World Wide Web: la ragnatela globale La rete e il World Wide Web Master Catagolazione AA 2009/10 Maria A. Alberti WWW (detto web, ragnatela) è la rete costituita dai server che forniscono accesso alle loro informazioni tramite il protocollo HTTP (HypertText Transfer Protocol) gli host si collegano ai server usando un programma client detto browser (colui che curiosa) host è ogni apparato collegato in rete: ospita programmi applicativi sia di tipo client sia di tipo server 2 Storia del web 1980: Tim Berners-Lee (CERN) sviluppa il programma "Enquire-Within-Upon-Everything" che consentiva di effettuare link tra diversi computer connessi in rete 1989: Tim Berners-Lee diffonde due documenti per raccogliere opinioni sul suo lavoro presso il CERN 1990: Il CERN appoggia ufficialmente il progetto viene coniato il nome World-Wide Web 1991: Sviluppo dei primi client ed apertura del WWW server del CERN Storia del web 1992: Sviluppo del client con interfaccia a finestre in ambiente Xwindow viene rilasciata la lista dei primi 26 server WWW 1993: Viene rilasciato il primo browser per Macintosh viene rilasciato X-Mosaic di Marc Andreessen (NCSA) i server HTTP sono circa 50 1994: Viene fondata la Mosaic Corporation (oggi Netscape Corp.) i siti WWW sono 1.500 si tiene il primo meeting del "W3Consortium" presso il MIT il CERN sospende il supporto del progetto WWW 2000: Centinaia di milioni di pagine disponibili?!? 3 4 Il successo del web I protocolli precedentemente usati per il trasferimento dei file (FTP, File Transfer Protocol) prevedevano che i documenti fossero copiati sulla macchina per essere consultati le fasi di download e consultazione erano distinte Tramite il web è possibile consultare direttamente dei documenti online il trasferimento dei documenti viene effettuato automaticamente, in modo trasparente all utente 5 Il successo del web Consente di accedere in modo uniforme a informazioni di varia natura immagini, animazioni, suoni, filmati... (multimedialità) Con l introduzione di componenti attive (form, applet, javascript, php, ) è anche possibile utilizzare i browser web per trasmettere informazioni dall utente al server 6 1
Le basi tecnologiche Le tecnologie che hanno permesso l ampia diffusione del web sono: gestione degli ipertesti e della multimedialità disponibilità di programmi client multiprotocollo (i browser) efficaci convenzioni per l identificazione delle risorse: indirizzi IP utilizzo di un protocollo HTTP nella connessione browser-server particolarmente semplice Architettura del web 7 8 Internet Internet - La Rete delle reti Progetto del Department of Defense USA ARPANET (Defense) Advanced Research Project Agency risposta allo Sputnik sovietico del 1957; disegnata per resistere a un attacco nucleare la resistenza ai guasti è garantita dalla natura punto-apunto con ridondanza di cammini sponsorizza la ricerca presso università e laboratori di ricerca la rete è di uso esclusivo militare e di ricerca Internet Collezione su scala mondiale di apparati Insieme comune di tecnologie di rete, protocolli e applicazioni Anche su reti private o semi-private Intranets Reti private a una istituzione o azienda, con accesso riservato ai membri. Extranets Reti che connettono diverse istituzioni ma ancora con accesso riservato. Es: i fornitori o i grossisti di un azienda 9 10 Internet Nodi ARPANET dicembre 1969 UCSB, UCLA, SRI, Utah marzo 1971 UCSB, UCLA, SRI, Utah, Stanford, SDC, Rand, Uillinois, MIT, BBN, Lincoln Lab, Harvard, Burroghs, CASE, Carn 1983 migliaia di nodi viene separata la MILNET 1990 integra NSFNET, BITNET, HEPNET, SPAN, EARN ARPANET viene smantellata Internet 1974: viene proposto il protocollo TCP/IP per superare le difficoltà di connessione tra reti diverse integrato in Unix, UC at Berkeley 1991: viene proposto il protocolo http e il World Wide Web CERN, Ginevra la rete diventa anche commerciale la dimensione raddoppia ogni anno 2000: milioni di host 11 12 2
Architettura delle Reti L insieme dei livelli e dei protocolli si chiama architettura di rete A interprete segretario I like rabbits Mi piacciono i conigli Fax: ++39- mi piacciono i conigli J aime les lapins Mi piacciono i conigli Fax: ++39- mi piacciono i conigli B interprete segretario Software delle Reti Organizzato a livelli per ridurne la complessità il numero dei livelli e le loro funzionalità dipendono dal tipo di rete le macchine comunicano logicamente per pari livelli (peer) il livello x su A parla con il livello x di B ogni livello comunica fisicamente solo con i due adiacenti, superiore e inferiore (se esistono) tramite un interfaccia 13 14 Software delle Reti l interfaccia definisce le operazioni primitive e i servizi che il livello sottostante offre a quello soprastante le regole per la comunicazione sui vari livelli si chiamano protocolli stabiliscono come la comunicazione deve procedere e il formato dei pacchetti Software delle Reti Pila dei protocolli insieme dei protocolli usati ai vari livelli di una rete ogni protocollo aggiunge un instestazione al messaggio con le informazioni che servono al livello omologo all altro capo della comunicazione per interpretare il messaggio 15 16 A Software delle Reti livello 4 protocollo di livello 4 livello 4 interfaccia di livello 3-4 livello 3 protocollo di livello 3 livello 3 interfaccia di livello 2-3 livello 2 protocollo di livello 2 livello 2 interfaccia di livello 1-2 protocollo di livello 1 livello 1 livello 1 B Tipologia di Servizi Servizi orientati alla connessione si stabilisce una connessione tra sorgente e destinazione che dura per tutta la durata della connessione come nel telefono i dati arrivano nell ordine in cui sono spediti mezzo fisico Esempio di livelli, protocolli e interfacce 17 18 3
