32. Протокол http. Обеспечение интерактивности и динамичности Web-страниц. Технология Java, апплеты и сервлеты.

Протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста) был разработан как основа World Wide Web. Все нюансы протокола описаны в RFC (для версии 1.0 - RFC 1945). Работа по протоколу HTTP происходит следующим образом: программа-клиент устанавливает TCP-соединение с сервером (стандартный номер порта-80) и выдает ему HTTP-запрос. Сервер обрабатывает этот запрос и выдает HTTP-ответ клиенту.

Протокол передачи гипертекста HTTP является протоколом прикладного уровня для распределенных информационных систем. Это объектно-ориентированный протокол, пригодный для решения многих задач, таких как создание серверов имен, распределенных объектно-ориентированных управляющих систем и др. Структура HTTP позволяет создавать системы, независящие от передаваемой информации.

Первые версии, такие как HTTP/0.9, представляли собой простые протоколы для передачи данных через Интернет. Версия HTTP/1.0, улучшила протокол, разрешив использование сообщений в формате MIME, содержащих метаинформацию о передаваемых данных, и модификаторы для запросов/откликов.

HTTP используется также в качестве базового протокола для коммуникации пользовательских агентов с прокси-серверами и другими системами Интернет, в том числе и использующие протоколы SMTP, NNTP, FTP, Gopher и Whois. Последнее обстоятельство способствует интегрированию различных служб Интернет. HTML (Hyper Text Mark-up Language) является общемировым языком для создания WWW-страниц (web-страниц). HTML-файл представляет собой текстовый файл, в котором записаны команды языка HTML. Команды, которые составляют язык, называются тэгами. Тэги заключаются в угловые скобки.

Для придания динамичности HTML-страницам был предложен и реализован ряд технологий, "оживляющих" и создающих "реагирующие" на действия пользователя HTML-документы. Одной из первых технологий в этом ряду стоит технология, основанная на CGI-сценарии — программе, инициализируемой на сервере при передаче на него информации из полей форм HTML, создаваемых тэгом <FORM>. Ее недостатком является реализация простейшего сценария вида: "Я вам послал сообщение, а вы мне на него ответили". Более того, подобный сценарий существенно влияет на загрузку сети: любой запрос и ответ занимает ресурсы сети. А если для выполнения некоторого действия на сервере переданы неправильные данные? Пользователь получит вместо ожидаемого (возможно достаточно длительное время) ответа всего лишь сообщение о неверно введенных данных.

Чтобы избежать подобных ситуаций, фирмой Netscape был разработан специальный язык сценариев JavaScript. Программы, написанные на этом языке, встраиваются в документ HTML и интерпретируются браузером, используемым для его просмотра. Подобная технология снимает нагрузку на сеть, избавляя пользователя от ненужных пересылок недостоверной информации, ибо теперь можно написать выполняемый на стороне клиента код для проверки введенных данных. Фирма Microsoft, браузер которой Internet Explorer конкурирует с браузером Netscape Navigator фирмы Netscape, разработала и активно продвигает собственный язык сценариев — VBScript, являющийся подмножеством широко используемого для разработки Windows-приложений языка Visual Basic.

Языки сценариев действительно делают HTML-страницы интерактивными. Содержание страницы может зависеть от желания пользователя, однако для его изменения все равно необходимо производить загрузку новой страницы либо во фрейм отображаемой страницы, либо в новое окно браузера. Причем эти изменения связаны с необходимостью взаимодействия с элементами управления: кнопка, поле ввода, переключатель и т. п. Хотелось бы, чтобы страницы действительно стали динамичными, как наш меняющийся мир: за поворотом мы видим открывающийся новый вид, не взаимодействуя ни с какими "элементами управления". Двигаясь по странице и перемещая по ней курсор мыши, хочется увидеть новую информацию, скрытую до тех пор, пока курсор не пройдет, например, над определенным словом или изображением, расположенным на странице. Поместив курсор мыши на некоторый элемент списка, хотелось бы увидеть уточняющую информацию, скрытую для пользователя до этого момента. Или, указав просто на слово "дальше", увидеть на странице очередную картину любимого художника. Все это реализуется с помощью так называемого динамического языка разметки страниц (Dynamic HTML), который, по существу, состоит из трех компонентов — каскадной таблицы стилей (CSS), JavaScript и HTML, соединенные объектной моделью документа (DOM).

