World Wide Web (WWW o Web)
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- Artemisia Luciani
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1 RETI DI CALCOLATORI Il livello applicazioni: Il WEB: HTTP, HTML Carlo Mastroianni World Wide Web (WWW o Web) Il World Wide Web è una architettura software per l accesso ai documenti pubblicati sui vari siti di Internet. Nacque nel 1989 al CERN di Ginevra come mezzo per scambiare informazioni tra scienziati di diverse nazioni. Il primo browser grafico, Mosaic, fu sviluppato nel Poi nacquero Netscape, Explorer, Mozilla, Firefox ecc. Nel 1994 il CERN ed il MIT di Boston fondarono il W3C - World Wide Web Consortium ( cui poi si associarono centinaia di università e società di tutto il mondo. Scopo del W3C: emanare standard (denominati RFC Request For Comment) e favorire lo sviluppo del Web.
2 Organizzazione di un testo lettura sequenziale Page 1 Page 2 Page 3 Organizzazione di un ipertesto navigazione (browsing) nodo (pagina) link ancora
3 Terminologia Browser: programma applicativo client per navigare in rete. Web server: programma applicativo server eseguito sull elaboratore del fornitore di informazioni (provider). Pagina Web: singolo nodo di un ipertesto. La pagina è scritta nel linguaggio HTML. Home-page: pagina di ingresso di un sito web. Link: porzione di una pagina che, se selezionata, permette di raggiungere un altro punto della stessa pagina o una nuova pagina. Uniform Resource Locator Gli indirizzi dei documenti messi a disposizione sui siti Web sono espressi tramite gli Uniform Resource Locator (URL) L URL specifica: l host sul quale si trova la pagina (IP o nome host) il path della pagina il metodo di accesso (protocollo e porta) Formato: protocollo://indirizzodelserver[:portatcp]/pathname
4 Passi per la visualizzazione di una pagina Web L utente specifica l URL della pagina da visualizzare (es. Il browser controlla la correttezza dell URL Il browser chiede al DNS l indirizzo IP dell host (occorre prima trovare il vero nome del Web server sempre tramite il DNS, e poi l indirizzo IP del Web server) Il DNS risponde: es. l IP cercato è Il browser (client) crea una connessione TCP sulla porta 80 della macchina Il browser richiede il file specificato null URL (nel nostro esempio richiede il file index.html all interno della directory mastroianni/reti, poiché non è indicata una specifica pagina html) Il server invia al client il file index.html La connessione TCP viene rilasciata Il browser visualizza il testo contenuto nel file html Architettura client-server del Web
5 Link tra due siti Web URL: formati a) Con nome DNS. b) Con nome DNS e numero di porta. c) Con indirizzo IP e numero di porta.
6 URL: protocolli utilizzati I browser web sono in grado di gestire non solo HTTP ma molti altri protocolli che è possibile specificare nell URL. http HTTP https HTTPS HTTP sicuro (sulla porta 443) ftp FTP ftp://ftp.lcs.mit.edu/pub/readme file file locale C:\doc\lezione-reti.ppt mailto invio mailto:louiqa@disney.com telnet login remoto telnet://si.deis.unical.it Document Model: HTML Gli ipertesti del Web sono scritti usando il linguaggio HyperText Markup Language (HTML). HTML descrive la disposizione degli elementi presenti all interno di un documento ipertestuale. Può includere documenti in altri formati (immagini, file audio, video). Il browser interpreta il file HTML e lo visualizza. I documenti non HTML sono visualizzati tramite plug-in (es. per le immagini JPEG) o tramite helper applications (es. per documenti PDF o Word). Questi ultimi sono applicativi esterni al browser.
