Η επανάσταση της δικτύωσης των υπολογιστών ξεκίνησε πριν από πολλές δεκαετίες, πριν ακόμα οι υπολογιστές κυκλοφορήσουν ευρέως για το κοινό. Μήπως έχετε ακουστά τον κώδικα Μορς και τον τηλέγραφο; Ο κώδικας Μορς ήταν ένα από τα πρώτα κοινά «πρωτόκολλα», ένα «πρότυπο» που δημιουργήθηκε για την επικοινωνία από απόσταση την εποχή του τηλέγραφου.
Με παρόμοιο τρόπο, τα πρωτόκολλα δικτύου υπολογιστών εξελίχθηκαν σιγά σιγά από την εποχή του ARPANET, τον πρόγονο του διαδικτύου, στο διαδίκτυο που γνωρίζουμε σήμερα. Μεταβήκαμε από την περιορισμένη διαλειτουργικότητα και την τεράστια ποικιλομορφία ανταγωνιστικών γλωσσών επικοινωνίας στα τρέχοντα, καλά προσδιορισμένα και δομημένα πρωτόκολλα (όπως τα πολυεπίπεδα πρωτόκολλα) και τα πρότυπά τους. Αυτή τη στιγμή, έχουμε το μοντέλο αναφοράς OSI (Open Systems Interconnection - Διασύνδεση ανοικτών συστημάτων), ένα πλαίσιο που υποστηρίζει τον σχεδιασμό τυπικών πρωτοκόλλων και υπηρεσιών που ακολουθούν τις διάφορες προδιαγραφές επιπέδων.
Στην ουσία, το διαδίκτυο είναι το αποτέλεσμα προσπαθειών τυποποίησης, οι οποίες συγκλίνουν σε πρότυπα κοινής χρήσης για κοινές προσεγγίσεις επικοινωνίας.
Αυξανόμενη συνδεσιμότητα
Με όλο και περισσότερα δίκτυα να διασυνδέονται και να αποτελούν μέρος ολόκληρου του διαδικτύου, αυξήθηκε και η ανταλλαγή δεδομένων και κώδικα. Το διαδίκτυο δεν χρησιμοποιούνταν μόνο για επικοινωνία μέσω e-mail και φόρουμ συνομιλιών, αλλά όλο και περισσότερο ως μια υποδομή ψηφιακής κυκλοφορίας όπου μπορούσε να γίνει ανταλλαγή δεδομένων και κώδικα. Καθώς τα δίκτυα εξαπλώνονταν, τα εργαλεία που αναπτύσσονταν σε ένα μέρος, μπορούσαν να προωθηθούν, να γίνει κοινή χρήση τους και να εφαρμοστούν και κάπου αλλού. Καθώς οι τιμές για τις τεχνολογίες αποθήκευσης δεδομένων μειώνονταν και η υπολογιστική ισχύς αυξανόταν, οι διαχειριστές συστημάτων μπόρεσαν να προσφέρουν επιπλέον αποθηκευτικό χώρο ώστε να φιλοξενήσουν αποθετήρια δεδομένων στα οποία ήταν δυνατή η πρόσβαση από όλο τον κόσμο και η παροχή απομακρυσμένων υπηρεσιών.
Εν τω μεταξύ, ερευνητές στο CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικής Έρευνας), συμπεριλαμβανομένου του Tim Berners-Lee τον οποίο αναφέραμε στο κεφάλαιο 1, δημιούργησαν ένα σύστημα για την αποθήκευση εγγράφων και τη δημοσίευσή τους στο διαδίκτυο το 1990, που ονομάστηκε Παγκόσμιος ιστός. Έγινε σύντομα αντιληπτό πως οι πλήρεις δυνατότητες του web θα αξιοποιούνταν μόνο αν ήταν προσβάσιμες στο ευρύ κοινό και, το 1993, το CERN διέθεσε τον πηγαίο κώδικα του Παγκόσμιου ιστού χωρίς την καταβολή αντιτίμου για το δικαίωμα χρήσης.
