Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Web-технологии. Ч.1. Учебное пособие (курс лекций)
.pdf
МИНИCTEPCTBO НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
С. В . Г о в о р о в а
WEB-ТЕХНОЛОГИИ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
(КУРС ЛЕКЦИЙ)
Часть 1
Направление подготовки 09.03.01
Информатика и вычислительная техника
Направленность (профиль) «Автоматизированные системы
обработки информации и управления»
Квалификация выпускника – бакалавр
Ставрополь
2019
УДК 004.77 (075.8)
ББК 32.973.202 я73
Г 57
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Северо-Кавказского федерального
университета
Говорова С. В.
Г 57 Web-технологии: учебное пособие (курс лекций). Часть 1. –
Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2019. – 149 с.
Пособие представляет 1 часть курса лекций, подготовленного в
соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования. В нём рассматривается теория и практика
реализации языка гипертекстовой разметки HTML и языка web-программирования JavaScript.
Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению
подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.
УДК 004.77 (075.8)
ББК 32.973.202 я73
Рецензенты:
д-р. техн. наук, доцент Г. И. Линец,
канд. пед. наук, доцент Ж. В. Игнатенко (АНО ВО СКСИ)
© ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2019
2
Пособие (курс лекций) по дисциплине «Web-технологии»
подготовлено в соответствии с Федеральным государственным
образовательным стандартом высшего образования.
Дисциплина занимается вопросами формирования фундамен-
тальных знаний и основополагающих принципов использования
современных информационных технологий в области web-
технологий и web-программирования, привитие умений и навыков
использования данных знаний при работе в различных областях
применения информационных систем и технологий в современном
обществе.
Задачами дисциплины являются:
− изучение технологий взаимодействия индивидуального и
коллективного пользователя с мировыми информационными ресурсами;
− изучение технологий создания web-сайта.
Дисциплина «Web-технологии» обеспечивает изучение дис-
циплин: «Web-приложения баз данных», «Программирование мобильных устройств», «Программирование в компьютерных сетях»,
практика по получению первичных профессиональных умений и
навыков, в том числе первичных умений и навыков научноисследовательской деятельности, «Технологии и методы программирования», «Программирование на языке высокого уровня, «Информационные войны в сети Интернет».
Освоение изучаемой дисциплины позволит будущему бака-
лавру по направлению 09.03.01 Информатика и вычислительная
техника полноценно осуществлять свою профессиональную деятельность, в частности, обладать следующими компетенциями:
1. Способность осваивать методики использования про-
граммных средств для решения практических задач (ОПК-2).
2. Способность разрабатывать модели компонентов инфор-
мационных систем, включая модели баз данных и модели интерфейсов "человек – электронно-вычислительная машина" (ПК-1).
3
План
1. История возникновения и развития глобальной компьютерной
сети Интернет.
2. Основные принципы работы Интернета.
3. Основные принципы доступа к сети Интернет.
История возникновения и развития глобальной компью-
терной сети Интернет
Internet – всемирная компьютерная сеть, составленная из раз-
нообразных компьютерных сетей, объединенных стандартными
соглашениями о способах обмена информацией (протоколами) и
единой системой адресации. Всемирную сеть Internet можно представить как паутину взаимопересекающихся связей – спутниковых, оптоволоконных, телефонных и радиорелейных каналов, соединяющих компьютеры во всем мире. Множество базисных компьютеров (узлов сети или хостов), расположенных в академических институтах, государственных и коммерческих организациях,
обеспечивают работоспособность сети. Имеются и другие мировые компьютерные сети, формально не входящие в Internet, но связанные с ним посредством так называемых шлюзов (gateway). Нередко под Internet понимают всю совокупность таких сетей – Сеть
сетей.
Сети Internet уже более 40 лет. Импульсом к ее рождению по-
служили нужды военных.
Запуск в Советском Союзе первого искусственного спутника
Земли в 1957 году ознаменовал начало технологического соревнования между СССР и США.