7 HTML <HTML> <!- Start of HTML document --> <HEAD> <TITLE>page title</title> </HEAD> <BODY> <!- Start of the main body --> <H1>Hello World/H1> <!- Basic text to be displayed --> <P> <!- Start of a new paragraph --> <SCRIPT type = "text/javascript"> <!- identify scripting language --> document.writeln ("<H1>Hello World</H1>; // Write a line of text </SCRIPT> <!- End of scripting section --> </P> <!- End of paragraph section --> </BODY> <!- End of main body --> </HTML> <!- End of HTML section --> Questa pagina HTML contiene uno script, nel linguaggio Javascript, che produce una parte del testo HTML che sarà visualizzato dal browser. Protocollo HTTP Hyper Text Transmission Protocol (HTTP) definisce l interazione (richieste e risposte) tra client e server Web. Il browser effettua una connessione TCP sulla porta 80 (o 443 se si usa HTTPS, cioè HTTP sicuro grazie all uso del protocollo di sicurezza SSL). La richiesta HTTP è in formato ASCII e la risposta è in formato RFC 822, cioè lo stesso standard della posta elettronica. La risposta contiene dei campi di intestazione ed una pagina HTML da visualizzare sul browser. In HTTP 1.0 la connessione viene rilasciata dopo la risposta del server (connessione non persistente). HTTP 1.1 gestisce le connessioni persistenti. È possibile inviare ulteriori richieste ed ottenere più risposte dal server con la stessa connessione TCP. In questo modo aumenta l efficienza nel trasferimento dei dati. Ad esempio, i diversi oggetti di una stessa pagina possono essere inviati su un unica connessione TCP.
8 Connessioni HTTP a) Connessioni non persistenti (HTTP 1.0). b) Connessioni persistenti (HTTP 1.1). Richiesta HTTP
9 Richiesta HTTP: esempio Esempio di richiesta (intestazione) GET /index.html HTTP/1.1 Host: User-Agent: Mozilla/4.0 (Windows; U; WinXP; en-us; m18) Gecko/ Netscape6/6.01 Accept: */* Accept-Language: en Accept-Encoding: gzip,deflate,compress Keep-Alive: 200 Connection: keep-alive Richiesta HTTP con telnet Provare (meglio su una macchina Linux) telnet staff.icar.cnr.it 80 >httpoutput GET /index.html HTTP/1.1 Host: staff.icar.cnr.it close Sul file httpoutput è possibile esaminare la risposta
10 Richiesta HTTP: i metodi I metodi HTTP definiscono le operazioni possibili su una risorsa GET chiede la lettura di una risorsa Web. HEAD Richiede solo l intestazione della risposta. Serve per verificare le caratteristiche della risorsa, ad esempio la data dell ultima modifica, senza trasferirla. POST Utilizzato per inviare dati da elaborare al server (es. dati di una form). L intestazione è seguita da un corpo della richiesta che contiene i dati. Risposta HTTP
11 Risposta HTTP intestazione risorsa HTTP/ OK Date: Wed, 06 Nov :45:22 GMT Server: Apache/ (Win32) Last-Modified: Wed, 06 Nov :40:50 GMT Content-Type: text/html <HTML> <HEAD> <TITLE>Sito Web dell ICAR-CNR</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>Informazioni principali</h1> </BODY> Linea vuota La linea iniziale di una risposta contiene una riga di stato con un codice che indica se la richiesta è stata soddisfatta, o la causa del fallimento. Segue l intestazione e la risorsa Web in formato HTML. Gli header HTTP HTTP 1.0 definisce 16 campi o header (tutti opzionali) HTTP 1.1 definisce 46 header (obbligatorio Host:) Alcuni header: client server User-Agent: identifica il programma client che effettua la richiesta. Host: nome DNS del server Accept: tipo di pagina che il client può gestire Accept-Language: lingue naturali che il client può gestire Accept-Encoding: codifiche che il client può gestire Server: informazioni sul server. Last-Modified: data ed ora di modifica della risorsa. Content-Type: tipo MIME del corpo del messaggio. Content-Length:lunghezza in byte del corpo del messaggio.
