, изменяющие цвет кнопки превратились в изощренные компоненты ActiveX фирмы Microsoft и Java Applet'ы компании Sun Microsystems. Для решения проблем безопасности Sun и Microsoft пошли разными путями. Microsoft решила снабжать компоненты ActiveX цифровыми сертификатами и уведомлять пользователя об установке таких программ. Sun решила для запуска апплетов использовать небольшую часть оперативной памяти клиентской машины, названную "песочница" с тем, чтобы сбои в работе апплетов не влияли на другие программы.

В настоящее время переживает настоящий бум так называемое spyware или шпионское ПО, которое тайком устанавливается на клиентской машине, после чего начинает передавать своему хозяину конфиденциальные данные пользователя. Проблема настолько актуальна, что в американском верховном суде рассматривается вопрос о запрете загружаемого ПО, с чем категорически несогласны производители антивирусов, считающие, что их программы каким-то образом должны обновлять свои антивирусные базы…

В девяностых годах Интернет неожиданно приобрел взрывную популярность, людям требовалось все больше и больше доступных данных. Для хранения и поиска информации в настоящее время широко используются реляционные СУБД, такие как MS SQL Server, IBM DB2 или Oracle. Возникла острая необходимость в технологии, позволяющей Интернет-пользователям извлекать информацию из реляционных СУБД.

Вскоре такая технология появилась. Ее назвали "Активные серверные страницы", ASP.NET (Active Server Pages). Рассмотрим принцип ее работы на примере Web-сайта некоего автосалона. Предположим, что информация о представленных в салоне автомобилях хранится в базе таблице CAR_TBL базы данных MyCar.mdf. В таблице существуют три столбца - Title, Photo и Description. Некий пользователь решил приобрести автомобиль, предварительно ознакомившись с его техническими характеристиками. Далее, ситуация будет развиваться по следующему сценарию. На Web-сервере автосалона размещена ASP.NET-страничка index.aspx. На этой Web-страничке имеется раскрывающийся список drpCar, отображающий названия автомобилей. У раскрывающего списка есть свойство DataSource - (источник данных), которое можно связать со столбцом таблицы. Иными словами, чтобы заполнить раскрывающийся список drpCar, нужно выполнить SQL-ный запрос:

SELECT Title FROM CAR_TBL

Пользователь, загрузив страничку index.aspx, видит на своем экране раскрывающийся список с названиями автомобилей. Предположим, что его заинтересовал Mercedes Benz CL 600. Он выбирает данную модель из раскрывающегося списка, для того, чтобы ознакомиться с техническими характеристиками машины. При этом будет выполнен примерно следующий SQL'ный запрос:

SELECT Title, Photo, Description FROM CAR_TBL 
WHERE Title='Mercedes Benz CL 600'

Через несколько секунд пользователь видит у себя на экране название, фотографию и описание машины.

Как же работают ASP.NET-странички? Вначале они получают запрос от клиента по протоколу HTTP. Запросом может быть, например, нажатие на кнопку, выбор элемента из раскрывающегося списка и т.д. С элементами управления программист связывает особые подпрограммы - обработчики событий. Результатом работы обработчиков событий является HTML-код, посылаемый на компьютер клиента и визуализируемый его браузером. Что очень важно, на клиентскую машину не посылается потенциально опасный код, только инструкции языка HTML. Если дело касается извлечения информации из СУБД, обработчики событий генерируют SQL-запрос, отправляемый на сервер баз данных (рис 1.1). Механизм баз данных обрабатывает поступивший SQL-запрос и возвращает набор строк (обычно по протоколу XML ). Далее, обработчик событий ASP.NET-странички преобразует полученный набор строк в инструкции языка гипертекстовой разметки и отсылает их клиенту. При этом код ASP.NET-странички, отличается от того, что можно увидеть, нажав в браузере кнопки ).

В случаях, когда основная вычислительная нагрузка ложится на web-сервер, говорят, что пользовательское приложение является "тонким клиентом". Если вычисления преобладают на пользовательской машине, мы имеем дело с "толстым клиентом". Как уже упоминалось выше, первым web-страничкам очень недоставало динамизма. В этом они сильно уступали настольным приложениям. В рамках данного курса мы познакомимся со многими инновациями Microsoft, придающими клиентским приложениям интерактивность и зрелищность. Сюда, прежде всего, можно отнести технологию Silverlight, RIA-приложения, средства визуального поиска и многое другое.

Напомним слушателям некоторые положения, которые необходимо знать при создании web-сайтов.