Перечисленные технологии являются мощными инструментами создана интерактивных Web-страниц, однако они ограничены возможностями соответствующих языков сценариев, которые напрямую связаны с располагаемыми на странице элементами, задаваемыми тэгами языка HTML. Апплеты Java и элементы управления ActiveX, создаваемые с помощью современны) языков программирования, поддерживающих объектно-ориентированные технологии, позволяют внедрять в документ программируемые объекты и взаимодействовать с ними, меняя их свойства и вызывая их методы посредством языков сценариев.

Dynamic HTML или DHTML — это способ создания интерактивного веб-сайта, используя сочетание статичного языка разметки HTML, встраиваемого (и выполняемого на стороне клиента) скриптового языка JavaScript, CSS (каскадных таблиц стилей) и DOM (объектной модели документа).

Технология Java.

Java — объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems. Приложения Java обычно компилируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине (JVM) независимо от компьютерной архитектуры. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года.

Java-апплет — это прикладная программа на Java в форме байт-кода. Java-апплеты выполняются в веб-браузере с использованием виртуальной Java машины (JVM), или в Sun's AppletViewer, автономном инструменте для тестирования апплетов. Java-апплеты были внедрены в первой версии языка Java в 1995. Java-апплеты обычно пишутся на языке программирования Java, но могут быть написаны и на других языках, которые компилируются в байт код Java, таких, как Jython.

Апплеты используются для предоставления интерактивных возможностей веб-приложений, которые не могут быть предоставлены HTML. Так как байт-код Java платформо-независим, то Java-апплеты могут выполняться браузерами многих платформ, включая Microsoft Windows, UNIX, Apple Mac OS и GNU/Linux. Такие программы с открытым исходным кодом, как applet2app, могут быть использованы для преобразования апплета в самостоятельные программы на Java или исполняемые файлы Linux и Windows.

Сервлет является Java-программой, выполняющейся на стороне сервера и расширяющей функциональные возможности сервера. Сервлет взаимодействует с клиентами посредством принципа запрос-ответ.

Сервлеты должны реализовывать Servlet интерфейс, который определяет методы жизненного цикла.

Хотя сервлеты могут обслуживать любые запросы, они обычно используются для расширения веб-серверов. Для таких приложений технология Java Servlet определяет HTTP-специфичные сервлет классы.

Пакеты javax.servlet и javax.servlet.http обеспечивают интерфейсы и классы для создания сервлетов.

Первая спецификация сервлетов была создана в Sun Microsystems (версия 1.0 была закончена в июне 1997). Начиная с версии 2.3, спецификация сервлетов разрабатывалась под руководством Java Community Process. Стандарт JSR 53 определял как Servlet 2.3, так и спецификацию JavaServer Page 1.2. JSR 154 включает в себя спецификации Servlet 2.4 и текущую на данный момент 2.5.

33. Методы анализа и проектирования вычислительных сетей и средств телекоммуникаций: математические и имитационные модели. Основные характеристики, определяемые в процессе анализа. Использование средств автоматизации при проектировании вычислительных сетей.

Моделирование представляет собой мощный метод научного познания, при использовании которого исследуемый объект заменяется более простым объектом, называемым моделью.

Основными разновидностями процесса моделирования можно считать два его вида - математическое и физическое моделирование.

При физическом моделировании исследуемая система заменяется соответствующей ей другой материальной системой, которая воспроизводит свойства изучаемой системы с сохранением их физической природы. Примером этого вида моделирования может служить пилотная сеть, с помощью которой изучается принципиальная возможность построения сети на основе тех или иных компьютеров, коммуникационных устройств, операционных систем и приложений.

Возможности физического моделирования довольно ограничены. Оно позволяет решать отдельные задачи при задании небольшого количества сочетаний исследуемых параметров системы.