Tipologia di Servizi Servizi privi di connessione non esiste connessione tra gli estremi permanente durante la trasmissione come nel sistema postale i messaggi possono non arrivare nell ordine di spedizione possono essere inaffidabili con e senza conferma di ricezione Tipologia di Servizi La qualità del servizio (QoS, Quality of Service) caratterizza le prestazioni dei servizi alcuni servizi sono affidabili non perdono mai i dati garantiscono tempi di consegna garantiscono una certa capacità di trasmissione (banda) trasmissione digitale di audio e video 19 20 Servizi vs protocolli Un servizio: Insieme di operazioni primitive che un livello fornisce ad un livello superiore tramite l interfaccia definisce le funzionalità che quel livello dispone Un protocollo: Insieme delle regole che governano il formato e il significato dei blocchi di informazione e dei pacchetti scambiati L architettura che ha portato a Internet Transmission Control Protocol/Internet Protocol definita nel 1974 da Vinton Cerf per superare problemi di compatibilità tra protocolli esistenti Composta da 4 livelli Applicazione diversi Trasporto TCP o altri UDP Internet IP Rete (fisico) 21 22 Livello rete qualunque protocollo in grado di trasportare pacchetti che usano il protocollo Internet - IP l architettura non specifica alcun requisito Ethernet, Arpanet, packet radio Livello internet usa l Internet Protocol definisce un tipo di pacchetto in cui spezza i dati che riceve dal livello superiore dimensioni dello header e del payload, informazioni nello header privo di connessione non garantisce l ordine di consegna non garantisce la consegna i pacchetti possono seguire percorsi diversi trasparente all utente finale 23 24 4
Livello trasporto frammenta in pacchetti la sequenza di byte da trasmettere, la riorganizza all arrivo usa il Transport Control Protocol orientato alla connessione garantisce l ordine dei pacchetti garantisce la consegna garantisce la correttezza dei byte trasmessi ritrasmette in caso di errore controlla il flusso perché un ricevente lento non soffochi a causa di un trasmittente veloce Livello trasporto oppure usa lo User Datagram Protocol privo di connessione non garantisce l ordine dei pacchetti inaffidabile veloce non controlla la correttezza adatto per servizi in cui il tempo di risposta è più importante della correttezza video, audio 25 26 Livello applicazione usai protocolli di alto livello che i prodotti software implementano per offrire servizi agli utenti finali ogni protocollo è associato ad una porta sulla macchina che lo esegue la coppia <indirizzo della macchina, porta> individua univocamente la connessione serve per smistare le varie connessioni ai vari protocolli la connessione viene stabilita solo se è presente il servizio su quella data porta Protocolli applicazione SMTP: Simple Mail Transfer Protocol - email porta 25 POP: Post Office Protocol - lettura remota della posta elettronica porta 110 HTTP: HyperText Transfer Protocol - web porta 80 27 28 Protocolli applicazione NNTP: Network News Transport Protocol - news porta 119 FTP: File Transfer Protocol - trasferimento file porta 21 Telnet: collegamento terminale remoto porta 23 DNS: Domain Name Service - rubrica porta 53 Istituzioni e organizzazioni Tecnologia nata su base informale che viene ora regolata da istituzioni preposte allo sviluppo degli standard World Wide Web Consortium (W3C) www.w3c.org Internet Enginnering Task Force (IETF) www.ietf.org 29 30 5
Il protocollo del WEB Il protocollo di applicazione adottato dal web e che regola la trasmissione dei documenti ipertestuali si chiama HyperText Transfer Protocol (HTTP) Si basa sul protocollo di trasporto TCP/IP I documenti devono però essere in uno specifico formato: HyperText Markup Language (HTML) Come funziona il WWW Il funzionamento del World Wide Web non differisce molto da quello delle altre applicazioni Internet Anche in questo caso il sistema si basa su una interazione tra un computer client ed un server 31 32 Architettura client-server In un architettura client-server ci sono due host connessi alla rete: un client che sottopone richieste al server un server in grado di rispondere alle richieste formulate da un client Ovviamente la comunicazione fra client e server può avvenire solo se i due hanno stabilito un protocollo comune di comunicazione Web: client-server Un web-server è un server su cui è in esecuzione un programma in grado di scambiare messaggi con un web-client tramite il protocollo HTTP Un web-client è un programma (browser) in grado di dialogare con un web-server (usando il protocollo HTTP) 33 34 Connessione diretta ad Internet Per visitare un sito Web con un browser, si deve specificarne l indirizzo (esplicitamente o selezionando un link) Il client invia la richiesta di connessione, formulata nel modo specificato da HTTP Ricevuta la richiesta, il server Web trasmette le informazioni al computer e il browser provvede a visualizzarle Collegamento via modem Se siete collegati tramite un modem, allora le informazioni fra client e server passano attraverso il provider 35 36 6
