Рис. 1.1.  Спутник I.

Агентство ARPA (Advanced Research Projects Agency - Агентство перспективных исследовательских проектов) было создано в 1957 г. в ответ на успешный запуск Советским Союзом первого искусственного спутника Земли. Финансируемое Министерством обороны Агентство объединило человеческие ресурсы, которые понадобились для первого американского искусственного спутника - успешный запуск его состоялся 18 месяцев спустя. Однако в 1962 г. задачи ARPA были расширены, чтобы охватить использование компьютеров в военных технологиях, значительная часть которых имела отношение к коммуникации компьютеров и работе сетей.

Постоянной проблемой при проведении исследований и разработок является объединение интеллектуальных ресурсов, необходимых для работы над проблемами или для использования имеющихся возможностей. Достаточно часто специалисты разбросаны географически, что затрудняет обеспечение взаимодействия между участниками или непрерывность развития проектов. Поэтому электронные коммуникации считались важной областью исследований при поддержке рабочих усилий ARPA.

Рис. 1.2.  Начальная схема сети ARPANET

Холодная война породила, кроме того, тревогу по поводу воздействия, которое ядерные взрывы могли бы оказать на целостность компьютерных сетей, обеспечивающих военное командование и управление. Было неприятно думать, что даже незначительный перерыв в работе мог бы нарушить военное управление, не говоря уже о разрушениях самой ядерной войны. Поэтому необходимость обеспечения кооперации исследований ученых и инженеров вместе с озабоченностью уязвимостью сети привели к концепции распределенной коммутации пакетов как предпочтительной модели компьютерных коммуникаций.

В этой модели сетевые передачи разбиваются на маленькие пакеты, которые могут перемещаться к месту своего назначения в сети различными путями через различные узлы, через различные компьютеры. Компьютеры передают пакеты данных друг другу различными путями, а компьютер-получатель в месте назначения собирает все пакеты и вновь формирует из них исходное сообщение. При передаче различных частей сообщения различными путями безопасность коммуникации повышается. Также, поскольку пакет может перемещаться различными путями к месту своего назначения, при отказе одного маршрута можно использовать другой. Поэтому распределенная сеть взаимосвязанных компьютеров более защищена и может лучше противостоять разрушениям большого масштаба, чем централизованная сеть, соединенная с одним или несколькими компьютерами-хостами.

В 1969 г. Министерство обороны одобрило проект ARPANET для исследований в области сетей. Первый узел был создан в Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA), а вскоре были созданы узлы в Станфордском исследовательском институте, в Университете Калифорнии в Санта-Барбаре и в Университете штата Юта. К 1972 г. большая часть работы по разработке оборудования, программного обеспечения и коммуникационных протоколов была перенесена в университеты и исследовательские лаборатории. В 1973 г. сеть ARPANET объединяла 40 машин и имела международные соединения с Великобританией и Норвегией.

Рис. 1.3.  Профессор Леонард Клейнрок

Профессор Леонард Клейнрок, известный как один из изобретателей технологии Интернет, создал базовые принципы пакетной коммутации, будучи аспирантом Массачусетского института технологии (MIT). Это было за десять лет до рождения Интернет, которое произошло, когда хост-компьютер Клейнрока в UCLA стал первым узлом Интернет в сентябре 1969 г. Он написал по этой теме первую статью и опубликовал первую книгу; он также управлял передачей первого сообщения, прошедшего через Интернет.

Одной из проблем компьютерных коммуникаций является достоверность сообщений, посылаемых из одного компьютера в другой. Вполне возможно, что компьютеры разных марок и моделей используют и различные методы для отправки и получения пакетов электронной информации. Существует также проблема потерянных пакетов, когда информация не достигает компьютера места назначения в связи с проблемами передачи. Эти вопросы привели к разработке TCP (Transmission Control Protocol - Протокол управления передачей) для обеспечения надежных соединений между различными правительственными, военными и образовательными сетями. Параллельная разработка IP (Internet Protocal - протокол Интернет) решала проблемы сборки пакетов данных и обеспечивала перемещение пакетов в требуемое место назначения.

