Υπηρεσίες Διαδικτύου

Όλες οι υπηρεσίες στο Διαδίκτυο, όπως και πολλές εφαρμογές λογισμικού, στηρίζονται στο μοντέλο Πελάτη – Εξυπηρετητή. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο ο Εξυπηρετητής οργανώνει, διαχειρίζεται το αρχείο δεδομένων, δέχεται ερωτήματα και απαντά στο πρόγραμμα Πελάτης. Από την άλλη πλευρά το πρόγραμμα Πελάτης θέτει ερωτήματα στον Εξυπηρετητή και μπορεί να αποκωδικοποιεί τις απαντήσεις του Εξυπηρετητή.

Το μοντέλο αυτό υλοποιείται με δύο ανεξάρτητα κομμάτια λογισμικού:

• Το πρόγραμμα του Εξυπηρετητή (Server) που εγκαθίσταται σε έναν (ή περισσότερους) υπολογιστή
• Το πρόγραμμα του Πελάτη (Client) που εγκαθίσταται σε πολλούς υπολογιστές

Ο Server διαχειρίζεται τα δεδομένα, λαμβάνει ερωτήσεις από τους Clients και απαντά στα ερωτήματά τους. Ο Client κάνει ερωτήσεις στον Server και εμφανίζει τις απαντήσεις των ερωτημάτων.

Το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο είναι ένα σύστημα για τη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ υπολογιστών. Τα μηνύματα μπορούν να περιέχουν πληροφορίες σε διάφορες μορφές. Μια ηλεκτρονική επιστολή έχει τη δυνατότητα να περιλαμβάνει, εκτός από κείμενο, εικόνες, ήχους, κινούμενες εικόνες, video, μια εφαρμογή, μέσα στο μήνυμα ή ως επισυναπτόμενα αρχεία. O χρήστης e-mail μπορεί να στέλνει μηνύματα σ' άλλους χρήστες e-mail μέσω υπολογιστή, άνετα, γρήγορα και φθηνά. Παρέχει επίσης έναν αποτελεσματικό μηχανισμό για τη μετάδοση της πληροφορίας σε έναν ή πολλούς ανθρώπους (mailing lists) ταυτόχρονα. Παρόμοια με το συμβατικό ταχυδρομείο ο κάθε χρήστης έχει τη δική του διεύθυνση η οποία είναι της μορφής xxxxx@yyyyy.zzz όπου:

• «xxxxx» συνήθως αποτελεί το όνομα ή κάποιο ψευδώνυμο του χρήστη,
• «yyyyy» είναι το όνομα της περιοχής (domain name) κάποιας εταιρείας που παρέχει τις υπηρεσίες του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και μπορεί να είναι ενός ή πολλών επιπέδων χωρισμένα με τελείες και
• «zzz» όπου αναφέρεται στο είδος της εταιρείας που εκτελεί χρέη ταχυδρομείου (π.χ .org, .com, .edu κ.λπ.) ή τη χώρα προέλευσης (π.χ .gr, .de, .au κ.λπ.).

Δίνονται παραδείγματα διευθύνσεων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου: kostas@hotmail.com, g.papadopoulos@sch.gr, info@teiath.edu.gr.

Στο Διαδίκτυο τα περισσότερα συστήματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου χρησιμοποιούν το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή (client-server).

Πελάτης (client):

• Ξεκινάει την επαφή με τον εξυπηρετητή (διακομιστή) («μιλάει πρώτος»).
• Ζητά εξυπηρέτηση από τον εξυπηρετητή.
• Στο ηλεκτρονικό ταχυδρομείο ο πελάτης (client) είναι το πρόγραμμα που χρησιμοποιεί ο χρήστης. Το πρόγραμμα αυτό είναι υπεύθυνο για την ανάγνωση και δημιουργία του ηλεκτρονικού μηνύματος (π.χ. Outlook, Windows Live mail, Mozilla Thunderbird κ.ά.).

Εξυπηρετητής (server):

• Παρέχει στον πελάτη την εξυπηρέτηση που ζήτησε. Στο ηλεκτρονικό ταχυδρομείο ο εξυπηρετητής στέλνει το ηλεκτρονικό μήνυμα.
• Κρατά στην ηλεκτρονική θυρίδα (mailbox) τα μηνύματα που πρόκειται να σταλούν στο χρήστη. Σε μια άλλη ουρά τα μηνύματα που πρόκειται να σταλούν από τον χρήστη.