12 Header HTTP: un elenco Web interattivo: le form Il linguaggio HTML 1.0 permetteva di visualizzare i documenti, ma non di fornire dati al server. HTML 2.0 ha introdotto le form. Una form contiene campi (caselle, pulsanti) con i quali l utente può inserire informazioni ed inviarle al server. Ad ogni campo è associato un valore. Ad esempio il valore di una area di testo è il testo inserito dall utente, il valore di un gruppo di pulsanti di scelta (radiobutton) è l etichetta del pulsante scelto dall utente. Quando l utente fa clic sul pulsante submit, i nomi dei campi ed i relativi valori sono inviati insieme alla richiesta HTTP: se si usa il metodo GET, i dati sono messi in coda all URL dopo un? ad esempio se si usa il metodo POST, i dati sono messi nel corpo della richiesta HTTP È compito del server interpretare i dati ricevuti tramite la form.
13 Web dinamico Le pagine Web sono statiche se il loro contenuto non è modificabile. Il contenuto delle pagine Web dinamiche è invece generato al momento della richiesta, sul server e/o sul client. Web dinamico: lato server Interfaccia CGI Esempio: il server elabora i dati della form, in base ad essi effettua una query su un database, inserisce il risultato della query nella pagina HTML, ed infine invia la pagina al client. La pagina HTML contiene quindi sia testo statico, sia testo dinamico, cioè il risultato della query, che ovviamente può variare da una esecuzione all altra. Linguaggi di Scripting sul lato server Alcuni linguaggi molto diffusi sono: PHP JSP e Servlet (Java) ASP Javascript PERL
14 Uso di programmi CGI Esempio di script eseguito sul server (1) <HTML> (2) <BODY> (3) <P>The current content of <EM>/datafile.txt</EM>is:</P> (4) <P> (5) <SERVER type = "text/javascript"); (6) clientfile = new File("/datafile.txt"); (7) if(clientfile.open("r")){ (8) while (!clientfile.eof()) (9) document.writeln(clientfile.readln()); (10) clientfile.close(); (11) } (12) </SERVER> (13) </P> (14) <P>Thank you for visiting this site.</p> (15) </BODY> (16) </HTML> Il codice Javascript inserisce nella pagina HTML il contenuto del file datafile.txt
15 Web dinamico: lato client E possibile elaborare i dati di una form direttamente sul browser, senza inviarli al server. Questo può servire per verificare la correttezza dei dati inseriti dall utente (es. la correttezza di un codice fiscale o l effettivo inserimento di dati in un campo obbligatorio). Il linguaggio di scripting più usato sul lato client è Javascript. Altri metodi: applet Java e controlli ActiveX di Microsoft. Generazione di pagine dinamiche
16 Proxy HTTP Un proxy HTTP (o Web Proxy) agisce da intermediario fra il client e il server: riceve le richieste dal client ed eventualmente le inoltra al server. I proxy HTTP sono utilizzati per: gestire il caching (ad esempio si evita di aprire connessioni multiple per ottenere una stessa pagina Web) controllare e filtrare gli accessi alla rete da parte degli host di una Intranet Richiesta HTTP Risposta HTTP Proxy Richiesta HTTP Risposta HTTP Server Web Il caching può essere effettuato: sulla macchina del client sul proxy della rete locale del client sul proxy del provider sul server Web del provider Caching Le operazioni di caching utilizzano gli header: Last-Modified: (nella risposta HTTP) serve a stabilire quanto tempo tenere la pagina nella cache; se è stata modificata di recente è probabile che sarà modificata a breve. If-Modified-Since: (nella richiesta HTTP) la pagina viene scaricata solo se è stata modificata sul server dopo la data specificata. Una pagina dinamica non dovrebbe essere mai essere messa nella cache.
17 Server Web Organizzazione di un server Web Apache. Idea di base: poiché un server deve eseguire diverse operazioni in cascata, è possibile assegnare tali operazioni a diversi moduli, con una tecnica di pipeline. Cluster di Server Web Per migliorare l efficienza, è possibile smistare le richieste a più server Web che operano in parallelo. Le richieste sono catturate da un server di front end, che le smista ai vari server a seconda del loro carico.
18 Cluster di Server Web: TCP handoff Usando l architettura della pagina precedente, le risposte devono sempre passare per il front end. La tecnica del TCP handoff consente al server di back end di inviare la risposta direttamente al client. Il client non si accorge di nulla, e vede la risposta come se gli provenisse dal front end.
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