При оптимизации сетей во многих случаях предпочтительным оказывается использование математического моделирования. Математическая модель представляет собой совокупность соотношений (формул, уравнений, неравенств, логических условий), определяющих процесс изменения состояния системы в зависимости от ее параметров, входных сигналов, начальных условий и времени.

Особым классом математических моделей являются имитационные модели. Такие модели представляют собой компьютерную программу, которая шаг за шагом воспроизводит события, происходящие в реальной системе. Применительно к вычислительным сетям их имитационные модели воспроизводят процессы генерации сообщений приложениями, разбиение сообщений на пакеты и кадры определенных протоколов, задержки, связанные с обработкой сообщений, пакетов и кадров внутри операционной системы, процесс получения доступа компьютером к разделяемой сетевой среде, процесс обработки поступающих пакетов маршрутизатором и т.д. При имитационном моделировании сети не требуется приобретать дорогостоящее оборудование - его работы имитируется программами, достаточно точно воспроизводящими все основные особенности и параметры такого оборудования.

Преимуществом имитационных моделей является возможность подмены процесса смены событий в исследуемой системе в реальном масштабе времени на ускоренный процесс смены событий в темпе работы программы. В результате за несколько минут можно воспроизвести работу сети в течение нескольких дней, что дает возможность оценить работу сети в широком диапазоне варьируемых параметров.

Результатом работы имитационной модели являются собранные в ходе наблюдения за протекающими событиями статистические данные о наиболее важных характеристиках сети: временах реакции, коэффициентах использования каналов и узлов, вероятности потерь пакетов и т.п.

Существуют специальные, ориентированные на моделирование вычислительных сетей программные системы, в которых процесс создания модели упрощен. Такие программные системы сами генерируют модель сети на основе исходных данных о ее топологии и используемых протоколах, об интенсивностях потоков запросов между компьютерами сети, протяженности линий связи, о типах используемого оборудования и приложений. Программные системы моделирования могут быть узко специализированными и достаточно универсальными, позволяющие имитировать сети самых различных типов. Качество результатов моделирования в значительной степени зависит от точности исходных данных о сети, переданных в систему имитационного моделирования.

Программные системы моделирования сетей - инструмент, который может пригодиться любому администратору корпоративной сети, особенно при проектировании новой сети или внесении кардинальных изменений в уже существующую. Продукты данной категории позволяют проверить последствия внедрения тех или иных решений еще до оплаты приобретаемого оборудования. Конечно, большинство из этих программных пакетов стоят достаточно дорого, но и возможная экономия может быть тоже весьма ощутимой.

Программы имитационного моделирования сети используют в своей работе информацию о пространственном расположении сети, числе узлов, конфигурации связей, скоростях передачи данных, используемых протоколах и типе оборудования, а также о выполняемых в сети приложениях.

Системы имитационного моделирования обычно включают также набор средств для подготовки исходных данных об исследуемой сети - предварительной обработки данных о топологии сети и измеренном трафике. Кроме того, система снабжается средствами для статистической обработки полученных результатов моделирования.

Популярных систем имитационного моделирования: Prophesy (American HYTech), COMNET III (CACI Product), NetMaker XA (Make System), StressMagik (NetMagic System), MIND (Network Analysis Center), AutoNet/ Designer (Network Design and Analysis Group), BONES (System& Networks)

Например, система имитационного моделирования COMNET позволяет анализировать работу сложных сетей, работающих на основе практически всех современных сетевых технологий и включающих как локальные, так и глобальные связи. Система COMNET состоит из нескольких основных частей, работающих как автономно, так и в комплексе: COMNETBaseliner - пакет, предназначенный для сбора исходных данных о работе сети, необходимых для проведения моделирования. COMNETIII вместе с пакетом AdvanceFeaturesPack - система детального моделирования сети. COMNETPredictor - система быстрой оценки производительности сети.

(хороший ответ на последнюю тему я не нашел, так что ищите сами, а то что есть тут это примерно то что должно быть).

35