Πλεονεκτήματα:

• Είναι πολύ γρήγορο.
• Ο χρήστης δεν χρειάζεται να παρακολουθεί τη μεταφορά του μηνύματος μέσω του ταχυδρομείου, όπως με την αποστολή fax.
• Είναι πιο οικονομικό από το συμβατικό ταχυδρομείο.
• Μπορεί να προσδιοριστεί μεγάλος αριθμός ταυτόχρονων αποδεκτών.

Μειονεκτήματα:

• Δεν υπάρχει απόλυτη εγγύηση ότι το μήνυμα έφτασε στον προορισμό του.

Υπάρχει διεθνές πρότυπο που καθορίζει τη μορφή των μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου με μορφή κειμένου. Ένα τέτοιο μήνυμα αποτελείται από:

• την Επικεφαλίδα (header), που είναι ένα σύνολο γραμμών, όπου κάθε γραμμή αποτελείται από μια λέξη-κλειδί, άνω και κάτω τελεία, κενό και μία τιμή. Για παράδειγμα ένα αρχικό μέρος ενός μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου είναι:
  • From: nick@aueb.gr
  • To: john@cs.co.uk
  • Reply-To: nick@aueb.gr
  • Subject: Hello
• το σώμα του μηνύματος που περιέχει ASCII κείμενο. Ακολουθεί το αρχικό μέρος και διαχωρίζεται από αυτό με μια κενή γραμμή.

SMTP, POP3 και IMAP είναι πρωτόκολλα TCP/IP που χρησιμοποιούνται για την παράδοση και παραλαβή της αλληλογραφίας. Αν πρόκειται να δημιουργηθεί ένας διακομιστής ηλεκτρονικού ταχυδρομείου (Mail Server), ο διαχειριστής πρέπει να γνωρίζει για τι χρησιμοποιείται το καθένα. Κάθε πρωτόκολλο είναι απλώς ένα συγκεκριμένο σύνολο κανόνων επικοινωνίας μεταξύ των υπολογιστών.

SMTP σημαίνει Πρωτόκολλο μεταφοράς απλών μηνυμάτων. Το SMTP χρησιμοποιείται όταν ένα ηλεκτρονικό μήνυμα παραδίδεται από έναν πελάτη ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, όπως το Outlook, σε ένα διακομιστή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή όταν ένα ηλεκτρονικό μήνυμα παρέχεται από ένα e-mail server σε ένα άλλο. Το SMTP χρησιμοποιεί τη TCP θύρα 25 ή τη θύρα 465 για κρυπτογραφημένη επικοινωνία (SSL) ή τη θύρα 587 (TLS).

POP3 σημαίνει πρωτόκολλο ταχυδρομικού γραφείου. Το POP3 επιτρέπει σε ένα e-mail client να “κατεβάσει” ένα ηλεκτρονικό μήνυμα από έναν εξυπηρετητή (διακομιστή) ηλεκτρονικού ταχυδρομείου στο σταθμό εργασίας του. Το πρωτόκολλο POP3 είναι απλό και δεν προσφέρει πολλές δυνατότητες εκτός από τη λήψη. Ο σχεδιασμός του υποθέτει ότι ο πελάτης ηλεκτρονικού ταχυδρομείου κατεβάζει όλα τα διαθέσιμα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου από το διακομιστή, τα διαγράφει από το διακομιστή και στη συνέχεια αποσυνδέεται, ενώ υπάρχει και η δυνατότητα διατήρησης αντιγράφου των μηνυμάτων στο διακομιστή μέσω ρύθμισης του προγράμματος-πελάτης. Το POP3 κανονικά χρησιμοποιεί τη TCP θύρα 110 ή τη θύρα 995 για κρυπτογραφημένη επικοινωνία (SSL).

IMAP σημαίνει πρωτόκολλο πρόσβασης μηνυμάτων Διαδικτύου. Το πρωτόκολλο IMAP έχει πολλά παρόμοια χαρακτηριστικά με το POP3. Είναι και αυτό ένα πρωτόκολλο που ένας πελάτης ηλεκτρονικού ταχυδρομείου μπορεί να χρησιμοποιήσει για να κατεβάσει αλληλογραφία από ένα διακομιστή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Ωστόσο, το IMAP περιλαμβάνει πολλές περισσότερες δυνατότητες από το POP3. Το πρωτόκολλο IMAP έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει στους χρήστες να διατηρούν τα emails τους στο διακομιστή. Το IMAP απαιτεί περισσότερο χώρο στο δίσκο στον κεντρικό υπολογιστή (Mail server) και περισσότερους πόρους CPU από το POP3, καθώς όλα τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου αποθηκεύονται στο διακομιστή. Το IMAP συνήθως χρησιμοποιεί τη TCP θύρα 143 ή τη θύρα 993 για κρυπτογραφημένη επικοινωνία (SSL).

Ένας διαφορετικός τύπος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου είναι το Web mail, που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο HTTP για να ολοκληρωθεί η επικοινωνία και διαβάζεται μέσα από φυλλομετρητές (Browsers). Όπως φαίνεται και από το όνομά του, αυτό το είδος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου είναι μία υπηρεσία του Παγκόσμιου Ιστού (World Wide Web). Για να μπορέσει ένας χρήστης να διαβάσει τα μηνύματά του, θα πρέπει να πιστοποιηθεί από τον εξυπηρετητή εισερχόμενης αλληλογραφίας ότι είναι ο χρήστης που του αντιστοιχεί η ηλεκτρονική διεύθυνση, την οποία προσπαθεί να προσπελάσει. Η πιστοποίηση αυτή γίνεται με το συνδυασμό «Όνομα Χρήστη» (User ID ή Login User) και «Κωδικός Πρόσβασης» (Password).

Ας υποθέσουμε ότι είστε ο χρήστης john@sch.gr και χρησιμοποιείτε τον διακομιστή email (Mail server) για να στείλετε ένα μήνυμα στη διεύθυνση john@microsoft.com.

Γράφετε το μήνυμα στο πρόγραμμα Πελάτης (π.χ. Outlook) και κάνετε κλικ στο κουμπί «Αποστολή». Το Outlook παραδίδει το μήνυμα στο Mail server που ανήκει ο χρήστης (π.χ. mail.sch.gr) χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο SMTP. Ο Mail server παραδίδει το μήνυμα στο διακομιστή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου της Microsoft (π.χ. mail.microsoft.com) χρησιμοποιώντας πάλι το SMTP.

Ο παραλήπτης του μηνύματος με το δικό του πρόγραμμα Πελάτη (π.χ. Mozilla Thunderbird) κατεβάζει το μήνυμα από το διακομιστή mail.microsoft.com στο φορητό υπολογιστή του χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο POP3 (ή IMAP).

Και τα δύο είναι πρωτόκολλα εφαρμογών που διατίθενται για τη μεταφορά αρχείων μεταξύ δύο συστημάτων που συνδέονται σε ένα τυπικό TCP/IP δίκτυο.

FTP (File Transfer Protocol) σημαίνει πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων. Χρησιμοποιείται για την αποστολή/λήψη αρχείων από τον απομακρυσμένο υπολογιστή (εξυπηρετητή). Το FTP δημιουργεί δύο συνδέσεις μεταξύ του συστήματος πελάτη και του server συστήματος, μία για πληροφορίες ελέγχου και μία για τα δεδομένα που πρόκειται να μεταφερθούν. Η σύνδεση για πληροφορίες ελέγχου μεταφέρει εντολές και δέχεται απαντήσεις από το διακομιστή. Αρχικά πρέπει να γίνει ταυτοποίηση χρήστη (Authentication) μέσω της επικύρωσης με όνομα χρήστη (username) και τον κωδικό πρόσβασης (password). Μόλις γίνει αυτό, τα αρχεία μπορούν να μεταφερθούν μεταξύ των δύο συστημάτων. Το FTP χειρίζεται τόσο τα δυαδικά, όσο και τα αρχεία μορφής κειμένου.

Όταν ένας πελάτης FTP ζητά να συνδεθεί με το διακομιστή FTP, μια σύνδεση TCP ιδρύεται στη θύρα 21 του διακομιστή FTP. Μετά τον έλεγχο ταυτότητας που γίνεται, μια άλλη σύνδεση TCP είναι υπό σύσταση για την πραγματική μεταβίβαση δεδομένων στη θύρα 20 του διακομιστή FTP.

Η μεταφορά δεδομένων μέσω FTP μπορεί να γίνει με τη χρήση εντολών από το χρήστη. Οι εντολές get (πάρε), put (βάλε) είναι πολύ δημοφιλείς εντολές FTP για λήψη και αποστολή δεδομένων σε εξυπηρετητή. Προκειμένου να αποφευχθεί η χρήση των εντολών, υπάρχουν εφαρμογές FTP σε γραφικό περιβάλλον (GUI based) που έχουν αναπτυχθεί, όπως τα πολύ δημοφιλή FTP PRO και FileZilla.

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) σημαίνει απλό πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων. Είναι πιο απλό από το FTP, κάνει τη μεταφορά αρχείων μεταξύ του πελάτη και του διακομιστή, αλλά δεν παρέχει έλεγχο ταυτότητας χρήστη και άλλες χρήσιμες λειτουργίες που υποστηρίζονται από το FTP. Το TFTP χρησιμοποιεί πρωτόκολλο UDP, ενώ το FTP χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο TCP.

Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται οι διαφορές των πρωτοκόλλων FTP και TFTP.

Η πιο γνωστή και πιο διαδεδομένη υπηρεσία του Διαδικτύου είναι o Παγκόσμιος Ιστός (World, Wide Web, WWW). Κατ’ αρχάς, επειδή πολλοί συγχέουν το Διαδίκτυο με τον Παγκόσμιο Ιστό, ας ξεκαθαρίσουμε ότι o ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΣ ΙΣΤΟΣ (World Wide Web) δεν είναι συνώνυμο με το Διαδίκτυο (Internet). Πολλές φορές στις συζητήσεις μας, όταν λέμε το ένα εννοούμε και το άλλο, αλλά στην πραγματικότητα αυτό είναι λάθος. Το Διαδίκτυο και ο Παγκόσμιος ιστός (εν συντομία Web) είναι δύο ξεχωριστά, αλλά σχετιζόμενα πράγματα.

Όταν λέμε Web, εννοούμε τον τρόπο που έχουμε πρόσβαση στην πληροφορία μέσω του Διαδικτύου. Είναι ένα μοντέλο διαμοιραζόμενης πληροφορίας που χτίζεται πάνω από το Διαδίκτυο. Το χαρακτηριστικό γνώρισμα του Παγκόσμιου Ιστού είναι η μη γραμμική οργάνωση και αναζήτηση Πληροφοριών. Αναφέρουμε ως παράδειγμα μη γραμμικής αναζήτησης την περίπτωση που θέλουμε να αναζητήσουμε μία λέξη σε ένα λεξικό. Δεν ξεκινάμε από το Α για να φτάσουμε στη λέξη που θέλουμε, αλλά πάμε στο συγκεκριμένο γράμμα και ακολουθούμε τις λέξεις, έως ότου φτάσουμε στο επιθυμητό αποτέλεσμα.

Υπερκείμενο (Hypertext) ονομάζουμε ένα κείμενο στο οποίο η πληροφορία είναι οργανωμένη με μη γραμμική μορφή, δηλαδή η αναζήτηση της πληροφορίας δε γίνεται με κάποια συγκεκριμένη σειρά, αλλά τυχαία με βάση τους συνδέσμους (links) που υπάρχουν στο σώμα του κειμένου.

Υπερμέσα (Hypermedia) είναι μια συλλογή πολυμεσικών πληροφοριών (κείμενο, εικόνα, ήχο, video, animation) η οποία είναι οργανωμένη με μη γραμμικό τρόπο.

Ο Ιστός χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο HTTP (HyperText Transfer Protocol – πρωτόκολλο μεταφοράς Υπερκειμένου), για να μεταφέρει δεδομένα.

Οι υπηρεσίες του Διαδικτύου είναι βασισμένες στο μοντέλο Πελάτη-Εξυπηρετητή. Έτσι και στην περίπτωση του Ιστού (της πιο διαδεδομένης υπηρεσίας του Διαδικτύου) ακολουθείται αυτό το μοντέλο. Το ρόλο του Εξυπηρετητή αναλαμβάνουν προγράμματα γνωστά ως Web Servers (π.χ. Apache) που έχουν ως σκοπό την οργάνωση και διαχείριση των πληροφοριών μέσω Ιστοσελίδων (Web Pages). Οι ιστοσελίδες είναι μια εφαρμογή Υπερμέσου, δηλαδή μπορούν να περιέχουν κείμενο, εικόνες, video κ.λπ. Για να προσπελάσουμε μία ιστοσελίδα θα πρέπει να ξέρουμε τη «διεύθυνσή» της (URL – Uniform Resource Locator) που είναι της μορφής: http://www.ntua.gr/info/studies.html.

Αναλύοντας τη διεύθυνση μιας ιστοσελίδας διακρίνουμε:

1. http: Αναφέρεται στο πρωτόκολλο της υπηρεσίας που ανήκει η ιστοσελίδα.
2. www: Δηλώνει ότι πρόκειται για σελίδα του Ιστού. Πολλές φορές μπορεί και να παραλείπεται.
3. ntua.gr: Είναι η διεύθυνση του Web Server. Ουσιαστικά αυτό το κομμάτι της διεύθυνσης αναφέρεται σε έναν DNS Server και το όνομα (ntua.gr) μεταφράζεται σε IP διεύθυνση.
4. /info/: Αναφέρεται σε φάκελο (directory) του Web Server.
5. studies.html: Είναι η ιστοσελίδα που θέλουμε να προσπελάσουμε.

Οι ιστοσελίδες έχουν σημεία σύνδεσης (hyperlinks) τα οποία μπορεί να είναι κείμενο, εικόνα κ.λπ. και μπορεί να παραπέμπει σε άλλο σημείο της ίδιας ιστοσελίδας, σε άλλη ιστοσελίδα στον ίδιο Web Server ή ακόμα και σε ιστοσελίδες που βρίσκονται οπουδήποτε στο Διαδίκτυο. Το μήκος μιας ιστοσελίδας δεν είναι απαραίτητο να έχει μήκος όσο μια σελίδα οθόνης ή μία εκτυπωμένη σελίδα, αλλά μπορεί να καταλαμβάνει πολύ περισσότερο μήκος ή και πλάτος. Ένα σύνολο πληροφοριών (π.χ παρουσίαση μια εταιρείας) οργανωμένη με ένα σύνολο ιστοσελίδων ονομάζεται τοποθεσία (site).

Οι Φυλλομετρητές (Browsers) είναι το πρόγραμμα Πελάτης που χρησιμοποιεί ο Ιστός για να απευθύνει «ερωτήματα» στον Εξυπηρετητή (Web Server). Υπάρχουν πολλά προγράμματα Φυλλομετρητών για το ίδιο ή διαφορετικά λειτουργικά συστήματα. Αναφέρουμε μερικά από αυτά: Internet Explorer, Firefox, Chrome, Opera κ.λπ.

Οι βασικές λειτουργίες που τις συναντάμε σε όλα τα προγράμματα Φυλλομετρητών είναι να:

• αποστέλλει αιτήματα στους Εξυπηρετητές του Ιστού χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο HTTP
• σχεδιάζει την ιστοσελίδα σύμφωνα με τις πληροφορίες που του έστειλε ο Εξυπηρετητής
• τονίζει τα σημεία σύνδεσης, έτσι ώστε να είναι ευδιάκριτα και να είναι εύκολο να εντοπιστούν στην ιστοσελίδα
• δίνεται η δυνατότητα αποθήκευσης των διευθύνσεων των ιστοσελίδων σε καταλόγους
• κρατάει ιστορικό με τις διευθύνσεις των ιστοσελίδων που έχουμε επισκεφθεί

Με τους Φυλλομετρητές έχουμε τη δυνατότητα να διαβάζουμε τις ιστοσελίδες του Διαδικτύου, οι οποίες είναι σελίδες Υπερμέσων, δηλαδή μπορεί να περιέχουν κείμενο, φωτογραφίες, animations κ.λπ. Για να διαβάσουμε μία ιστοσελίδα, θα πρέπει να ξέρουμε σε ποιον Web Server είναι αποθηκευμένη, δηλαδή να ξέρουμε τη «διεύθυνση» του Web Server και το όνομα της σελίδας που θέλουμε να διαβάσουμε. Τα πράγματα βέβαια είναι πιο απλά και δε χρειάζεται να θυμόμαστε τα ονόματα όλων των σελίδων που θέλουμε να διαβάσουμε, αλλά μόνο τη «διεύθυνση» του Web Server. Αυτό γίνεται, γιατί υπάρχει ρύθμιση στους Web Servers για την αρχική σελίδα (Home Page) που θα εμφανίζεται αυτόματα, όταν κάποιος προσπελάζει τον συγκεκριμένο Server. Mέσα από τους συνδέσμους (hyperlinks) που υπάρχουν σε αυτή τη σελίδα, μπορούμε να αναζητήσουμε τις πληροφορίες που θέλουμε, χωρίς να χρειάζεται να ξέρουμε το όνομα της συγκεκριμένης Ιστοσελίδας.

Έτσι, όταν πληκτρολογούμε www.parliament.gr τη διεύθυνση του Ελληνικού Κοινοβουλίου, στην ουσία διαβάζουμε μία ιστοσελίδα που έχει οριστεί ως Κύρια Ιστοσελίδα.

Είπαμε παραπάνω πως οι Φυλλομετρητές σχεδιάζουν την Ιστοσελίδα σύμφωνα με τα στοιχεία που τους στέλνει ο Web Server. Τα στοιχεία αυτά είναι σελίδες κειμένου της Γλώσσας Σήμανσης Υπερκειμένου (Hypertext Markup Language, HTML) και σύμφωνα με τα στοιχεία αυτής της σελίδας ο Φυλλομετρητής σχεδιάζει αυτό που βλέπουμε στην οθόνη του υπολογιστή μας.