К 1982 было решено, что сеть ARPANET должна строиться на основе набора протоколов TCP/IP. В этом случае обеспечивалась прямая коммуникация между компьютерами различных сетей с помощью проводных линий связи, радио и спутников. В это время "интернет" стал обозначать соединенное множество сетей, в частности сетей, соединенных с помощью TCP/IP. В тот же год были созданы спецификации EGP (External Gateway Protocol - протокол внешнего шлюза), с помощью которого между собой общались различные сети. В 1984 г. в сети ARPANET было более 1000 компьютеров, и были введены серверы имен доменов (DNS), которые позволяли использовать имена хостов (например, " www.cox.net "), кроме числовых IP-адресов (68.1.17.9), для идентификации и соединения компьютеров в сетях.

Развитие того, что стало теперь Интернетом, берет старт в 1986 г., когда началось финансирование Национального научного фонда (NSF - National Science Foundation). Сеть NSFNET была первоначально создана для связи суперкомпьютеров в основных исследовательских организациях, но она быстро выросла и включила в себя большинство крупнейших университетов и исследовательских лабораторий. В 1990 г. существовало более 300000 хост-компьютеров. В 1994 г. по поручению NSF был подготовлен отчет с названием "Осознание информационного будущего: Интернет и дальнейшее развитие". Этот отчет представил программу эволюции "информационной супермагистрали" и оказал значительное влияние на пути развития Интернет.

В 1995 г. после короткой, но успешной истории финансирование NSFNET было прекращено и были сняты ограничения на коммерческое использование, что привело к экспоненциальному росту использования Интернет. Финансирование, которое шло на поддержку NSFNET, было перераспределено между региональными сетями, чтобы помочь им в получении соединения с Интернет у многочисленных новых коммерческих поставщиков сетевых услуг. За следующие три года количество хост-сайтов росло на миллион в год, а в 1995 -1997 гг. число сайтов увеличивалось более чем на 6 миллионов в год и достигло почти 20 миллионов. К этому времени правительственные агентства, образовательные учреждения и частные предприятия стали активными клиентами Интернет.

24 октября 1995 г. Федеральный совет по сетям (Federal Networking Council) единогласно одобрил резолюцию, определяющую термин Интернет (Internet):

Термин "Internet" (Интернет) относится к глобальной информационной системе, которая - (i) логически связана глобально уникальным адресным пространством на основе Протокола Интернет (IP) или его последующими расширениями/ усовершенствованиями; (ii) способна поддерживать коммуникацию с помощью пакета протоколов TCP/IP или его последующими расширениями/ усовершенствованиями, и/или другими, совместимыми с IP протоколами; и (iii) предоставляет, использует или делает доступными, публично или в частном порядке, высокоуровневые службы, опирающиеся на коммуникацию и описанную здесь инфраструктуру.

Интернет можно считать технической инфраструктурой - это компьютеры, кабели, сети и механизмы коммутации, обеспечивающие коммуникацию одного компьютера с другим. Однако, в конечном счете, достоинства сетевых компьютеров оцениваются информацией, которой обмениваются сидящие перед компьютерами люди. E-mail и программы пересылки файлов были с самого начала неотделимы от целей создания Интернет, соединяя людей друг с другом и с нужной им информацией.

Хотя e-mail и пересылка файлов были важны для развития Интернет, они не обладали удобными методами, которые необходимы пользователям-новичкам, чтобы получить доступ к растущим хранилищам информации, разбросанным по всему миру. Все еще было слишком много технических проблем, связанных с коммуникацией через Интернет. Реализация задачи создания информационной супермагистрали требовала развития инструментов для "сокрытия" технологии Интернет за удобным для человека интерфейсом. Это привело к развитию Всемирной паутины (WWW) и программного обеспечения браузеров Интернет.