Connessione browser-server web La connessione si realizza in cinque fasi: l utente utilizza il browser per preparare una richiesta il browser invia la richiesta (request) il server riceve la richiesta e opera per soddisfarla recupera il documento richiesto il server invia una risposta (response) il browser riceve la risposta, la interpreta e la visualizza Lo stato della richiesta Lo stato della richiesta corrente è visualizzato nella barra di stato del browser Se l indirizzo è sbagliato il browser segnalerà un messaggio di errore 37 38 I browser Tutti i browser implementano il protocollo HTTP, ma in genere sono multiprotocollo, sono in grado cioè di comunicare con altri tipi di server In genere fungono anche da client: gopher SMTP/POP/IMAP FTP, telnet NNTP L identificazione delle risorse Per poter essere utilizzate le varie risorse disponibili sulla rete (i documenti sui server) devono essere identificabili in modo univoco I browser identificano le risorse tramite indirizzi detti URL (Uniform Resource Locator) Un indirizzo URL è così composto: protocollo://server:porta_tcp:/file_path_completo 39 40 Esempio di indirizzo URL Dato che la porta associata al protocollo HTTP è la 80 per default non è necessario specificarla Il nome dei file index.html è implicito se non viene specificato il nome del file completo, viene automaticamente cercato un file dal nome index.html Terminologia utile Utilizzando e configurando i browser ci si imbatte spesso in alcuni termini che sono importanti per un uso corretto del web proxy motore di ricerca cookie applet javascript 41 42 7
I proxy Un proxy è un server (host+sw) che svolge la funzione di agente per gli utenti di altri computer Configurando il proprio browser in modo che usi un determinato proxy, le richieste di un documento non saranno fatte direttamente dal proprio computer al sito remoto, ma dal server proxy, che si preoccupa poi di fornirci il documento Funzione dei proxy Il proxy dispone di una propria memoria cache, nella quale memorizza tutti i documenti recuperati negli ultimi tempi se un utente richiede di caricare un documento che è già presente nella cache, il proxy provvede a spedirglielo direttamente senza contattare il sito remoto, e quindi in tempi più brevi se il documento non è presente nella cache, il proxy contatta il sito remoto, recupera il documento, lo gira all utente e lo memorizza nella cache 43 44 I motori di ricerca Un motore di ricerca è un server che fornisce un servizio di ricerca sulla rete per parole chiave Il motore di ricerca periodicamente guarda i documenti sulla rete e li indicizza in base ad delle parole chiave L utente specifica delle parole chiave, e in risposta il motore di ricerca gli fornisce una lista di link ai documenti contenenti quella parola chiave I motori di ricerca I motori di ricerca più famosi: http://www.google.com/ http://www.altavista.com/ http://www.yahoo.com/ http://www.excite.com/ http://www.lycos.it/ http://www.virgilio.it/ http://arianna.iol.it/ 45 46 Esempio Una maschera di ricerca 47 48 8
Cookie Frammenti di testo inviati dal server al browser del client e poi viceversa ogni volta che il client accede ad un server Usati per la conservazione del valore di alcuni parametri durante la navigazione Memorizza preferenze, siti preferiti, acquisti online preferenze in questo modo, il sito remoto potrà in seguito fornire informazioni personalizzate http://www.google.it/support/websearch/bin/answer.py? hl=it&answer=35851 per abilitare i cookie dai browser Critiche sui cookie Poiché sono usati per monitorare la navigazione su internet sono oggetto di dibattito sul diritto alla privacy Non sempre sono in grado di identificare l'utente in modo accurato Potenzialmente possono essere oggetto di attacchi informatici. Open Web Application Security Project sostiene che la manipolazione dei cookie è uno dei 20 attacchi più utilizzati dagli hacker soprattutto nei sistemi di e-commerce 49 50 Disabilitare i cookie Esempio da Google Se vengono disabilitati alcune funzionalità dei siti possono non essere presenti Carrello spesa Le applicazioni più comuni memorizzano le informazioni sulle abitudini dell'utente all'interno dei siti che visita. Sono considerati accettabili se sono un servizio per l utente 51 52 Uso dei cookie Facendo shopping in un sito di vendita via Internet, potete inserire i prodotti che vi interessano nel carrello della spesa il server spedirà al vostro browser un cookie,che conterrà l'indicazione della vostra scelta d'ora in poi, ogni volta che voi richiamate una pagina dello stesso sito, il vostro browser segnalerà al server che voi avete già selezionato tale oggetto, rispedendogli il cookie 53 9