Компоненты WWW и методы их функционирования
ВВЕДЕНИЕ
В конце двадцатого века компьютерная революция
вступила в новую фазу, что привело к значительным изменениям жизни людей.
Компьютеры остаются одним из важнейших инструментов технического прогресса,
широко используемым в научной работе и для автоматизации производственных
процессов. Однако в последнее время еще большее распространение персональные
компьютеры находят в повседневной жизни. Компьютерные игры, электронная почта,
всемирная сеть Internet и многие другие новые реалии вошли в жизнь людей также,
как телефон, радио и телевидение. Эти изменения во многом обусловлены успехами
двух новых информационных технологий, которые быстро развиваются с начала 90-х
годов - технологий мультимедиа и телекоммуникаций.
Это тема актуальна, т. к. рождение и развитие
сети Интернет стало началом новой компьютерной эпохи - эпохи зрелости. Миллионы
и миллионы разбросанных по всему миру компьютеров стали частью единой
информационной сети.
Цель работы изучить компоненты WWW и методы их
функционирования.
Задачи работы:
ознакомится с архитектурой World Wide Web;
ознакомиться с основами HTML, URL, HTTP
узнать о функции CGI.
1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ WWW (HTML, URL, HTTP,
CGI)
.1 Всемирная паутина WWW
(World Wide Web - всемирная паутина) - самый
популярный и интересный сервис Интернет сегодня, самое популярное и удобное
средство работы с информацией. Самое распространенное имя для компьютера в
Интернет сегодня - www, больше половины потока данных Интернет приходится на
долю WWW. Количество серверов WWW сегодня нельзя оценить сколько-либо точно, но
по некоторым оценкам их более 30 тысяч. Скорость роста WWW даже выше, чем у
самой сети Интернет. Сегодня WWW - самая передовая технология Интернет, и она
уже становится массовой технологией - возможно, недалек тот день, когда каждый
человек, знающий, что такое телефон, будет знать, что такое WWW [3,
C.254].работает по принципу клиент-сервер, точнее, клиент-серверы: существует
множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный
документ - документ, состоящий из частей с разнообразным представлением
информации (текст, звук, графика, трехмерные объекты и т.д.), в котором каждый
элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки эти в
документах WWW организованы таким образом, что каждый информационный ресурс в
глобальной сети Интернет однозначно адресуется, и документ, который читается в
данный момент, способен ссылаться как на другие документы на этом же сервере,
так и на документы (и вообще на ресурсы Интернет) на других компьютерах Интернет.
Причем пользователь не замечает этого, и работает со всем информационным
пространством Интернет как с единым целым. Ссылки WWW указывают не только на
документы, специфичные для самой WWW, но и на прочие сервисы и информационные
ресурсы Интернет. Более того, большинство программ-клиентов WWW (browsers,
навигаторы) не просто понимают такие ссылки, но и являются
программами-клиентами соответствующих сервисов: ftp, gopher, сетевых новостей
Usenet, электронной почты и т.д. Таким образом, программные средства WWW
являются универсальными для различных сервисов Интернет, а сама информационная
система WWW играет интегрирующую роль [4, С.437].
.2 Основные принципы работы WEB
представляет собой информационную систему,
базирующуюся на использовании понятий гипертекст и гипермедиа. Гипертекст - это
текст со встроенными в него словами (командами) разметки, ссылающимися на
другие места этого текста, другие документы, графические изображения и т.д.
Выделенные в гипертексте слова называются гипертекстовыми ссылками (гиперссылками).
Дальнейшим развитием понятия гипертекста является гипермедиа - синтез
гипертекста и мультимедиа. Гипермедиа-документ включает не только гипертекст,
но и анимацию, аудио- и видеоинформацию. Структура гипертекстовой системы WWW
задается гиперссылками. Гиперссылка - это адрес другого Web-документа, который
тематически, логически или каким-либо другим способом связан с Web-документом,
в котором определена ссылка.