Рис. 1.4.  Тед Нельсон

В середине 1960-х Тед Нельсон создал слово "гипертекст" для описания системы непоследовательных ссылок внутри текста. Идея состояла в том, чтобы перемещаться по текстовым ссылкам, не читая при этом материал в линейной последовательности. Фрагмент информации в одном месте будет вести к родственной информации в другом месте через цепочку ссылок, чтобы собрать сведения из различных источников, разбросанных по множеству документов. И только пятнадцать лет спустя Тим Бернерс-Ли, работавший консультантом в Европейском центре ядерных исследований (CERN), написал программу с названием "Enquire-Within-Upon-Everything" ("Задай любой вопрос"), которая позволяла создавать ссылки между произвольными узлами текста в документе. Каждый узел имел заглавие-идентификатор и список двунаправленных ссылок, поэтому читатели могли перемещаться из одного раздела документа в другой, активируя текстовые ссылки.

Рис. 1.5.  Тим Бернерс-Ли

В 1990 Бернерс-Ли начал работу над гипертекстовым "браузером". Он придумал термин "WorldWideWeb" ("Всемирная паутина") для названия программы и "World Wide Web" - для названия проекта. Проект WWW был первоначально разработан для создания распределенной гипермедийной системы, которая была легко доступна из любого настольного компьютера, и для согласования физических исследований, разбросанных по всему миру. Web содержала стандартные форматы для текста, графики, звука и видео, которые легко индексировались и были доступны для поиска всем сетевым машинам. Были предложены стандарты для Единообразного локатора ресурса (URL - Uniform Resource Locator), который является схемой адресации Web; Протокола передачи гипертекста (HTTP - HyperText Transfer Protocol), который является множеством сетевых правил для передачи Web-страниц; и Языка разметки гипертекста (HTML - HyperText Markup Language), который является темой данного учебника.

Прототип браузера был написан для компьютера Apple Next, который был не очень широко распространен. Была создана упрощенная версия, которая подходила для любой компьютерной платформы, так называемый "Line-Mode Browser" ("Построчный браузер"), и выпущена центром CERN как свободно доступная программа (freeware). Бернерс-Ли позднее переехал на работу в MIT (Массачусетский институт технологии) и помог создать Консорциум WWW (W3С), который сегодня поддерживает стандарты технологий Web.

В январе 1993 г. Марк Андреессен, который работал в Национальном центре суперкомпьютерных приложений (NCSA) в Университите Иллинойса, выпустил версию своего нового графического браузера для Web на основе принципа "укажи и щелкни" для работы на машинах Unix. В августе Андреессен и его коллеги по NCSA выпустили бесплатные версии для Macintosh и Windows. Андреессен и Эрик Бина разработали браузер Mosaic, а позже основали корпорацию Netscape для производства его потомка браузера Navigator, одного из первых и наиболее популярных коммерческих браузеров. В августе 1994 г. NCSA передала все коммерческие права на браузер Mosaic компании Spyglass, Inc. Spyglass впоследствии лицензировала эту технологию нескольким другим компаниям, включая Microsoft, для использования в Internet Explorer.

И только в 1996 г. компания Microsoft стала основным игроком на рынке браузеров. Сегодня Internet Explorer является наиболее широко распространенным браузером, которым пользуется во всем мире около 84% пользователей Интернет.

Интернет возник в результате сближения множества технологий, которые соединились с целью электронного обмена информацией. Сегодня Интернет является сетью взаимосвязанных сетей, которые используют общие коммуникационные протоколы, или правила обмена, для передачи информации между компьютерами. Одним из этих протоколов является Протокол передачи гипертекста - HTTP, который управляет обменом между компьютерами гипертекстовыми документами или страницами Web. Процесс обмена информацией, который применяет этот протокол, в своей совокупности называется Всемирной паутиной (WWW - World Wide Web ). Другими протоколами Интернет являются Протокол передачи файлов (FTP - File Transfer Protocol), а также Простой протокол пересылки почты (SMTP - Simple Mail Transfer Protocol), который используется для обмена сообщениями e-mail. Интернет не является единой сущностью. Он объединяет множество различных способов поддержания и обмена информацией среди множества различных компьютеров во множестве различных сетей, разбросанных по всему миру.

Всемирная паутина WWW является одним из таких методов сбора и обмена информацией. Она основывается на использовании страниц Web в качестве механизма упаковки и передачи информации между компьютерами, соединенными с Интернет. Страница Web включает в себя текстовую информацию вместе со ссылками на связанную с ней текстовую или графическую информацию (контент), находящуюся где-то в другом месте в Интернет. Эта информация форматируется для представления с помощью языка разметки гипертекста (HTML), чтобы организовать и определить стиль представленной информации и связать с другим контентом на отдаленных компьютерах. Этот язык форматирования является ключом, который открывает всемирные хранилища информации, чтобы представить ее на настольном компьютере, и это также средство для того, чтобы поделиться личной информацией с миром.

С тех начальных дней WWW выросла в основную инфраструктуру распространения информации в мире. Отдельный человек может организовать свое присутствие в Web, доступное любому другому человеку в мире, имеющему соединение с Интернет; отдельная компания может организовать сайт Web, чтобы занять свое место на глобальном рынке товаров и услуг. Хотя Web начиналась как публичная служба с ограниченной областью деятельности, сегодня она разрослась, благодаря предпринимательской деятельности отдельных индивидуумов и организаций, в то, что определяет ее название - во всемирную паутину взаимосвязанных сетей для осуществления публичных и частных мероприятий мирового сообщества.

В 1969 г. Интернет начинался с четырех узлов и четырех пользователей. Сегодня, согласно Всемирной книге фактов ЦРУ (CIA World Factbook), во всем мире существует более 600 миллионов пользователей Интернет, что составляет около 9% населения Земли. Однако распространение Интернет не равномерно на земном шаре. Лидируют страны, обладающие высоким интеллектуальным и организационным потенциалом вместе с политической и экономической системами, необходимыми для развития этих возможностей. Страны, занимающие первые двадцать пять позиций по доле пользователей Интернет от общего количества населения, показаны в таблице 1.1 .

Таблица 1.1. Распределение пользователей Интернет по странам

Источник: CIA World Factbook https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/rankorder/2153rank. html

В недавнем прошлом соединение с Интернет было по большей части медленным. Пользователи были ограничены использованием существующих телефонных линий с ненадежными коммутируемыми соединениями. Большинство пользователей соединялись с Интернет со скоростью, ограниченной сверху 56000 бит информации в секунду. Однако последние годы отмечены значительным ростом скорости Интернет за счет применения технологии DSL и кабельных модемов со скоростями до 5000000 бит в секунду. Эти широкополосные соединения с Интернет продолжают развиваться в США и во всем мире. Как показано в таблице 1.3 к середине 2005 г. большинство домашних пользователей использовали высокоскоростной доступ к Интернет.

Таблица 1.3. Скорость соединения с Интернет

Скорость

Процент пользователей

DSL и кабель

58.7%

Модем 56К

33.9%

Модем 28.8/33.6К

5.1%

Модем 14.4К

2.5%

Источник: WebSiteOptimization.com ( http://www.websiteoptimization.com/bw/0505/ )

Большинство работающих в США также имеют высокоскоростные линии связи с Интернет через сетевые соединения своих компаний. В середине 2005 г. более 80% работников имели доступ к высокоскоростным соединениям.

