Универсальный идентификатор ресурсов (URI), его назначение и составные части

URI (Uniform Resource Identifier) — унифицированный (единообразный) идентификатор ресурса. URI — символьная строка, позволяющая идентифицировать какой-либо ресурс: документ, изображение, файл, службу, ящик электронной почты и т. д. Прежде всего, речь идёт, конечно, о ресурсах сети Интернет и Всемирной паутины. URI предоставляет простой и расширяемый способ идентификации ресурсов. Расширяемость URI означает, что уже существуют несколько схем идентификации внутри URI, и ещё больше будет создано в будущем.

Связь между URI, URL и URN

Диаграмма Венна, отображающая подмножества схемы URI: URL и URN.

URI является либо URL, либо URN, либо одновременно обоими.

• URL — это URI, который, помимо идентификации ресурса, предоставляет ещё и информацию о местонахождении этого ресурса.
• URN — это URI, который только идентифицирует ресурс в определённом пространстве имён (соответственно, в определённом контексте), но не указывает его местонахождения. Например, URN urn:ISBN:0-395-36341-1 — это URI, который указывает на ресурс (книгу) 0-395-36341-1 в пространстве имён ISBN, но, в отличие от URL, URN не указывает на местонахождение этого ресурса: в нём не сказано, в каком магазине её можно купить или на каком сайте скачать.

Поскольку URI не всегда указывает на то, как получить ресурс, в отличие от URL, а только идентифицирует его, это даёт возможность описывать с помощью RDF (Resource Description Framework) ресурсы, которые не могут быть получены через Интернет (например, личность, автомобиль, город и проч.).

История

В 1990 году в Женеве, Швейцария, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям британским учёным Тимом Бернерсом-Ли был изобретён определитель местонахождения ресурса URL. Так как URL является наиболее используемым подмножеством URI, то этот же 1990 год принято считать годом рождения URI. Но, строго говоря, концепция URI была документально оформлена лишь в июне 1994 года в документе RFC 1630.

Новая версия URI была определена в 1998 году в RFC 2396, тогда же слово Universal в названии было заменено на Uniform.

 

Недостатки

URL стал фундаментальным нововведением в Интернете, поэтому принципы URI документально закреплялись так, чтобы обеспечить полную совместимость с URL. Отсюда появился и большой недостаток URI, пришедший как наследство от URL. В URI, как и в URL, можно использовать только ограниченный набор латинских символов и знаков препинания (даже меньший, нежели в ASCII). Иными словами, если мы захотим использовать в URI символы кириллицы, или иероглифы, или, скажем, специфические символы французского языка, то нам придётся кодировать URI таким же образом, каким в Википедии кодируются URL с символами Юникода. Например, строка вида:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Кириллица

кодируется в URL как:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0

Поскольку такому преобразованию подвергаются буквы всех алфавитов, кроме используемой в английском языке латиницы, то URI со словами на других языках (даже европейских) утрачивают способность восприниматься людьми. А это входит в грубое противоречие с принципом интернационализма, провозглашаемого всеми ведущими организациями Интернета, включая W3C и ISOC. Эту проблему призван решить стандарт IRI (англ. Internationalized Resource Identifier) — международных идентификаторов ресурсов, в которых можно было бы без проблем использовать символы Юникода, и которые не ущемляли бы права других языков. Также и сам создатель URI, Тим Бернерс-Ли, говорил, что система доменных имён, лежащая в основе URL, — плохое решение, навязывающее ресурсам иерархическую архитектуру, мало подходящую для гипертекстового веба.

Структура URI

URI = [схема ":"] иерархическая - часть [ "?" запрос ] [ "#" фрагмент ]

В этой записи:

Схема

схема обращения к ресурсу (часто указывает на сетевой протокол), например, http, ftp, file, ldap, mailto, urn

Иерархическая-часть

содержит данные, обычно организованные в иерархической форме, которые, совместно с данными в неиерархическом компоненте запрос, служат для идентификации ресурса в пределах видимости URI-схемы. Обычно иерархическая-часть содержит путь к ресурсу (и, возможно, перед ним, адрес сервера, на котором тот располагается) или идентификатор ресурса (в случае URN).

Запрос

этот необязательный компонент URI описан выше.

Фрагмент

(тоже необязательный компонент)

[RFC 3986] -позволяет косвенно идентифицировать вторичный ресурс посредством ссылки на первичный и указанием дополнительной информации. Вторичный идентифицируемый ресурс может быть некоторой частью или подмножеством первичного, некоторым его представлением или другим ресурсом, определённым или описанным таким ресурсом.