Η διεύθυνση του πρώτου στον κόσμο δικτυακού τόπου και διακομιστή web ήταν η info.cern.ch και λειτουργούσε στο CERN. Η πρώτη διεύθυνση ιστοσελίδας ήταν η: http://info.cern.ch/hypertext/WWW/TheProject.html. Η σελίδα περιείχε συνδέσμους που οδηγούσαν σε πληροφορίες σχετικά με το ίδιο το εγχείρημα WWW, καθώς και μια περιγραφή του τι είναι υπερκείμενο, τεχνικές πληροφορίες για τη δημιουργία ενός διακομιστή web και συνδέσμους προς άλλους διακομιστές web καθώς γίνονταν διαθέσιμοι.
Το διαδίκτυο και ο Παγκόσμιος ιστός είναι το ίδιο πράγμα;
Οι περισσότεροι από εμάς χρησιμοποιούμε τις λέξεις web και διαδίκτυο αναφερόμενοι στο ίδιο πράγμα, όμως στην πραγματικότητα είναι αρκετά διαφορετικά μεταξύ τους. Ο Παγκόσμιος ιστός – ή πιο απλά το web – είναι οι σελίδες που βλέπετε στη συσκευή σας όταν είστε συνδεδεμένοι στο διαδίκτυο. Από την άλλη πλευρά, το διαδίκτυο είναι το δίκτυο των συνδεδεμένων υπολογιστών πάνω στο οποίο λειτουργεί το web, αλλά και εκεί όπου διαβιβάζονται τα e-mail και τα αρχεία. Σκεφτείτε το διαδίκτυο ως τους δρόμους σε μια πόλη, ενώ τα σπίτια κατά μήκος των δρόμων αντιπροσωπεύουν το web. Τα αυτοκίνητα είναι τα δεδομένα που μετακινούνται μεταξύ των δικτυακών τόπων ή που μεταφέρουν τα e-mail και τα αρχεία μας, ξεχωριστά από το web.
Web 1.0
Καθώς οι άνθρωποι άρχισαν να εξοικειώνονται με το διαδίκτυο, ξεκίνησαν να γράφουν έγγραφα ειδικά για ηλεκτρονική δημοσίευση – δηλαδή, τις ιστοσελίδες. Ξεκίνησε η εποχή αυτού που ονομάζεται Web 1.0, ή «ιστός μόνο για ανάγνωση». Ο χρήστης περιοριζόταν στην ανάγνωση πληροφοριών που παρέχονταν στην ιστοσελίδα, χωρίς την επιλογή απάντησης ή συνεισφοράς στις ιστοσελίδες. Παραδείγματα του Web 1.0 είναι οι στατικοί και οι προσωπικοί δικτυακοί τόποι. Όπως και με τις διαφημίσεις στις εφημερίδες, οι επιχειρήσεις μπορούσαν να παρέχουν καταλόγους ή φυλλάδια για να παρουσιάσουν τα προϊόντα τους μέσω web και το κοινό μπορούσε να τα διαβάσει και να επικοινωνήσει με τις επιχειρήσεις. Η βασική διαφορά ήταν πως το web παρείχε έκθεση. Με την απομάκρυνση των γεωγραφικών εμποδίων, η πληροφορία ήταν διαθέσιμη στον καθένα, οποιαδήποτε στιγμή. Η τεχνολογία βελτιώθηκε για να εξυπηρετήσει καινούριες ανάγκες, ενώ η ασφάλεια και τα εργαλεία για το ηλεκτρονικό εμπόριο ήταν τα κύρια χαρακτηριστικά που προστέθηκαν σύντομα.
Εξίσου σημαντικό, για την προβολή και αλληλεπίδραση με το web, οι χρήστες χρειάζονταν ένα ειδικό λογισμικό που ονομαζόταν πρόγραμμα περιήγησης και ανακτούσε τις πληροφορίες από το web. Αν και ο Παγκόσμιος ιστός λειτουργούσε επίσης και ως το πρώτο πρόγραμμα περιήγησης web, δεν ήταν και πολύ φιλικός προς τον χρήστη. Με καλύτερο γραφικό περιβάλλον εργασίας και τη μέθοδο κατάδειξης και επιλογής, το Mosaic – που παρουσιάστηκε το 1993 – έγινε γρήγορα ένα πολύ δημοφιλές πρόγραμμα περιήγησης web καθώς ήταν εύκολο στη χρήση και, κατά συνέπεια, πιο εύχρηστο στον μέσο άνθρωπο. Σύντομα ακολούθησαν και άλλα φιλικά προς τον χρήστη προγράμματα περιήγησης web. Η ύπαρξη αξιόπιστων, φιλικών προς τον χρήστη προγραμμάτων περιήγησης web σε δημοφιλείς υπολογιστές της εποχής είχαν άμεσο αντίκτυπο στη διάδοση του Παγκόσμιου ιστού.
Αλλά πώς ακριβώς λειτουργεί το web;
Ένα πρώτο βήμα για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του web, πέρα από όσα βλέπουμε ως ιστοσελίδες στους υπολογιστές μας, είναι η σχέση υπολογιστή-πελάτη/διακομιστή που αναφέραμε στην προηγούμενη ενότητα. Όπως θυμόσαστε, οι υπολογιστές-πελάτες είναι οι υπολογιστές των χρηστών που είναι συνδεδεμένοι στο διαδίκτυο, ενώ οι διακομιστές είναι υπολογιστές που αποθηκεύουν ιστοσελίδες, τοποθεσίες ή εφαρμογές. Επιπλέον, τα παρακάτω στοιχεία κάνουν εφικτή την επικοινωνία μεταξύ του υπολογιστή-πελάτη και του διακομιστή:
Ένα πρόγραμμα περιήγησης web: Μια εφαρμογή λογισμικού στον υπολογιστή-πελάτη που χρησιμοποιείται για την αίτηση πρόσβασης και την ανάγνωση πληροφοριών μέσω του web.
HTTP: Το πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου (Hypertext Transfer Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο εφαρμογών που δημιουργεί μια κοινή γλώσσα για να επικοινωνούν οι υπολογιστές-πελάτες με τους διακομιστές. Παρομοίως, το HTTPS είναι το πρωτόκολλο όπου κρυπτογραφημένα δεδομένα HTTP μεταφέρονται μέσω μιας ασφαλούς σύνδεσης.
URL: Ο ενιαίος προσδιοριστικός πόρος (Uniform Resource Locator) είναι η μοναδική διεύθυνση που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση ενός δικτυακού τόπου.
DNS: Οι διακομιστές ονομάτων τομέα (Domain Name Server) είναι σαν ένα βιβλίο διευθύνσεων για τους δικτυακούς τόπους, που εντοπίζει πόρους μέσω του διαδικτύου. Για την πρόσβαση σε οποιαδήποτε υπηρεσία που βασίζεται στο web, ο χρήστης πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα έγκυρο όνομα τομέα.
TCP/IP: Το πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης (TCP - Transmission Control Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας μεταξύ ενός προγράμματος και του πρωτοκόλλου διαδικτύου ή IP, που αναφέραμε στην προηγούμενη ενότητα. Το TCP επιτρέπει τη μεταφορά της πληροφορίας και προς τις δύο κατευθύνσεις, που σημαίνει ότι τα υπολογιστικά συστήματα που χρησιμοποιούν το TCP για να επικοινωνούν, μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν δεδομένα ταυτόχρονα, όπως μια τηλεφωνική συνομιλία.
Η πλοήγηση στο web – αυτό που ονομάζουμε περιήγηση – ξεκινά μόλις εισαγάγουμε σε ένα πρόγραμμα περιήγησης web τη διεύθυνση URL, για παράδειγμα https://minnalearn.com/. Κατόπιν, το πρόγραμμα περιήγησης επικοινωνεί με τον διακομιστή DNS για να βρει τη διεύθυνση IP του διακομιστή στον οποίο βρίσκεται ο δικτυακός τόπος.
Το πρόγραμμα περιήγησης στέλνει ένα μήνυμα αιτήματος HTTP ή HTTPS στον διακομιστή, ζητώντας του να στείλει ένα αντίγραφο του δικτυακού τόπου στον υπολογιστή-πελάτη. Το μήνυμα αυτό, μαζί με όλα τα υπόλοιπα δεδομένα που αποστέλλονται μεταξύ του υπολογιστή-πελάτη και του διακομιστή, αποστέλλεται μέσω της σύνδεσής σας στο διαδίκτυο χρησιμοποιώντας το TCP/IP.