В 1958 году для проведения и координации научно-
исследовательской деятельности в военной области при Министерстве обороны США было выделено специальное Агентство
Передовых Исследовательских Проектов (Advanced Research
Projects Agency – ARPA). В его ведении, в частности, находились и
работы по обеспечению безопасности связи и коммуникации в
случае начала ядерной войны. Такая система передачи данных
4
должна была обладать максимальной устойчивостью к повреждениям и быть способной функционировать даже при полном выведении из строя большинства своих звеньев.
В основу проекта были положены три основные идеи:
– каждый узел сети соединен с другими так, что существует
несколько различных путей от узла к узлу;
– все узлы и связи рассматриваются как ненадежные – суще-
ствуют автоматически обновляемые таблицы перенаправления пакетов;
– пакет, предназначенный для не соседнего узла, отправляется
на ближайший к нему согласно таблице перенаправления пакетов,
при недоступности этого узла – на следующий и т.д.
Созданная по такому принципу система не имела централизо-
ванного узла управления, и, следовательно, безболезненно могла
изменять свою конфигурацию.
В 1967 году для создания сети передачи данных было решено
использовать разбросанные по всей территории США компьютеры
ARPA, соединив их обычными телефонными проводами. Работы
по созданию первой глобальной компьютерной сети, получившей
название ARPANet, велись быстрыми темпами и уже к 1968 году
появились ее узлы, первый из которых был построен в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (University of California in
Los-Angeles, UCLA), второй – в Стенфордском исследовательском
институте (Stanford Research Institute, SRI).
В сентябре 1969 года состоялась передача первого компьютерного сообщения между этими центрами, что фактически ознаменовало рождение сети ARPANet. К декабрю 1969 г. ARPANet
насчитывала 4 узла, в июле 1970 г. – восемь, а в сентябре 1971 г. –
уже 15 узлов.
В 1971 г. произошло событие, которое повлияло на всю последующую историю Internet. Американский инженер Рэй
Томлинсон (Ray Tomlinson), работавший тогда в компании BBN
Technologies в Массачусетсе, разработал маленькую программу,
позволявшую посылать сообщение в "почтовый ящик", установленный на его компьютере. "Я понятия не имею, каким было первое сообщение. Я знаю только, что оно все было написано заглавными буквами" – сказал он в интервью корреспонденту Reuters.
Тем не менее, факт этот трудно переоценить. Р.Томлинсона по
5
праву можно отнести к таким знаменитым изобретателям, коренным образом изменившим быт человека, как Эдисон или Попов –
ведь он является "отцом-основателем" электронной почты, которая
спустя три десятилетия фактически изменила мир.
Потом Р.Томлинсон создал "почтовый ящик", который мог
отправлять и посылать сообщения через компьютерную сеть. Ему
же принадлежит идея использовать символ "@" ("коммерческая
эт" – амперсант) в электронном адресе. Следует заметить, что, по
словам Рэя Томлинсона, электронные сообщения могли передавать
и принимать только компьютеры, подключённые к сети
ARPANET. Таким образом, сеть, первоначально созданная американскими военными для военных нужд, начинала работать и на
гражданскую науку. Уже с середины 1972 года среди пользователей сети стало распространяться мнение, что передать письмо по
компьютерной сети намного быстрей и дешевле, чем традиционным методом. Так начал зарождаться первый сервис, без которого
сегодня немыслим Интернет – это e-mail.
А в 1973 г. сеть ARPANet стала международной – к ней подключились Англия и Норвегия.
В 1974 году было открыто первое коммерческое приложение
ARPANet – Telnet, обеспечивающее доступ к удаленным компьютерам в режиме терминала.
В 1976 году появилась программа UUCP (Unix-to-Unix Copy
Program), что привело к созданию следующего сервиса – Usenet
(сетевые новости или телеконференции).
К 1977 году Сеть объединяла уже десятки научных и военных
организаций, как в США, так и в Европе, а для связи использовались уже не только телефонные, но также спутниковые и радиоканалы.
Сеть ARPANet развивалась и становилась похожей на нынешний Интернет.
6
Рис. 1. Схема узлов и каналов связи сети ARPANet в 1980 году
Рост числа компьютерных сетей вне ARPANet создал большие
трудности, касающиеся соединения одной сети с другой, не из-за
различий в аппаратной части, а в силу несовместимости протоколов коммуникации – "языка общения" одного устройства с другим.
Для их преодоления был создан новый стандарт коммуникаций,
названный TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol –
протокол управления передачей /межсетевой протокол). Выдающееся значение этих протоколов, принятых 1 января 1983 года,
заключалось в том, что с их помощью разнородные сети получили
возможность производить обмен данными друг с другом. Именно
этот день фактически является днем рождения Интернета, как сети, объединяющей глобальные компьютерные сети.
В 1986 году Национальным Фондом Науки США (The
National Science Foundation – NSF) была запущена в эксплуатацию
NSFNet. NSFNet являлась высокоскоростной компьютерной сетью,
базирующейся на суперкомпьютерах, соединенных оптоволоконными кабелями, радио- и спутниковой связью. До 1995 года она
составляла основу Интернета в Соединенных Штатах – была
"хребтом" (backbone) американской части глобальных компьютерных сетей (у других стран имелись собственные "хребты"). В 1996
году NSFNet была приватизирована, а научным организациям бы-
7
ло предписано договариваться о доступе к информационным магистралям с коммерческими Интернет-провайдерами. В академических кругах это решение признано ошибочным, и практически с
того же года ведутся эксперименты по воссозданию некоммерческой сети научных и образовательных учреждений, под условным
названием Интернет-2.
Мощное сочетание спутниковых и оптоволоконных каналов
позволило создать в США единое цифровое пространство.
До середины 1990 года Интернет был доступен относительно
узкому академическому сообществу, а его наполнение не отличалось богатством и разнообразием. Из сетевых сервисов тогда были
доступны три:
– Обмен электронными письмами – электронная почта (e-mail),
– Получение файлов по FTP (Протокол передачи файлов) и
– Общение в группах новостей по интересам с помощью текстовых сообщений Usenet – телеконференции, или сетевые новости.
В 1991 появился Gopher – приложение, впервые позволившее
свободно перемещаться по глобальным сетям без предварительного знания адресов необходимых серверов.
Поначалу не привлекло особого внимания и объявление о разработке нового приложения – Всемирной паутины (World Wide
Web – WWW), сделанного в 1991 году в Европейском центре
ядерных исследований (European Center for Nuclear Research,
CERN). Созданный специалистом CERN Тимом Бернерсом-Ли
(Tim Berners-Lee) Протокол Передачи Гипертекста (HyperText
Transmission Protocol – HTTP) предназначался для обмена инфор-
мацией среди физиков, трудившихся в удаленных друг от друга
лабораториях.
Однако в 1992–93 годах WWW еще по-прежнему представлял
собой черно-белый текстовой ресурс. Ситуация значительно изменилась в 1993 году, после того как в Национальном центре суперкомпьютерных приложений (National Center for Supercomputing
Applications, NCSA) был создан первый графический интерфейс к
World Wide Web – браузер Mosaic. Mosaic оказался настолько популярен, что один из разработчиков программы Марк Андриссен
(Mark Andreessen) основал компанию Netscape, занявшуюся разработкой аналога Mosaic – браузера Netscape Navigator.
8
Повсеместное использование сети Интернет широкими массами пользователей фактически началось в 1994 году с созданием
нового браузера – Netscape Navigator. Его появление не только
упростило доступ к информации Всемирной паутины, но, главное,
позволило размещать в виртуальной вселенной практически все
виды данных. На смену текстовым черно-белым приложениям
пришла многокрасочная среда, наполненная графикой, анимацией,
аудио- и видеоданными. Такая среда сразу же привлекла большее
число пользователей, что в свою очередь стимулировало еще
большее число организаций и частных граждан размещать в Сети
свои данные.
В 1997 году к Интернету подключается 100-миллионный
пользователь, а 20 марта 1998 впервые проводится Всемирный
День Интернет. WWW насчитывает уже 300 млн. страниц и более
2 млн. сайтов. К Сети подключено более 150 млн. пользователей.
В 1999 году в Сети появляются первые музыкальные файлы в
формате МРЗ. Женщины становятся не только прекрасной, но и
большей половиной пользователей Интернета: в июне 2000 года
их доля составила более 50,4 %! Этот год знаменит самой массовой вирусной атакой через Интернет – вирус "I Love You" поразил
около 30 млн. компьютеров во всем мире. В этом же году объем
сделок и торговых операций, совершенных в Интернете, достиг
1 триллиона долларов.
Интернет является сетью виртуальных сетей. В 1991 году у
нас (тогда еще в СССР) о нем знали несколько десятков человек,
которые только что освоили электронную почту (через RELCOM)
и попробовали, что такое FidoNet. Первое сообщение по электронной почте было послано президентом США Биллом Клинтоном
2 марта 1993 года. Первая новелла Стивена Кинга была опубликована по каналам Интернет 19 сентября 1993 года (до появления
печатной копии), к тому же году относится начало синхронной
передачи радиопрограмм по сетям Интернет. В конце 1993 года
заработала первая очередь оптоволоконной опорной сети Москвы,
полностью профинансированная Джорджем Соросом. В 1994 году
НАТО организовало первую конференцию по Интернету в России
(в Голицыно под Москвой). С помощью DFN (Deutsche Forschung
Naetze), а затем Дж. Сороса и RELARN круг любителей Интернета
расширился до сотен и тысяч, а после включения программ Мин-
9
вуза и Министерства науки РФ счет пошел на десятки тысяч. Это
произошло прежде всего потому, что созрели условия – в различных учреждениях (сначала научных, а затем коммерческих и государственных) и у частных лиц оказались сотни тысяч персональных ЭВМ. К этому же времени (1992–93 годы) в мире стала формироваться сеть депозитариев, доступных через анонимный доступ (FTP), а несколько позднее и WWW-серверов. На рис. 1 показан рост числа ЭВМ, подключенных к сети Интернет по годам с
1989 по 1998 годы. Видно, что рост числа узлов сети имеет экспоненциальный характер. Можно смело утверждать, что протоколы
Интернет, созданные для осуществления связи в случае нанесения
десятков ядерных ударов по США со стороны СССР, явились одним из немногих (возможно единственным) положительным результатом холодной войны.
Сегодня, когда Интернетом заинтересовались широкие массы
трудящихся, и определенная часть их подключилась к расширению этой сети, стала актуальной проблема оптимального проектирования сетей и их подключения к общенациональной и международной сети Интернет.
Современные сети Интернет объединяют в единое целое многие десятки (а может быть уже и сотни) тысяч локальных сетей по
всему миру, построенных на базе самых разных физических и логических протоколов (ethernet, Token Ring, ISDN, X.25, Frame
Relay, Arcnet и т.д.). Эти сети объединяются друг с другом с помощью последовательных каналов (протоколы SLIP, PPP), сетей
типа FDDI (часто используется и в локальных сетях), ATM,
SDH(Sonet) и многих других. В самих сетях используются протоколы TCP/IP (Интернет), IPX/SPX (Novell), Appletalk, Decnet,
Netbios и бесконечное множество других, признанных международными, являющихся фирменными и т.д. Картина будет неполной, если не отметить многообразие сетевых программных продуктов. На следующем уровне представлены разнообразные внутренние (RIP, IGRP, OSPF) и внешние (BGP и т.д.) протоколы
маршрутизации и маршрутной политики, конфигурация сети и задание огромного числа параметров, проблемы диагностики и сетевой безопасности. Немалую трудность может вызвать и выбор
прикладных программных средств (Netscape, MS Internet Explorer
и пр.). В последнее время сети внедряются в управление (CAN),
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]