Протокол TCP/IP

Информация в компьютерных сетях передается не непрерывно, подобно воде в трубопроводе, а порциями, или пакетами. Способ упорядочивания информации в пакеты называется сетевой протокол. Самым распространенным сетевым протоколом, используемым и в локальных сетях, и в Интернете, является TCP/IP (Transport control protocol/Internet protocol). В институте открытых стандартов (Open Standards Institute, OSI) была разработана семиуровневая модель передачи данных, применимая, в частности, и для TCP/IP. Для рядовых пользователей представляет интерес самый верхний уровень TCP/IP, или уровень прикладных программ. К этому уровню относятся такие полезные технологии, как протокол передачи гипертекста ( Hyper Text Transfer Protocol, http ), протокол передачи файлов ( File Transfer Protocol, ftp ) и протокол передачи простых почтовых сообщений ( Simple Mail Transfer Protocol, smtp ). С помощью http осуществляется навигация в Интернет, благодаря ftp мы можем скачивать большие файлы, а smtp используется при работе с электронной почтой.

IP-адреса

У всех устройств, подключенных к компьютерной сети, есть некий идентификатор, именуемый ip-адресом. Существует две разновидности ip-адресов: общедоступные и частные. Общедоступными ip-адресами обычно наделяются web-серверы, которые должны быть доступны круглосуточно. Частные ip-адреса назначаются компьютерам, входящим в состав локальных сетей. По соображениям безопасности они должны быть "невидимы" извне, то есть из Интернета. В момент выхода во Всемирную паутину таким компьютерам назначаются общедоступные ip-адреса.

IP-адреса в четвертой версии протокола IP (IPv4) являются 32-х битными двоичными числами, которые можно представить в виде совокупности четырех групп по три цифры, разделенных точками в диапазоне от 0 до 255, например, 192.168.0.1. Один ip-адрес занимает 4 байта, или 32 бита. У такого подхода есть недостаток - потенциально не очень большая емкость - $$2^{32}$$ адресов. Постепенно на смену 4-й версии протокола IP приходит более новая, шестая версия (IPv6), поддерживающая гораздо больший диапазон адресов. В этом случае IP адрес имеет 128-битовое представление. Адреса разделяются двоеточиями (напр. fe80:0:0:0:200:f8ff:fe21:67cf) [2].

Служба DNS

Как уже говорилось выше, web-серверам назначаются двоичные ip-адреса. Людям гораздо удобнее запоминать символьные обозначения ресурсов, например, http://www.mail.ru. Для решения этой проблемы была создана служба разрешения доменных имен (Domain Name Services, DNS ). Она работает подобно записной книжке сотового телефона, где каждому телефонному номеру соответствует словесное описание абонента. Если очень упростить ситуацию, можно представить службу DNS в виде таблицы с двумя столбцами. В одном столбце находятся ip-адреса web-серверов, которым соответствуют символьные обозначения во втором столбце. В развитых странах есть организации, поддерживающие базы данных DNS, они называются сетевыми информационными центрами. В нашей стране роль такого сетевого информационного центра играет компания РОСНИИРОС (Российский научно-исследовательский институт развития образовательных сетей). Когда пользователь набирает в адресной строке браузера символьное название нужного ресурса, он вначале соединяется с сетевым информационным центром. Если он набрал адрес с ошибкой, или такого ресурса нет в базе данных DNS, то выдается сообщение об ошибке. Если все нормально, то пользователь перенаправляется на ip-адрес соответствующего web-сервера.

Советы начинающему web-мастеру

Для того чтобы пользователи Всемирной паутины смогли посетить ваш сайт, нужно выполнить следующие действия.

Краткие итоги

Web-технологии за последние 15 лет достигли своей зрелости. Они приняты бизнесом и проникли в каждый дом. Основным способом хранения информации во Всемирной паутине являются web-страницы. Первые web-страницы создавались с помощью статического HTML и напоминали страницы из телефонного справочника. Пользователям требовался более динамичный и красочный контент. В середине 90-х годов прошлого века появились скриптовые языки, сделавшие web-страницы интерактивными. В это же время обострилась война браузеров, победителем из которой вышел Microsoft Internet Explorer. Для навигации в Интернет используется протокол TCP/IP. У всех устройств, подключенных к компьютерной сети есть ip-адреса. Различают общедоступные и частные ip-адреса. При регистрации web-серверов используется база данных DNS. Служба разрешения доменных имен помогает, также, пользователям соединяться с нужным ресурсом в Сети. Существует несколько вариантов хостинга, отличающихся стоимостью и предоставляемыми сервисами.

Набор для практики

Вопросы:

Упражнения: