О INTERNET-ТЕХНОЛОГИЯХ В МГТУ "СТАНКИН"

Ковальчук А.Е.
(Москва, МГТУ "Станкин")

        Все более четко на фоне остальных информационных технологий появляются черты нового направления - Internet-технологии. Технически, Паутина это просто распределенная гипермедиа-система, что объединяет в себе три термина: гипертекст, Internet и мультимедиа. HTML - язык разметки гипертекста (HyperText Markup Language), HTML - это упрощенный SGML (Standard Generalized Markup Language), который используется для публикации документов на разных платформах. Подобно SGML, HTML - это ASCII - текст с вкраплениями ряда управляющих кодов.
        Количество WWW-серверов в России неуклонно растет. Если в 1996 году в нашей стране насчитывалось порядка тысячи серверов, то уже в мае этого года в российской части Internet появилось 2 500 серверов. К концу века число WWW-серверов по прогнозам специалистов резко возрастет и достигнет порядка 5 000. Такой рост обусловлен большими темпами информатизации, в том числе и в высшей школе. На рисунке показано отношение WWW-трафика ко всем остальным.


        Видно, что хотя WWW и не доминирует на данном этапе, все же имеет прочные позиции и, исходя из прогнозов западных специалистов, станет лидером уже к концу века.
        Далее приведена типичная последовательность событий по проектированию и созданию web-сервера. На этапе разработки плана и графика реализации проекта определяются содержание, трудоемкость, сметная стоимость работ по проектированию и график их выполнения. На втором этапе идет оценка имеющихся у Заказчика ресурсов для выполнения проекта, формулируются требования к аппаратным и программным частям. Например, для Исполнителя будет полезна следующая информация: тактовая частота является одним из основных качественных показателей производительности процессора. Чем ее значение больше, тем выше производительность процессора. Однако увеличение тактовой частоты, например, в два раза, не приводит к такому же увеличению производительности всего компьютера. Это объясняется тем, что быстродействие компьютера зависит от нескольких характеристик. Компьютер может поставляться как в однопроцессорном, так и в мультипроцессорном исполнении. Мультипроцессорный режим поддерживают интересующие нас операционные системы - Windows NT и UNIX, поэтому можно рассматривать зависимость производительности системы от числа процессоров. Количество оперативной памяти оказывает большое влияние на производительность компьютера. Это обуславливается тем, что при недостаточном количестве памяти операционная система использует так называемую “виртуальную память”, то есть освобождает оперативную память за счет записи временно неиспользуемой информации на жесткий диск. Это приводит к замедлению работы компьютера. Существует также зависимость числа удачных подключений, то есть не просто обращений, а “общения” клиента с сервером от объема оперативной памяти сервера. От емкости жесткого диска зависит объем информации, которую можно разместить на сервере (особенно для таких служб как FTP-сервер). Отношение цена/производительность является самым важным фактором, так как, зачастую, по нему делается выбор между той или иной аппаратурой. Предлагается рассматривать проведение тендера между рядом компаний-продавцов аппаратных частей для выявления оптимального варианта. Однако для потребностей Университета вполне достаточно в качестве сервера установить компьютер класса Pentium II/233/64/6.4Gb. Доступные варианты платформы сервера включают в себя рабочую станцию Unix, компьютеры PC или Macintosh. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы.
        Microsoft Internet Information Server (IIS), хорошо выполняющий роль Web-сервера интрасетей уровня отделения. (Те же производители доминируют и на рынке Web-броузеров.) Microsoft включила свой Internet Information Server в ОС Windows NT Server 4.0. Для малых организаций большое значение имеет простота использования NT Server : легче управлять Web-сервером на основе NT, а не Unix. К тому же нередко NT Server вдвое дешевле соответствующих реализаций на базе Unix. Ряд новых средств NT 4.0, ориентированных на технологии Internet (IIS 2.0, FrontPage 1.1, Index Server и др.), делает подобные решения еще привлекательнее.
        В этом же этапе мы определяем способ подключеня к Internet и происходит утверждение ТЗ. Существуют различные способы подключения к сети: dial-up, то есть по телефонному номеру, по выделенному каналу - по телефонному каналу напрямую. Дело в том, что для содержания www-сервера приемлем, разумеется, только второй вариант. Для обновления же информации на Web-странице достаточно иметь dial-up. Вариант IP-соединения по коммутируемой линии можно рекомендовать для доступа в Internet как с отдельно стоящих компьютеров, так и с рабочих станций локальной сети, в которой не требуется поддерживать постоянное подключение. Этот вид соединения предусматривает временное подключение к серверу доступа провайдера по обычной абонентской линии путем "дозвона" до соответствующего номера с последующей регистрацией, требующей ввода имени пользователя и пароля. При соединении по выделенной линии локальная сеть становится частью Internet со всеми вытекающими последствиями. Вот почему важно продумать вопросы безопасноти LAN. Здесь следует обратить особое внимание на поддержку в ПО Web-сервера стандартов защиты. Firewall - специализированное программное обеспечение для обеспечения защиты от несанкционированного доступа ресурсов корпоративной сети. Это программное обеспечение устанавливается между внешней глобальной сетью и внутренней локальной сетью. Оно позволяет скрыть от внешних пользователей структуру внутренней сети, обеспечивать в соответствии с политикой безопасности правила доступа к сервисам защищаемой сети и многое другое. После принятия перечисленных мер необходимо провести тестирование. Его полнота и комплексность могут служить гарантией безопасности эксплуатации в штатном режиме.
        Далее осуществляется закупка и установка аппаратно-программного обеспечения. Затем создается непосредственно www-сервер, то есть разрабатывается структура, информационное наполнение и графическое оформление. Web-узел, содержащий техническую информацию, должен быть особенно аккуратно оформленным и "комфортным" для пользователей. Технологические материалы могут быть чрезвычайно сложными, поэтому, за небольшими исключениями, дизайн подобного узла надо делать максимально простым, четким и элегантным. Характерным показателем качества проектирования Web-узла являются скорость и простота поиска информации. На удобство работы влияют прежде всего так называемая глубина иерархии и вспомогательные "навигационные" средства. Глубина иерархии - это число переходов, которые должен пройти пользователь, чтобы добраться до нужных данных. Число переходов определяется тем, сколько раз нужно щелкнуть мышью для перемещения на новые Web-страницы. Предельно допустимое значение - три-четыре щелчка, однако идеальным было бы иметь два перехода.
        "Навигационные" инструменты упрощают задачу перемещения в информационном пространстве узла. Это могут быть графические или текстовые элементы в верхней либо нижней части каждой страницы (кнопки перемещения), обеспечивающие доступ к наиболее важным фрагментам узла. Популярным способом ориентирования в более сложных структурах становятся схемы узлов, отражающие все их содержимое. Большинство ПК в настоящее время оснащаются 14- или 15-дюймовыми мониторами с разрешением 640x480 пикселов. Кроме того, страница не должна быть очень длинной; желательно небольше 1,5 экранов. Различные броузеры выводят Web-страницы и графику по-разному. Следует попытаться обратиться к своему узлу с помощью броузеров разных типов, предпочтительно наиболее популярных: Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer, America Online и CompuServe.
        Время загрузки информации (интервал между нажатием кнопки мыши и появлением Web-страницы на экране пользователя) заслуживает особого внимания. Фактически на скорость загрузки влияют размер страницы, быстродействие пользовательского соединения, линии поставщика услуг и соединяющего их маршрута (магистральной сети Internet). Рядом со ссылкой лучше указать точные объемы видео- и аудиофайлов. Многие узлы предлагают пользователям с медленными модемами возможность просмотра текстовых версий графических страниц. Объем графических файлов зависит от размера изображения на экране (обычно задаваемого в пикселях), качества графики, разрешения и формата уплотнения. Следует иметь в виду, что с учетом непроизводительных потерь в каналах связи для загрузки каждого килобайта изображения обычно требуется около 1 с. Загрузка страниц Web-узла должна происходить за 5 - 7с.