При разработке Web-страниц важно знать целевые браузеры, которые будут использовать посетители сайта. Браузеры различаются используемыми технологиями и степенью поддержки общих стандартов. Нет никаких гарантий, что Web-страница будет выводиться одинаково или даже правильно в двух различных браузерах. Представленная в таблице 1.4 статистика по процентному распределению используемых браузеров показывает, что Microsoft Internet Explorer все еще остается наиболее широко распространенным браузером. Его популярность обусловлена в большой степени тем, что он установлен уже при продаже на большинстве ПК, покупаемых частными пользователями и организациями.

Таблица 1.4. Использование браузеров

Браузер

Процент использования

Internet Explorer

84.0%

AOL, Firefox, Mozilla, Netscape

10.0%

Safari

2.0%

Opera

1.0%

Navigator

0.5%

Другие

2.5%

Источник: Browser News ( http://www.upsdell.com/BrowserNews/index.htm )

При проектировании Web-страниц для известной аудитории с известным браузером усилия по разработке становятся относительно легкими. Страницы необходимо тестировать только в определенном браузере. Однако при проектировании для общего доступа необходимо делать предположения о наиболее вероятной аудитории.

В идеале, надо протестировать страницы во всех наиболее популярных браузерах, например, в Internet Explorer и Firefox. Как правило, при следовании стандартам W3C, представленным в этом учебнике, страницы будут иметь наилучшие шансы правильного вывода во всех браузерах, которые следуют этим стандартам.

Все современные мониторы ПК могут работать с разрешением экрана 1024 x 768 (пикселей), и многие пользователи выбирают это разрешение для вывода Web-страниц. Тем не менее, до сих пор достаточно много пользователей ограничены в выборе или выбирают разрешение дисплея 800 x 600. Очень немногие в настоящее время пользуются устаревшими дисплеями 640 x 480. Безопасный подход состоит в проектировании Web-страниц для разрешения дисплея 800 x 600, если нет полной уверенности, что предполагаемая аудитория предпочитает большие размеры страниц, возможно, с более высокими разрешениями. Так как технология развивается очень быстро, то очень скоро разрешение 1024 x 768 станет минимальным стандартом.

Необходимо отметить, что разрешение экрана не связано с размером экрана. Даже маленькие экраны (например, 15" или 17") можно настроить для вывода высокого разрешения, в зависимости от объема установленной в системе видеопамяти. Тем не менее, размер окна, в котором открывается браузер, может оказать значительное влияние на вывод страницы Web. Полноэкранный вывод страницы обычно отличается от страницы, открытой в окне меньшего размера, так как страница согласовывает свою компоновку с размером окна. Эта автоматическая настройка позволяет странице расширяться или сжиматься в соответствии с выбранной шириной окна, делая менее важным проектирование для определенного разрешения экрана или определенного размера окна.

При выводе на странице цветной графики необходимо учитывать глубину цвета (диапазон цветов) мониторов. Обычно используются режимы с трехцветным представлением. Пользователи с более старыми ПК имеют обычно 8-битные мониторы (256 цветов), число таких пользователей составляет не более 1%. Другие пользователи имеют обычно 16-битные (65,536 цветов) и 24-битные (16,777,216 цветов) мониторы, представляющие примерно 18% и 72%, соответственно. При создании собственной графики есть возможность выбора выводимой глубины цвета. При использовании готовой графики такой возможности может не быть. Помните, что изображения, сохраненные с большой глубиной цвета, могут выводиться с неправильными цветами на мониторах с небольшим объемом видеопамяти и меньшим количеством возможных цветов.

С учетом тенденций развития технологий Web разработчики Web могут рассчитывать, что современные компьютерные системы будут только совершенствоваться. Это означает, что при создании Web-страниц можно использовать самые современные технологии Web, так как количество пользователей, применяющих более старые технологии, постоянно сокращается. Оптимальным является разработка для браузера Internet Explorer, работающим с разрешением 800 x 600 пикселей и глубиной цвета 24 бита в полноэкранном окне. Можно делать настройку для других браузеров, других разрешений экрана и другой глубины цвета, если предполагается посещение страницы пользователями с другими технологиями.