Разбор структуры URI. Для так называемого «парсинга» URI (англ. parsing), то есть для разложения URI на составные части и их последующей идентификации, удобнее всего использовать систему регулярных выражений, доступную нынче почти во всех современных языках программирования. Для разбора URI в стандарте RFC 3986 рекомендуется использовать следующий шаблон:

Этот шаблон включает в себя 9 обозначенных выше цифрами групп (подробнее о шаблонах и группах см. Регулярные выражения), которые наиболее полно и точно разбирают типичную структуру URI, где:

• группа 2 — схема,
• группа 4 — источник,
• группа 5 — путь,
• группа 7 — запрос,
• группа 9 — фрагмент.

Таким образом, если при помощи данного шаблона разобрать, например, такой типичный идентификатор URI:

http://www.ics.uci.edu/pub/ietf/uri/#Related

то 9 вышеуказанных групп шаблона дадут следующие результаты соответственно:

1. http:
2. http
3. //www.ics.uci.edu
4. www.ics.uci.edu
5. /pub/ietf/uri/
6. нет результата
7. нет результата
8. #Related
9. Related

Примеры URI:

Абсолютные URI

• https://ru.wikipedia.org/wiki/URI
• ftp://ftp.is.co.za/rfc/rfc1808.txt
• file://C:\UserName.HostName\Projects\Wikipedia_Articles\URI.xml
• file:///C:/file.wsdl
• file:///Users/John/Documents/Projects/Web/MyWebsite/about.html
• ldap://[2001:db8::7]/c=GB?objectClass?one
• mailto:[email protected]
• sip:[email protected]
• news:comp.infosystems.www.servers.unix
• data:text/plain;charset=iso-8859-7,%be%be%be
• tel:+1-816-555-1212
• telnet://192.0.2.16:80/
• urn:oasis:names:specification:docbook:dtd:xml:4.1.2

2) Относительные URI

• /relative/URI/with/absolute/path/to/resource.txt
• //example.org/scheme-relative/URI/with/absolute/path/to/resource.txt
• relative/path/to/resource.txt
• ../../../resource.txt
• resource.txt
• /resource.txt#frag01
• #frag01

[пустая строка] — эквивалентно разбору идентификатора парсером с результатом [пустая строка], то есть ссылка ведёт на объект по умолчанию в схеме по умолчанию

 

Служба DNS

DNS - система доменных имен. Доменные имена системы DNS – синонимы IP-адреса, так же, как имена в адресной книжке вашего телефона – синонимы телефонных номеров. Они символьные, а не числовые; они удобнее для запоминания и ориентации; они несут смысловую нагрузку. www.irnet.ru → таблицы DNS →193.232.70.36 Доменные имена также уникальны, т.е. нет в мире двух одинаковых доменных имён. Доменные имена, в отличие от IP-адресов необязательны, они приобретаются дополнительно.

Рис. 2. Иерархия в системе DNS.

Так же уникальны адреса, которые указываются на конвертах при доставке писем обычной почтой. В мире нет стран с одинаковыми названиями. И если названия городов иногда и повторяются, то в сочетании с делением на более крупные административные единицы типа районов и областей они становятся уникальными. А названия улиц не должны повторяться в пределах одного города. Таким образом, адрес на основе географических и административных названий однозначно определяет точку назначения. Домены имеют аналогичную иерархию. Имена доменов отделяются друг от друга точками: lingvo.yandex.ru, krkime.com.

DNS обладает следующими характеристиками:

• Распределённость администрирования. Ответственность за разные части иерархической структуры несут разные люди или организации.
• Распределённость хранения информации. Каждый узел сети в обязательном порядке должен хранить только те данные, которые входят в его зону ответственности, и (возможно) адреса корневых DNS-серверов.
• Кеширование информации. Узел может хранить некоторое количество данных не из своей зоны ответственности для уменьшения нагрузки на сеть.
• Иерархическая структура, в которой все узлы объединены в дерево, и каждый узел может или самостоятельно определять работу нижестоящих узлов, или делегировать (передавать) их другим узлам.
• Резервирование. За хранение и обслуживание своих узлов (зон) отвечают (обычно) несколько серверов, разделённые как физически, так и логически, что обеспечивает сохранность данных и продолжение работы даже в случае сбоя одного из узлов.

 

Уровни домена. Различают домены трех уровней.

Домены первого или верхнего уровня делятся на две группы:

1) Это домены с территориальной принадлежностью, например:.ru.by.ua.de.us и т. д. Т. е. это домены которые присвоены какой-то определенной стране. По ним можно, например, определить к какой стране принадлежит тот или иной сайт.

2) Вторая группа доменов первого уровня это домены, какого-то определенного назначения. Например:.com – для коммерческих организаций,.info – для информационных сайтов,.tv – для телевизионных компаний и т. д. По этим доменам можно определить определенную направленность сайта. Хотя, по правде сказать, в последнее время они все больше используются как угодно и часто не придерживаются своего назначения.

Домены первого уровня не возможно использовать в качестве адреса своего сайта. Они служат для создания доменов второго уровня, поэтому на любом из доменов первого уровня можно зарегистрировать домен второго уровня. Домен второго уровня состоит из следующих элементов: www.имя_сайта.домен первого уровня. Например: www.webmastermix.ru. Рекомендуется использовать доменные имена второго уровня для адреса сайта. Они лучше всего читаются и запоминаются людьми, а так же воспринимаются поисковыми системами. Поэтому большинство сайтов имеет доменные имена именно этого уровня.

Кроме того существуют домены третьего уровня. Они создаются на основе доменов второго уровня. Домен третьего уровня выглядит так: www.forum.webmastermix.ru. Зарегистрировав домен второго уровня вы можете самостоятельно создавать на его основе сколько угодно доменов третьего уровня. Зарегистрировать доменное имя для своего сайта вы можете при помощи специальных сервисов.

 

ВЕБ-ТЕХНОЛОГИИ: HTML, JAVASCRIPT

Первая часть дидактического блока выше указанной темы была посвящена интернет-технологиям. Теперь же мы приступаем к изучению технологий, применяемых во Всемирной паутине, или вeб-технологиям.

Для начала необходимо разобраться с основными понятиями веб-технологий: веб-сайт и веб-страница. Веб-страница – это минимальная логическая единица Всемирной паутины, которая представляет собой документ, однозначно идентифицируемый уникальным URL. Веб-сайт – это набор тематически связанных веб-страниц, находящихся на одном сервере и принадлежащий одному владельцу. В частном случае веб-сайт может быть представлен одной единственной веб-страницей. Всемирная паутина является совокупностью всех веб-сайтов.

Основой всей Всемирной паутины является язык разметки гипертекста HTML – Hyper Text Markup Language (рис. 3). Он служит для логической (смысловой) разметки документа (веб-страницы). Иногда его неправомерно используют для управления способом отображения содержимого веб-страниц на экране монитора или при выводе на принтер, что в корне противоречит идеологии, принятой во всемирной паутине.

Рис. 3. Веб-технологии

Для целей управления отображением содержимого веб-страниц предназначены каскадные таблицы стилей (CSS). CSS во многом сходны со стилями, применяемыми в популярном текстовом процессоре Word.

Для придания веб-страницам динамизма (выпадающие меню, анимация) используются языки написания скриптов. Стандартным скриптовым языком во всемирной паутине является JavaScript. Ядром языка JavaScript является ECMAScript.

HTML, CSS, JavaScript – являются языками, с помощью которых можно создавать сколь угодно сложные веб-сайты. Но это всего лишь лингвистическое обеспечение, в то время как в браузерах документы представляются в виде набора объектов, множество типов которых является объектной моделью браузера (BOM). Объектная модель браузера уникальна для каждой модели и таким образом возникают проблемы при создании межбраузерных приложений. Поэтому Веб-консорциум предложил объектную модель документа (DOM), являющуюся стандартным способом представления веб-страниц с помощью набора объектов.

Синтаксис современного HTML описан с помощью расширяемого языка разметки XML – Extensible Markup Language. XML позволят создавать собственные языки разметки, аналогичные HTML в виде DTD. Существует множество таких языков: для представления математических и химических формул, знаний и т. д.

Как видно из вышесказанного, все веб-технологии тесно взаимосвязаны. Понимание этого факта позволит легче осознать назначение того или иного механизма, применяемого при создании веб-приложений.

 

ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА

Электронная почта (email, e-mail, от англ. electronic mail) - технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой компьютерной сети. Основным отличием от прочих систем передачи сообщений является возможность отложенной доставки и развитая система взаимодействия между независимыми почтовыми серверами.

Электронная почта даёт возможность посылать и получать сообщения, отвечать на письма корреспондентов автоматически, используя их адреса, рассылать копии письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу, использовать вместо адресов (числовых или доменных имен) логические имена, создавать несколько подразделов почтового ящика для разного рода корреспонденции, включать в письма текстовые файлы, пользоваться системой "отражателей почты" для ведения дискуссий с группой ваших корреспондентов и т.д. Для отправления почтового сообщения по электронной почте надо обязательно указать адрес почтового ящика. Почтовый ящик абонента электронной почты представляет собой область на жестком диске почтового сервера, отведенную для пользователя.

