2.4.4. Гипертекст в сетях
Важнейшим средством структурирования информации в ГС является гипертекст (ГТ) – нелинейный текст, или информационная структура, состоящая из дискретных узлов данных и семантических связей между ними, где узел – в простейшем случае текст или ГТ, а связи могут быть локальными, глобальными и смешанными. То есть ГТ – некоторая метаструктура текста, которая может быть и многоуровневой со сложными семантическими сетевыми отношениями между различными фрагментами текста [5].
Похоже, что значение ГТ может быть приравнено к значению книгопечатания! История ГТ начинается с середины 40-х годов:
1945 г. – Ванневар Буш, советник президента США Франклина Делано Рузвельта предложил саму идею ГТ;
1965 г. – Теодор Хольм Нельсон предложил термин «гипертекст», развил и реализовал идеи работы с нелинейными текстами;
1968 г. – Дуглас Энгельбард (изобретатель компьютерной «мыши») продемонстрировал работу ГТ-интерфейса в системе телекоммуникаций;
1975 г. – разработана система ZOG – информационная ГТ-система внутреннего распорядка авианосца «Карл Винстон»;
1989 г. – англичанин Тим Бернерс-Ли предложил блестящую идею применить ГТ-модель к информационным ресурсам, распределенным в Сети, причем самым простым способом. Он же разработал HTML, URL, HTTP, то есть 3 из 4 «краеугольных камней» в фундаменте глобального сооружения «гипертекст в сетях». CGI разработали позднее в национальном центре суперкомпьютерных приложений (NCSA) США. В 1990 г. Тим Бернерс-Ли разработал первый в истории черно-белый браузер (browser) – программу просмотра HTML-документов на станции пользователя (рис.1.18) и первую серверную программу для Web.
Рис.1.18. Вид интерфейса первого браузера
Таким образом, основу применения ГТ в сетях составляют:
язык ГТ-разметки документов (HyperText Markup Language, HTML);
единый указатель ресурсов (Uniform Resource Locator, URL) – единообразный способ адресации (определитель местонахождения) ресурсов, а также стандартизированный способ записи адреса ресурса в Сети;
протокол передачи ГТ (HyperText Transport Protocol, HTTP), определяющий способ, которым Web-серверы, соединенные через Internet, общаются друг с другом;
универсальный интерфейс шлюзов (Common Gateway Interface, CGI).
2.4.5. Среда World-Wide Web
В «сердце» Web находится протокол HTTP, реализуемый на оконечных системах программами клиента и сервера, которые обмениваются HTTP-сообщениями. HTTP в качестве протокола транспортного уровня использует протокол TCP.
Каждая Web-страница (документ) состоит из объектов. Объект представляет собой обычный файл в формате HTML, изображение в формате JPEG или GIF, Java-апплет, MP3-аудиоклип и т.п., обладает собственным URL. Как правило, Web-страница состоит из базового HTML-файла и объектов, на которые он ссылается. В качестве указателей ссылок на Web-страницах могут использоваться фрагменты текста, которые выделяются цветом и подчеркиванием, а также графические изображения, которые выделяются рамкой.
Основу структуры сервиса Web составляют 3 элемента, использующие технологию клиент/сервер [5-7]:
сервер – программа, управляющая данными, или сетевой компьютер, на котором организовано вместилище (сайт, Site) локальных архивов информационных (адресных) страниц;
локальный архив информационных страниц. Каждая его страница является самостоятельным приложением и создается пользователем при помощи языка HTML; имеет определенный адрес в Internet, задаваемый через URL, который описывается специальным шаблоном, например, http://www.* (здесь и далее знак * обозначает составной домен);
браузер – агент пользователя Web; клиентская часть ПО, отвечающая за взаимодействие пользователя с сетью на основе графического интерфейса.
Обобщенный формат URL включает 4 поля, разделенные знаками:
<1> : / / <2> / <3> / <4> ,
где <1> – протокол доступа:
http – к странице Web,
ftp – к FTP-серверу,
mailto – к ЭП,
mailserver – к данным с почтовых серверов,
irc – к IRC,
gopher – к Gopher-серверу,
telnet – к определенному серверу в режиме удаленного терминала,
news – к специальной группе новостей Usenet,
skype – к среде Skype;
<2> – адрес сервера (Site Name):
www.* – адрес сайта Web,
gopher.* – адрес Gopher-сервера,
ftp.* – адрес FTP-сервера;
<3> – путь к информации уже на сервере;
<4> – имя файла с расширением.