Основу WWW-технологии составляют четыре
компонента:
язык разметки гипертекста HTML (HyperText Markup
Language);
универсальный способ адресации ресурсов в сети в
виде универсального (унифицированного) указателя ресурса URL (Uniform Resource
Locator);
протокол передачи гипертекста HTTP (HyperText
Transfer Protocol);
общий шлюзовой
интерфейс
CGI (Common Gateway Interface).
Обычно гипертекстовые документы, извлекаемые из
WWW серверов, содержат статические данные. С помощью CGI можно создавать
CGI-программы, называемые шлюзами, которые во взаимодействии с такими
прикладными системами, как система управления базой данных, электронная
таблица, деловая графика и др., смогут выдать на экран пользователя
динамическую информацию.
Программа-шлюз запускается WWW сервером в
реальном масштабе времени. WWW сервер обеспечивает передачу запроса
пользователя шлюзу, а она в свою очередь, используя средства прикладной
системы, возвращает результат обработки запроса на экран пользователя.
Программа-шлюз может быть закодирована на языках C/C++, Fortran, Perl, TCL,
Unix Schell, Visual Basic, Apple Script. Как выполнимый модуль, она
записывается в поддиректорий с именем cgi-bin WWW сервера [4, C. 256].
К 1989 году гипертекст представлял новую,
многообещающую технологию, которая имела относительно большое число реализаций
с одной стороны, а с другой стороны делались попытки построить формальные
модели гипертекстовых систем, которые носили скорее описательный характер и
были навеяны успехом реляционного подхода описания данных. Идея Т. Бернерс-Ли
заключалась в том, чтобы применить гипертекстовую модель к информационным
ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально простым способом. Он
заложил три краеугольных камня системы из четырех существующих ныне,
разработав:
язык гипертекстовой разметки документов HTML;
универсальный способ адресации ресурсов в сети
URL;
протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP
Позже команда NCSA добавила к этим трем
компонентам четвертый:
универсальный интерфейс шлюзов CGI.
Идея HTML -- пример чрезвычайно удачного решения
проблемы построения гипертекстовой системы при помощи специального средства
управления отображением. На разработку языка гипертекстовой разметки
существенное влияние оказали два фактора: исследования в области интерфейсов
гипертекстовых систем и желание обеспечить простой и быстрый способ создания
гипертекстовой базы данных, распределенной на сети [5, C. 256].
В 1989 году активно обсуждалась проблема
интерфейса гипертекстовых систем, т.е. способов отображения гипертекстовой
информации и навигации в гипертекстовой сети. Значение гипертекстовой
технологии сравнивали со значением книгопечатания. Утверждалось, что лист
бумаги и компьютерные средства отображения/воспроизведения серьезно отличаются
друг от друга, и поэтому форма представления информации тоже должна отличаться.
Наиболее эффективной формой организации гипертекста были признаны контекстные
гипертекстовые ссылки, а кроме того было признано деление на ссылки,
ассоциированные со всем документом в целом и отдельными его частями [5, C.
301].
Самым простым способом создания любого документа
является его набивка в текстовом редакторе. Опыт создания хорошо размеченных
для последующего отображения документов в CERN€е был - трудно найти физика,
который не пользовался бы системой TeX или LaTeX. Кроме того к тому времени
существовал стандарт языка разметки -- Standard Generalised Markup Language
(SGML).
Следует также принять во внимание, что согласно
своим предложениям Т. Бернерс-Ли предполагал объединить в единую систему
имеющиеся информационные ресурсы CERN, и первыми демонстрационными системами
должны были стать системы для NeXT и VAX/VMS.
Обычно гипертекстовые системы имеют специальные
программные средства построения гипертекстовых связей. Сами гипертекстовые
ссылки хранятся в специальных форматах или даже составляют специальные файлы.
Такой подход хорош для локальной системы, но не для распределенной на множестве
различных компьютерных платформ. В HTML гипертекстовые ссылки встроены в тело
документа и хранятся как его часть. Часто в системах применяют специальные
форматы хранения данных для повышения эффективности доступа. В WWW документы --
это обычные ASCII- файлы, которые можно подготовить в любом текстовом
редакторе. Таким образом, проблема создания гипертекстовой базы данных была
решена чрезвычайно просто.
В качестве базы для разработки языка
гипертекстовой разметки был выбран SGML (Standard Generalised Markup Language).
Следуя академическим традициям, Бернерс-Ли описал HTML в терминах SGML (как
описывают язык программирования в терминах формы Бекуса-Наура). Естественно,
что в HTML были реализованы все разметки, связанные с выделением параграфов,
шрифтов, стилей и т. п., т.к. реализация для NeXT подразумевала графический
интерфейс. Важным компонентом языка стало описание встроенных и ассоциированных
гипертекстовых ссылок, встроенной графики и обеспечение возможности поиска по
ключевым словам [2, C. 578].
С момента разработки первой версии языка (HTML
1.0) прошло уже пять лет. За это время произошло довольно серьезное развитие
языка. Почти вдвое увеличилось число элементов разметки, оформление документов
все больше приближается к оформлению качественных печатных изданий, развиваются
средства описания не текстовых информационных ресурсов и способы взаимодействия
с прикладным программным обеспечением. Совершенствуется механизм разработки
типовых стилей. Фактически, в настоящее время HTML развивается в сторону
создания стандартного языка разработки интерфейсов как локальных, так и
распределенных систем.
Вторым краеугольным камнем WWW стала
универсальная форма адресации информационных ресурсов. Resource Identification
(URI) представляет собой довольно стройную систему, учитывающую опыт адресации
и идентификации e-mail, Gopher, WAIS, telnet, ftp и т. п. Но реально из всего,
что описано в URI, для организации баз данных в WWW требуется только Universal
Resource Locator (URL). Без наличия этой спецификации вся мощь HTML оказалась
бы бесполезной. URL используется в гипертекстовых ссылках и обеспечивает доступ
к распределенным ресурсам сети. В URL можно адресовать как другие
гипертекстовые документы формата HTML, так и ресурсы e-mail, telnet, ftp,
Gopher, WAIS, например. Различные интерфейсные программы по разному
осуществляют доступ к этим ресурсам. Одни, как например Netscape, сами способны
поддерживать взаимодействие по протоколам, отличным от протокола HTTP, базового
для WWW, другие, как например Chimera, вызывают для этой цели внешние
программы. Однако, даже в п ервом случае, базовой формой представления
отображаемой информации является HTML, а ссылки на другие ресурсы имеют форму
URL. Следует отметить, что программы обработки электронной почты в формате MIME
также имеют возможность отображать документы, представленные в формате HTML.
Для этой цели в MIME зарезервирован тип "text/html" [2, C. 639].
Третьим в нашем списке стоит протокол обмена
данными в World Wide Web - Transfer Protocol. Данный протокол предназначен для
обмена гипертекстовыми документами и учитывает специфику такого обмена. Так в
процессе взаимодействия, клиент может получить новый адрес ресурса на сети
(relocation), запросить встроенную графику, принять и передать параметры и т.
п. Управление в HTTP реализовано в виде ASCII-команд. Реально разработчик
гипертекстовой базы данных сталкивается с элементами протокола только при
использовании внешних расчетных программ или при доступе к внешним относительно
WWW информационным ресурсам, например базам данных.
Последняя составляющая технологии WWW - это уже
плод работы группы NCSA -- спецификация Common Gateway Interface. CGI была
специально разработана для расширения возможностей WWW за счет подключения
всевозможного внешнего программного обеспечения. Такой подход логично продолжал
принцип публичности и простоты разработки и наращивания возможностей WWW. Если
команда CERN предложила простой и быстрый способ разработки баз данных, то NCSA
развила этот принцип на разработку программных средств. Надо заметить, что в
общедоступной библиотеке CERN были модули, позволяющие программистам подключать
свои программы к серверу HTTP, но это требовало использования этой библиотеки.
Предложенный и описанный в CGI способ подключения не требовал дополнительных
библиотек и буквально ошеломлял своей простотой. Сервер взаимодействовал с
программами через стандартные потоки ввода/вывода, что упрощает
программирование до предела. При реализации CGI чрезвычайно важное место заняли
методы доступа, описанные в HTTP. И хотя реально используются только два из них
(GET и POST), опыт развития HTML показывает, что сообщество WWW ждет развития и
CGI по мере усложнения задач, в которых будет использоваться WWW-технология[2,
C. 650].
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
world wide web компонент
2.1 Описание алгоритма решения задачи
Запустить табличный процессор MS Excel.
Лист 1 переименовать в лист с названием Компоненты
На рабочем листе Компоненты MS Excel создать
таблицу расхода продуктов.
Заполнить таблицу расхода продуктов исходными
данными (рис. 1)
Рис. 1 - Расположение таблицы «Расход продуктов»
на рабочем листе Компоненты MS Excel
Лист 2 переименовать в лист с названием
Стоимость.
На рабочем листе Стоимость MS Excel создать
таблицу, в которой будут содержаться стоимость выпеченных изделий
Заполнить таблицу со списком стоимости
выпеченных изделий (рис. 2).
Рис. 2 - Расчет стоимости выпеченных изделий
Лист 3 переименовать в лист с названием
Калькуляция стоимости изделия.
На рабочем листе Калькуляция стоимости изделия
MS Excel создать таблицу, в которой будет содержаться калькуляция стоимости
выпеченных изделий.
Заполнить таблицу «Калькуляция стоимости
выпеченных изделий» исходными данными (рис. 3).
Рис.3 - Калькуляция стоимости выпеченных изделий
Заполнить графу Стоимость компонента в изделии
следующим образом:
Занести в ячейку Е3 формулу:
=D3*C3
Размножить введенную в ячейку Е3 формулу для
остальных ячеек (с Е4 по Е7) данной графы.
Таким образом будет выполнен цикл, управляющим
параметром которого является номер строки.
Рис.4 - Калькуляция стоимости выпеченных изделий
Лист 4 переименовать в лист с названием Форма
калькуляции стоимости.
На рабочем листе Форма калькуляции стоимости MS
Excel создать форму калькуляции стоимости.
Путем создания межтабличных связей заполнить
созданную форму полученными данными из таблицы «Калькуляция стоимости
выпеченных изделий» (рис. 5).
Рис. 5 - Калькуляция стоимости выпеченных
изделий
Лист 5 переименовать в лист с названием График.
На рабочем листе График MS Excel создать сводную
таблицу. Путем создания межтабличных связей автоматически заполнить графы
Изделие и Всего, руб. полученными данными из таблицы «Калькуляция стоимости
выпеченных изделий» (рис. 6).
Результаты вычислений представить графически
(рис. 6).
Рис. 6 - Сводная таблица и графическое
представление результатов вычислений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подводя итог работы, необходимо еще раз отметить
всю важность и актуальность нормального функционирования основных компонентов
WWW. В данной работе были поставлены цели и решены задачи, позволяющие наиболее
полно и ясно раскрыть архитектуру WWW.А именно ознакомиться с HTML, URL, HTTP,
узнать о функции CGI ,а также познакомиться с архитектурой WWW-технологий. -
самый популярный и интересный сервис Интернет сегодня. Это самая передовая
технология Интернет сегодня, и она становится массовой технологией.
Человечество не стоит на месте, постоянно
появляются и совершенствуются новые программы, поисковые системы, варианты
создания сайтов, также их улучшения. Интернет также не стоит на месте, и, чтобы
быть человеком преуспевающим, нужно следить и быть в курсе всех событий и
возможностей Интернета. И таким образом вы будете всегда идти в ногу со
временем!
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Акулов
О.А, Медведев Н.В. Информатика: базовый курс. - М.: Омега - Л, 2005
Бройдо
В. Л.Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е
изд. - СПб.: Питер, 2006 - 703 с: ил.
Гаврилов
М.В, Спрожецкая Н.В. Информатика : учебник для студентов образовательных
учреждений среднего профессионального образования (СПО) - М.: Гардарики, 2006.
-426 с,: ил.
Леонтьев
В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. - М.: ОЛМА - ПРЕСС,
2003. - 567 с