Развитие технологии Internet привело к появлению современных протоколов для обмена сообщениями, которые предоставляют большие возможности для обработки писем, разнообразные сервисы и удобство в работе. Так, например, протокол SMTP, работающий по принципу клиент-сервер, предназначен для отправки сообщений с компьютера к адресату. Обычно доступ к серверу SMTP не защищается паролем, так что можно использовать для отправки писем любой известный сервер в сети. В отличие от серверов для отправки писем, доступ к серверам для хранения сообщений защищается паролем. Поэтому необходимо использовать сервер или службу, в которой существует учётная запись. Эти серверы работают по протоколам POP и IMAP, которые различаются способом хранения писем.

В соответствии с протоколом POP3 поступающие на определенный адрес сообщения хранятся на сервере до того момента, пока они не будут в течение очередного сеанса загружены на компьютер. После загрузки сообщений, можно отключиться от сети и приступить к чтению почты. Таким образом, использование почты по протоколу POP3 является наиболее быстрым и удобным в использовании.

Протокол IMAP удобен тем людям, которые пользуются постоянным подключением к сети. Сообщения, поступившие на адрес, также хранятся на сервере, но, в отличие от POP3, при проверке почты сначала будут загружены только заголовки сообщений. Само письмо можно будет прочитать после выбора заголовка сообщения (оно загрузиться с сервера). Ясно, что при коммутируемом соединении работа с почтой по этому протоколу приводит к неоправданным потерям времени.

Существует несколько протоколов приема передачи почты между многопользовательскими системами.

Краткое описание некоторых из них:

1) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP, причем передача должна быть обязательно инициирована самой передающей системой.

MTA (Mail Transfer Agent) - агент передачи почты - является основным компонентом системы передачи почты Internet, который представляет данный сетевой компьютер для сетевой системы электронной почты. Обычно пользователи работают не с MTA, а с программой MUA (Mail User Agent) - клиентом электронной почты. Схематично принцип взаимодействия показан на рисунке.

 

2) POP, POP2, POP3 (Post Office Protocol) - три достаточно простых невзаимозаменяемых протокола, pазpаботанные для доставки почты пользователю с центрального mail-сеpвеpа, ее удаления с него и для идентификации пользователя по имени/паролю. POP включает в себя SMTP, который используется для передачи почты, исходящей от пользователя. Почтовые сообщения могут быть получены в виде заголовков, без получения письма целиком.

После установки соединения протокол РОР3 проходит три последовательных состояния

1. Авторизация клиент проходит процедуру аутентификации
2. Транзакция клиент получает информацию о состоянии почтового ящика, принимает и удаляет почту.
3. Обновление сервер удаляет выбранные письма и закрывает соединение.

 

3) IMAP2, IMAP2bis, IMAP3, IMAP4, IMAP4rev1 (Internet Message Access Protocol) -предоставляет пользователю богатые возможности для работы с почтовыми ящиками, находящимися на центральном сервере

o IMAP осуществляет хранение почты на сеpвеpе в файловых диpектоpиях, а также предоставляет клиенту возможность производить поиск строк в почтовых сообщениях на самом сеpвеpе.

o IMAP2 - используется в редких случаях.

o IMAP3 - несовместимое ни с чем pешение, не используется.

o IMAP2bis - pасшиpение IMAP2, позволяет сеpвеpам pазбиpаться в MIME-стpуктуpе (Multipurpose Internet Mail Extensions) сообщения, используется до сих пор.

o IMAP4 - пеpеpаботанный и pасшиpенный IMAP2bis, который можно использовать где угодно.

o IMAP4rev1 - pасшиpяет IMAP большим набором функций, включая те, котоpые используются в DMSP (Distributed Mail System for Personal Computers).

4) ACAP (Application Configuration Access Protocol) - протокол, pазpаботанный для работы с IMAP4; добавляет возможность поисковой подписки и подписки на доски объявлений, почтовые ящики и используется для поиска адресных книг.

5) DMSP (или PCMAIL) - протокол для приема/отправки почты, особенность которого заключается в том, что пользователь может иметь более одной рабочей станции в своем пользовании. Рабочая станция содержит статусную информацию о почте, диpектоpию, через которую происходит обмен, которая при подключении к серверу обновляется до текущего состояния на mail-сеpвеpе.

6) MIME - стандарт, определяющий механизмы для отправки разного рода информации с помощью электронной почты, включая текст на языках, отличных от английского, для которых используются символьные кодировки, отличные от ASCII, а также 8-битный бинарный контент, такой как картинки, музыка, фильмы и программы.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ.

Самостоятельная работа.

Выполнить приведенный в тексте пример (раздаточный материал) сохранить в собственной папке на рабочем столе.

9.2. Работа с преподавателем:

При появлении затруднений или при ошибочных действиях обратиться к преподавателю для исправления ошибок.

К концу занятия показать преподавателю отчет о выполненной работе и получить зачет по данной работе.

9.3. Контроль исходного и заключительного уровня знаний:

Тестирование на компьютере.