Αν ο διακομιστής εγκρίνει το αίτημα, ξεκινά να στέλνει τα αρχείο του δικτυακού τόπου στο πρόγραμμα περιήγησης ως μια σειρά μικρών πακέτων πληροφοριών που ονομάζονται πακέτα δεδομένων. Κατόπιν, το πρόγραμμα περιήγησης συναρμολογεί τα πακέτα σε μια ολοκληρωμένη ιστοσελίδα και σας την προβάλλει.
Τι πρέπει να γνωρίζετε σχετικά με τα προγράμματα περιήγησης web;
Η πλειοψηφία των προγραμμάτων περιήγησης χρησιμοποιούν μια εσωτερική cache (προφέρεται «κας») για να βελτιώσει τους χρόνους φόρτωσης για μεταγενέστερες επισκέψεις στην ίδια σελίδα. Η cache είναι ένας ειδικός αποθηκευτικός χώρος για προσωρινά αρχεία χάρη στον οποίο μια συσκευή, ένα πρόγραμμα περιήγησης ή μια εφαρμογή λειτουργεί γρηγορότερα και πιο αποτελεσματικά.
Ενώ κάνετε περιήγηση, τα cookies του ιστορικού περιήγησης που λαμβάνονται από διάφορους δικτυακούς τόπους αποθηκεύονται από το πρόγραμμα περιήγησης. Τα cookies είναι μικρά αρχεία δεδομένων που περιέχουν πληροφορίες χρήσιμες σε έναν δικτυακό τόπο, όπως κωδικός πρόσβασης, προτιμήσεις, πρόγραμμα περιήγησης, διεύθυνση IP, ημερομηνία και ώρα της επίσκεψης κ.λπ. Κάθε φορά που ο χρήστης φορτώνει έναν δικτυακό τόπο, το πρόγραμμα περιήγησης στέλνει το cookie πίσω στον διακομιστή για να ενημερώσει τον δικτυακό τόπο για την προηγούμενη δραστηριότητα του χρήστη. Αν και τα cookies και η cache είναι δύο τρόποι αποθήκευσης δεδομένων στον υπολογιστή-πελάτη, η κύρια διαφορά είναι ότι τα cookies χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση πληροφοριών για την παρακολούθηση διαφορετικών χαρακτηριστικών σχετικά με τον χρήστη, ενώ η cache χρησιμοποιείται για την ταχύτερη φόρτωση των ιστοσελίδων.
Μην μπερδεύετε όμως τα προγράμματα περιήγησης με τις μηχανές αναζήτησης! Είναι τελείως διαφορετικά. Η μηχανή αναζήτησης είναι ένα πρόγραμμα λογισμικού που αναζητά πληροφορίες στο διαδίκτυο βασιζόμενο σε λέξεις-κλειδιά που πληκτρολογεί ο χρήστης. Χρησιμοποιείτε ένα πρόγραμμα περιήγησης για να αποκτήσετε πρόσβαση σε πληροφορίες στο διαδίκτυο, ενώ χρησιμοποιείτε μια μηχανή αναζήτησης για να σας κατευθύνει προς τη σωστή κατεύθυνση ενός δικτυακού τόπου που σχετίζεται με τις λέξεις που έχετε πληκτρολογήσει. Μπορείτε να επιλέξετε από πολλά προγράμματα περιήγησης, όμως τα πιο δημοφιλή τώρα είναι τα Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge και Apple Safari. Στην ουσία, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα πρόγραμμα περιήγησης για να μεταβείτε σε μια μηχανή αναζήτησης. Παραδείγματα μηχανών αναζήτησης είναι τα Google, Bing, Yahoo, Baidu, Duckduckgo και πολλά άλλα.
Πώς λειτουργεί μια μηχανή αναζήτησης;
Οι μηχανές αναζήτησης χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένα προγράμματα υπολογιστή που περιηγούνται στο διαδίκτυο για να δημιουργήσουν ένα αντίγραφο όλων των ιστοσελίδων που έχουν επισκεφτεί. Αυτά τα προγράμματα ονομάζονται «web crawlers» (ιχνηλάτες του ιστού) ή «spiders» (αράχνες). Αφότου ένα spider έχει επισκεφτεί, σαρώσει και κατηγοριοποιήσει μια σελίδα, η μηχανή αναζήτησης μπορεί πλέον να δημιουργήσει ένα ευρετήριο των σελίδων για τη δημιουργία καταλόγων δικτυακών τόπων που συμβάλλουν σε ταχύτερες αναζητήσεις. Το spider θα συνεχίσει να περιφέρεται από τη μια τοποθεσία στην άλλη, που σημαίνει ότι το ευρετήριο της μηχανής αναζήτησης γίνεται πιο εμπεριστατωμένο και εύρωστο. Ο χρήστης πληκτρολογεί μια λέξη-κλειδί σε μια μηχανή αναζήτησης και η μηχανή αναζήτησης ψάχνει σε εκατομμύρια σελίδες στη βάση δεδομένων της για να βρει μια αντιστοίχιση σε αυτή τη συγκεκριμένη λέξη-κλειδί. Η μηχανή αναζήτησης κατόπιν προβάλλει τα αποτελέσματα ως προς τη λέξη-κλειδί με σειρά ταξινόμησης ανάλογα με τη σχετικότητα.
Η βελτίωση των διάφορων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στο web έκανε ακόμα ευκολότερη τη χρήση και σύντομα έγινε κοινότυπο, προσελκύοντας άμεσα πολλούς χρήστες. Η δεκαετία του 1990 έφερε το ηλεκτρονικό εμπόριο, με την πρώτη πώληση στο «Echo Bay» – που αργότερα έγινε eBay – το 1995 και το Amazon.com που ξεκίνησε το 1995. Οι πάροχοι υπηρεσιών διαδικτύου κινήθηκαν γρήγορα για να καλύψουν την τεράστια ζήτηση για διακομιστές ώστε να συνδέσουν τους χρήστες με το διαδίκτυο.
Ενώ οι περισσότεροι που εργάζονταν με προσωπικούς υπολογιστές χρησιμοποιούσαν συνδέσεις μέσω τηλεφώνου (dial-up) για να συνδεθούν στο διαδίκτυο, που απαιτούσε τηλεφωνική γραμμή για τη λειτουργία της (δηλαδή δεν ήταν δυνατή η σύνδεση στο διαδίκτυο και η πραγματοποίηση τηλεφωνικής κλήσης ταυτόχρονα), αυτές οι συνδέσεις ήταν αργές, η λήψη ενός αρχείου ήταν συχνά μια χρονοβόρα διαδικασία και η συνεχής ροή μουσικής ή βίντεο δεν ήταν δυνατή.
Τα οφέλη της ευρυζωνικότητας και του ασύρματου δικτύου
Η εμφάνιση των τεχνολογιών ευρυζωνικότητας άλλαξε την περιήγηση στο web όπως τη γνωρίζαμε. Η ευρυζωνικότητα, που σημαίνει «μεγάλο εύρος ζώνης», προσέφερε μια ταχύτερη, υψηλών δυνατοτήτων, «πάντα ενεργή» αμφίδρομη σύνδεση μεταξύ του τελικού χρήστη και του παρόχου δικτύου πρόσβασης. Η εμφάνιση των ευρυζωνικών δικτύων σήμαινε ότι οι χρήστες μπορούσαν να κάνουν λήψη αρχείων, τραγουδιών, τηλεοπτικών εκπομπών και ταινιών με μεγαλύτερες ταχύτητες. Αυτό άνοιξε έναν καινούριο κόσμο στα ηλεκτρονικά μέσα. Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, εκατομμύρια σπίτια και γραφεία ήταν συνδεδεμένα στο web μέσω σύνδεσης ευρείας ζώνης σε εικοσιτετράωρη βάση.
Ταυτόχρονα, εμφανίστηκε και το ασύρματο διαδίκτυο και σύντομα έγινε ο κανόνας, αντικαθιστώντας τα καλώδια Ethernet που έπρεπε να συνδεθούν σε έναν υπολογιστή για να λειτουργήσει. Το ασύρματο διαδίκτυο σύντομα υιοθετήθηκε σε πολλά μέρη, όπως σε καφέ, εμπορικά καταστήματα και γραφεία.
Κινητή ευρυζωνικότητα
Παράλληλα, η πρόοδος των τεχνολογιών κινητής ευρυζωνικότητας που προσέφεραν υψηλότερες ταχύτητες διαδικτύου συνέβαλε στην αυξανόμενη δημοτικότητα των κινητών τηλεφώνων.
Η πρώτη ασύρματη πρόσβαση στο διαδίκτυο έγινε διαθέσιμη το 1991 ως μέρος της δεύτερης γενιάς (2G) της τεχνολογίας κινητής τηλεφωνίας.
Υψηλότερες ταχύτητες έγιναν εφικτές το 2001 και το 2006, καθώς έγινε διαθέσιμη η τρίτη γενιά (3G). Αυτό άλλαξε την πορεία των συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας καθώς, επιπλέον της φωνητικής τηλεφωνίας και των υπηρεσιών SMS, αυξήθηκαν οι δυνατότητες μεταφοράς δεδομένων. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση νέων υπηρεσιών όπως οι βιντεοδιασκέψεις, η συνεχής ροή βίντεο και η φωνή μέσω IP (όπως το Skype). Τότε εκτινάχθηκαν τα smartphone στην αγορά κινητών τηλεφώνων, προσελκύοντας περισσότερους πελάτες να χρησιμοποιήσουν το διαδίκτυο.
Η τέταρτη γενιά (4G) ευρυζωνικής τεχνολογίας των δικτύων κινητής τηλεφωνίας εμφανίστηκε το 2009. Προσέφερε γρήγορη πρόσβαση στο web μέσω κινητού τηλεφώνου διευκολύνοντας τις υπηρεσίες παροχής παιχνιδιών, την τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας στο κινητό τηλέφωνο, τις τηλεδιασκέψεις, ακόμα και την τηλεόραση 3D.
Η επόμενη γενιά ευρυζωνικής τεχνολογίας των δικτύων κινητής τηλεφωνίας, το 5G, αναμένεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο ζούμε και εργαζόμαστε. Θα είναι ταχύτερο και θα μπορεί να διαχειρίζεται περισσότερες συνδεδεμένες συσκευές από το υπάρχον δίκτυο 4G, βελτιώσεις που θα συμβάλλουν στην κυκλοφορία νέων ειδών προϊόντων τεχνολογίας. Τα δίκτυα 5G αναπτύχθηκαν το 2018 σε διαφορετικές περιοχές παγκοσμίως και είναι ακόμα στο αρχικό στάδιο.
Με τις διαθέσιμες τεχνολογίες ήδη σε λειτουργία για ταχύτερη συνδεσιμότητα με υψηλή χωρητικότητα, το διαδίκτυο μεταμορφώθηκε γρήγορα από ένα δίκτυο εθνικής υποδομής σε ένα διεθνές φαινόμενο. Ωστόσο, μια σημαντική διάσταση που συνέβαλε στην επανάσταση του διαδικτύου είναι η προσβασιμότητα.
Η προσβασιμότητα αναφέρεται στη διαθεσιμότητα των τεχνολογιών που καθιστούν δυνατή στους χρήστες τη σύνδεση στο διαδίκτυο. Από τη μία πλευρά, η προσβασιμότητα προσδιορίζεται από τη γεωγραφική κάλυψη των τεχνικών υποδομών που παρέχουν συνδεσιμότητα δικτύου, ενώ από την άλλη πλευρά, οι πόροι που απαιτούνται (χρηματοδότηση και τεχνογνωσία) επηρεάζουν την πρόσβαση των χρηστών στο διαδίκτυο.
Στην επόμενη ενότητα θα εξερευνήσουμε πώς η συμβολή του διαδικτύου και της προσβασιμότητας στο web έχουν διαμορφώσει τον κόσμο στον οποίο ζούμε σήμερα.