URL обладает серьёзным недостатком: в нём можно использовать только ограниченный набор символов, меньший, чем ASCII (латинские буквы, цифры и лишь некоторые знаки препинания). Символы кириллицы будут перекодированы особым способом, делая чтение невозможным
Программная архитектура Web реализует технологию клиент-сервер и включает 4 элемента (рис.1.19). Web-серверы представляют основу Web. Web-сервер принимает HTTP-запросы от клиентов и выдает им HTTP-ответы вместе с HTML-страницей, изображением, файлом, медиа-потоком или другими данными. Причем, Web-сервером называют как сетевой компьютер, так и ПО, выполняющее названные функции.
Программа-клиент – браузер (MS Internet Explorer, Netscape Communicator, Mozilla и др.) |
||
Web-сервер протокола HTTP (MS Internet Information Server, Apache) |
Базы данных HTML-документов, графики, мультимедиа |
ПО в стандарте CGI (программы-шлюзы в FTP, Gopher и другие сервисы) |
Рис.1.19. Программная архитектура Web
Программа-клиент (Web-браузер) передаёт Web-серверу запросы на получение ресурсов, обозначенных URL-адресами. Ресурсы — это HTML-страницы, изображения, файлы, медиа-потоки или другие данные, которые необходимы клиенту. В ответ Web-сервер передаёт клиенту запрошенные данные. Этот обмен происходит по протоколу HTTP.
Кроме Web-браузеров клиентами Web-серверов могут быть разнообразные программы, самостоятельно обращающиеся к Web-серверам для получения обновлений или другой информации. Например, Программа-клиент Антивирус NOD, Panda и др. может периодически запрашивать у соответствующего Web-сервера обновления своих антивирусных баз или версий программ). Это могут быть: мобильный телефон, получающий доступ к ресурсам Web-сервера по протоколу WAP, другие интеллектуальные устройства или бытовая техника.
Программы-шлюзы обеспечивают взаимодействие Web-сервера протокола HTTP c другими серверами альтернативных протоколов (FTP, распределенными серверами Oracle и т.п.).
Могут применяться дополнительные сервисные программы для сервера, выполняющие полезные сетевые функции [5-7].
Оригинальные и перспективные серверы Web. Чтобы заинтересовать клиентов, многие фирмы начали совершенствовать и разрабатывать новые виды и варианты представления Web-информации. Разрабатываются десятки новых типов серверов (сайтов) Web. Примеры:
трехмерный сервер ZD3D на основе средств языка моделирования виртуальной реальности (Virtual Reality Modeling Language, VRML). Он представлен как трехмерная виртуальная зона. Использована метафора виртуального аэропорта (Terminal Reality), где в виде расписания рейсов представлены статьи и комментарии, в виде ракет и автобусов – соответственно посылка сообщений и путешествия по Сети, в виде галерей отправления показаны ГТ-ссылки, имеется секция свежих новостей. Для работы в среде такого сервера необходима установка дополнительного специального ПО;
сервер Purveyor Encrypt WebServer. Он обеспечивает шифрование информации;
сервер Net.radio. Этот сервер обеспечивает поддержку аудио в РВ, когда можно слушать радио через Internet;
серверы электронной коммерции, посетив которые, можно быстро найти нужные товары, приобрести их и сразу оплатить покупки по безналичному расчету;
музыкальные информационные серверы с множеством различных описаний и фотографий, средствами прослушивания аудио и просмотра видеоклипов;
серверы-склады музыки в виде файлов формата MP3.
Новые направления развития Web.
Web-конференции – технологии и инструменты для онлайн-встреч и совместной работы в режиме РВ через Сеть. Они позволяют проводить онлайн-презентации, совместно работать с документами и приложениями, синхронно просматривать сайты, видеофайлы и изображения. При этом каждый участник находится на своём рабочем месте за компьютером.
В первые годы после возникновения Сети понятие «Web-конференции» означало общение на форумах и в списках рассылки, то есть общение в асинхронном режиме. Первой популярной программой для Web-конференций, позволяющей общаться и работать над приложениями и документами в режиме РВ, стала программа MS NetMeeting.
Затем инструменты для Web-конференций стали появляться в различных программах-мессенджерах (IM-клиентах), наиболее популярным из которых был Windows Messenger, встроенный в ОС MS Windows. IM служит для обмена сообщениями через Сеть в РВ через службы мгновенных сообщений (Instant Messaging Service, IMS). Передаваться могут текстовые сообщения, звуковые сигналы, изображения, видео, а также производиться совместное рисование или игры. IM может применяться для организации видеоконференций. Большинство IM-клиентов позволяет видеть, подключены ли в данный момент абоненты, занесённые в список контактов. Программа Windows Live Messenger служит для мгновенного обмена сообщениями для MS Windows XP/Vista/Server 2003-2008/W7.
В последние годы появилось большое число Web-сервисов, предоставляющих различные инструменты для Web-конференций, которые работают в браузере или с помощью инсталлируемого «тонкого клиента». Эти сервисы позволяют участвовать в онлайн-встрече независимо от платформы компьютера. Сервисы для Web-конференций могут включать следующие возможности и инструменты:
совместный доступ к экрану или отдельным приложениям;
интерактивная доска (Whiteboard); whiteboarding (рисование на белой доске) – размещение совместно используемых файлов на экранной «совместной записной книжке» или «белой доске». ПО для видеоконференций и data-конференций часто включает средства, позволяющие пользователю делать отметки на электронной доске примерно так, как он сделал бы это на обычной настенной доске. Главное свойство данного типа приложений – позволять более чем одному человеку одновременно работать над изображением, с синхронизацией двух версий друг с другом почти в РВ;
демонстрация презентаций;
синхронный просмотр Web-страниц (co-browsing);
аннотация экрана;
мониторинг присутствия участников;
текстовый чат;
интегрированная голосовая VoIP-связь;
видеоконференцсвязь;
возможность менять ведущего;
возможность отдавать контроль над мышью и клавиатурой;
модерирование онлайн-встреч;
обратная связь (опросы, оценки и др.);
планирование встреч и приглашение участников;
запись хода Web-конференции.
Онлайн-семинары – разновидность Web-конференции, проведение онлайн-встреч или презентаций через Internet в РВ.
Вебинары – особый вид Web-конференции, предполагающий «одностороннее» вещание спикера и минимальную обратную связь от аудитории. Вебинары могут быть совместными и включать в себя сеансы голосований и опросов, что обеспечивает полное взаимодействие между аудиторией и ведущим. В некоторых случаях ведущий может говорить через телефон, комментируя информацию, отображаемую на экране, а слушатели могут ему отвечать, предпочтительно по телефону с громкоговорителем. На рынке также присутствуют технологии, в которых реализована поддержка VoIP аудиотехнологий, обеспечивающих полноценную аудиосвязь через Сеть. Вебинары (в зависимости от провайдера) могут обладать функцией анонимности или «невидимости» пользователей, благодаря чему участники одной и той же конференции могут не знать о присутствии друг друга.
Разработка страниц Web. В любой последовательности скомпонованных страниц ГТ-документ верхнего уровня при его визуализации становится домашней страницей (Home Page) владельца сервера. Кстати, чтобы посмотреть HTML-текст любой заинтересовавшей вас страницы Web, достаточно выбрать режим просмотра Source.
Создание простейшего HTML-документа предусматривает ввод текста и расстановку в нем специальных знаков разметки языка HTML, называемых тегами (tag – знак), для чего нужен HTML-редактор. Документ может содержать заголовки, списки, URL, таблицы и др. Многие пользователи не раз сталкивались с проблемой вставки в определенное место текста нескольких небольших близких по размерам изображений (рисунков, фотографий и т.п.). Проще всего вставить подобные графические объекты в ячейки предварительно созданной таблицы с невидимыми линиями границ. Поэтому все современные HTML-редакторы поддерживают разметку таблиц и позиционирование объектов графики с помощью средств разметки таблиц (и поэтому имеют теги таблиц). Очевидно, что браузер должен быть совмещен с HTML-редактором, либо автоматически вызываться в среде редактора для тестирования создаваемого HTML-документа.
Но HTML-документ может быть и очень сложно организованным, многокомпонентным (многофайловым) с множеством взаимных ссылок. Его компонентами могут быть файлы различной природы: графические, мультимедиа (аудио, видео, анимации) и т.д., а также вставки, написанные на различных языках программирования для Web.
ПО разработки страниц Web включает 4 группы программных средств:
HTML-дополнения к обычным текстовым редакторам/процессорам;
программы-конверторы языка HTML (текст → HTML-документ);
средства разработки компонентов HTML-документа: графические редакторы, мультипликаторы (анимация), аудио-рекордеры (звуковое сопровождение), формирователи видеопотоков;
интегрированные системы Web-дизайна, включающие HTML-редакторы и другие компоненты, например, Dreamweaver, FrontPage.
Свойства специализированных редакторов HTML:
поддержка различных стандартов и версий HTML;
наличие специальных средств разработки элементов документа – таблиц, форм и графических стеков ГТ-ссылок (imagemap);
достаточно большой размер редактируемого файла;
режим WYSIWYG;
удобство разработки (ясный внешний вид, интуитивные элементы представления, пиктограммы, акселераторы, планки и панели инструментов);
автоматическая проверка синтаксиса HTML и национальных языков (орфография и правописание);
автоматизация разметки (вставки тегов): меню, диалоговые окна, предложение парных тегов, индикация ошибок и т.п.;
просмотр вместе с вводом;
наличие списка ссылок на наиболее популярные страницы Web и накопление собственного такого списка (запоминание по ходу наработок автора);
широкое использование таблиц и средств разметки таблиц для позиционирования графических объектов;
наличие описаний различных стандартов и новых версий HTML.
Свойства браузера. По мере развития Web развивались и средства, позволяющие видеть и слышать ее информацию (рис.1.16, 1.18, 1.20).
Выделены перспективные свойства программ просмотра ГТ-документов – браузеров. А открыл состязание первый популярный графический браузер NCSA Mosaic (1993 г.), возможности которого стали отправной точкой развития браузеров. Рассмотрим важнейшие свойства браузеров [5-7, 38].
Рис.1.20. Среда браузера компании Netscape (при работе специализированной информационной службы Google)
Браузер должен не только обеспечивать просмотр простого ГТ, но и загружать и воспроизводить сложные многофайловые документы мультимедиа. После выбора заинтересовавшей вас страницы браузер начинает перекачивать соответствующие файлы (найденные по их URL) на вашу станцию и по мере возможности сразу начинает визуализацию – показ складывающегося на экране ГТ-документа. Впечатляет средство психологического комфорта в браузерах – видеоэффект Fade-in: постепенный вывод изображения фрагментов Home Page, начало вывода на экран до конца полной передачи файлов документа по сети в ОП станции, где работает браузер.
Но браузер может показать отнюдь не все, что есть в Internet. Например, он не может распознавать видеопотоки, редкие или новые форматы файлов. Чтобы браузер работал с неизвестным ему форматом, необходимо инсталлировать в него расширение. Расширение называется у различных браузеров по-разному: у Netscape Communicator – plug-in, у Internet Explorer – control, но по сути это одно и то же – модуль (библиотеки динамических ссылок) DLL, содержащий стандартную для браузера функцию распознавания какого-то изначально неизвестного ему формата файлов. Модуль расширения позволяет видеть или проигрывать различные данные прямо на Web-странице пользователя.
В случае неудачной попытки визуализации сложного документа браузер запускает соответствующее внешнее приложение – одну из предварительно установленных программ-помощников (Helper Applications). Поэтому прежде, чем браузер заработает, потребуется установить несколько программ: программы регистрации (Config PPP и TCP), программы помощи при визуализации, например, мультимедиа-вставок, флэш-медиа или новинок от компании Shockwave. Но надо еще не забывать обновлять версии программ-помощников, поскольку в Сети мгновенно забывают все старое. Сейчас даже может производиться автоматическая проверка версии программы-помощника и предлагается оперативно обновить ее.
Простая процедура инсталляции браузера и модификации ее среды: интерактивные возможности конфигурирования, запоминание текущей конфигурации и быстрый возврат к ней.
Закладки (Bookmarks, Favourites или Избранное – в Internet Explorer, Hotlist – в NCSA Mosaic) – функция автоматизированного сохранения и редактирования по желанию пользователя адресов часто посещаемых сайтов Web или даже встречавшихся ГТ-ссылок. Используется функция Add Bookmarks (Favourites). Браузер может иметь оригинальную систему хранения закладок, например, редактируемый HTML-документ. Закладки можно заносить в собственную, легко создаваемую многоуровневую систему каталогов.
Доступ к объектам мультимедиа: звуковым файлам, видеофайлам.
Точный и качественный вывод образов, графических или динамических изображений.
Корректная интерпретация HTML-документов: браузер игнорирует то, что не может интерпретировать, но не зависает и не задает лишних вопросов, оставляя только квадрат на экране с характерным красным знаком «X» в месте неудачного вывода незнакомой информации или квадрат с красной, синей и зеленой фигурами при неудачном выводе графического объекта.
Высокая скорость работы.
Расширяемость (возможность подключения собственных браузеров или включения принципиально новых средств).
Можно пользоваться несколькими браузерами одновременно. Это значительно ускоряет и упрощает работу: пока вы смотрите одно, загружается другое.
Можно открывать в новых окнах все заинтересовавшие вас ссылки, а не просматривать их по очереди, время от времени возвращаясь на исходную страницу.
Возможность обработки вставок, написанных на различных языках программирования Web-приложений (апплетов Java, конструкций языков SGML, VRML, XML и других новых, основанных на них языках разметки) и иных.
Наличие средств отключения (запрета) пользователем вывода картинок или определенных объектов, поддерживаемых новыми технологиями визуализации (например, ActiveX и т.п.), в целях уменьшения объема входящего трафика и суммы оплаты за него.