        Анимация выполняет на Web-узле различные функции. Существует несколько способов создания анимации, но чаще всего применяются анимированные файлы GIF (GIF89a) и формат Shockwave. Простая анимация предусматривает построение последовательности кадров, каждый из которых оформляется как файл GIF.
        К настоящему времени в Web нашли применение различные форматы мультимедиа: для воспроизведения звука здесь используются файлы wav и au; для видео - qt (QuickTime) и (иногда) avi. Новая технология благодаря потоковому видео/аудио позволяет открывать и воспроизводить файлы в процессе загрузки. Чтобы услышать или увидеть их, пользователю нужен один или несколько интегрируемых модулей, например RealAudio (для потокового звука) либо StreamWorks фирмы Xing и VDOLive от VDOnet для потокового видео.
        Для построения трехмерных сцен и виртуальных сред превосходно подходит язык моделирования виртуальной реальности - VRML (Virtual Reality Modeling Language). В основе другой технологии лежит Java - язык программирования, предложенный компанией Sun Microsystems. Он напоминает C++ и дополнен средствами защиты. С его помощью разработчик Web-узла может создавать небольшие приложения - активные объекты (applet) для среды Web. Активный объект Java автоматически загружается на компьютер пользователя и выполняется локально.
        Сегодня все большее число компаний публикуют в Web свои электронные каталоги, содержащие самую свежую информацию о наличии товаров и их ценах. В качестве СУБД используются Microsoft Access или более мощные продукты от Oracle, Sybase, Informix. Стоимость средств взаимодействия с базами данных может быть самой различной - от бесплатного инструментария до ПО ценой в несколько тысяч долларов.
        Структура сервера Университета обладает четкой древовидной структурой без перекрестных ссылок, что обеспечивает быстрый и качественный доступ к информации пользователем. Графика на каждой странице занимает в сумме не более 30 Кбайт. Кроме того, каждое изображение имеет альтернативный текст, поэтому пользователь может иметь представление о web-страницах и без загрузки графики.
        Web-узлы обычно обходятся дороже, чем планируется первоначально. Базовые затраты на подготовку и работу узла в следующие два года увеличатся на 52 - 231%. Имеет смысл предусматривать в годовом бюджете средства на внедрение новых технологогий. Университетские сервера относятся к группе информационных серверов. Затраты на маркетинг будут расти, так как для рекламы своего сервера Университет должен помещать информацию о Web-узле не только на бесплатных информационно-рекламных серверах, но и на коммерческих страницах. Капиталовложения в аппаратную часть фактически не изменяться и останутся на прежнем уровне. Это в первую очередь связано с тем, что не будет требоваться существенного повышения пропускной способности каналов, обслуживания большого числа запросов и т.п.. Однако, по сравнению с предыдущим годом резко возрастут расходы на информационное наполнение и обслуживание. Эта графа тесно связана с маркетинговой компанией узла, поскольку стиль представления информации и облик сервера зачастую будут играть одну ключевых ролей при выборе пользователем Internet-ресурсов вашего сервера. Стоимость обслуживания возрастет косвенно при создании более сложной структуры сервера. Информацию придется постоянно обновлять, дополнять и корректировать. Определение эффективности зависит от целей и ожиданий компании, которая может подсчитывать число "посетителей" (обращающихся к узлу пользователей), оценивать заявки покупателей продукции или фактический объем продаж. Web-узел может быть открыт для всех пользователей либо перед разрешением доступа станет запрашивать какую-то информацию (либо предоставлять его только конкретным лицам).
        Корпоративная сеть МГТУ “Станкин”состоит из двух локальных сетей университета и канала доступа к Internet, которые соединяются между собой посредством маршрутизатора. Маршрутизатор обеспечивает безопасность сети, являясь фильтром пакетов. К сети подключен WWW-сервер университета. Параллельно к нему подключен резервный сервер на случай отказа основного и сервер удаленного доступа для обеспечения связи с сервером по телефонному каналу.
        В результате мы рассмотрели вопросы: