Как работает браузер: обмен данными с сервером. Что такое Браузер — основы работы Что веб браузер позволяет выполнять

Технически веб-браузер представляет собой клиент. Программу, которая использует протоколы HTTP (или HTTPS) для отправки запросов на веб-сервера через интернет. Большинство браузеров поддерживает работу с электронной почтой и протоколом FTP (передача файлов), хотя для работы с ними веб-браузер и не обязателен. Существуют отдельные программы для работы с почтой и передачей файлов.

Самый первый браузер, названием которого было WorldWideWeb, был создан в 1990 году. Название было изменено на Nexus, чтобы избежать путаницы в перспективе. Первым веб-браузером с графическим пользовательским интерфейсом стал Mosaic, появившийся в 1993 году. Большая часть пользовательского интерфейса Mosaic была перенесена в веб-браузер Netscape Nsvigator. Позднее корпорация представила Internet Explorer (IE), который вплоть до 2006 года был одним из самых популярных веб-браузеров. Тогда выбирать приходилось между IE и Netscape. Сегодня у пользователя выбор больше. И IE уже перестал пользоваться бешеной популярностью, в первую очередь пользователи устанавливают себе другие веб-браузеры .

Самые распространённые браузеры

Веб-браузеров существует достаточно много, хотя большинство базируется на самых распространённых. Наиболее востребованные сегодня браузеры это:

Firefox. Разработан Mozilla, версия Netscape с открытым программным кодом.
Chrome. Браузер от Google, один из самых популярных на сегодняшний день, как для рабочего стола, так и для мобильных устройств.
Safari. Браузер для устройств от . Третий по популярности, работает только с операционными системами от Apple.
Opera. Быстрый, стабильный, совместимый с большинством операционных систем браузер.
Lynx. Текстовый браузер для пользователей UNIX и VMS.
Internet Explorer. Браузер от Microsoft, всё ещё активно обновляется, поддерживается и оптимизируется, несмотря на внушительную конкуренцию.
Flock. Браузер, базирующийся на Firefox с поддержкой Web 2.0 для блогинга и социальных закладок.
Tor. Браузер для абсолютно анонимного доступа в сеть. Используется обычно для обхода территориального запрета на показ определённых страниц и выхода в даркнет.

Современные браузеры постоянно обновляются и предоставляют пользователям всё больше возможностей для посещения всемирной сети. Поэтому не забывайте обновляться, когда выходит новая версия. Обновления такого клиентского ПО совершенно бесплатны.

Основные функции и управление браузерами

Основной функционал у всех веб-браузеров один. Они предназначены для связи с веб-серверами и предоставления пользовательского доступа к сайтам. Скачать их можно с официальных сайтов разработчиков, они совершенно бесплатны. У каждого браузера есть своя панель инструментов, с помощью которой вы и получаете доступ к своим любимым сайтам. В том числе и к нашему.

Набор инструментов и кнопок у браузеров обычно схож. Есть адресная строка, кнопки вперёд и назад, кнопка обновления и кнопка остановки загрузки страницы. У всех есть своё меню, где можно выставить пользовательские настройки, если это необходимо. Также в браузере можно посмотреть историю страниц, которые вы посещали за последнее время. А можно и очистить, чтобы никто другой не получил доступа к этой информации. Различаются между собой браузеры скоростью работы, расширениями и пользовательским интерфейсом.

В браузере очень удобно применять горячие клавиши.

Для начала рассмотрим поисковую строку (или умную строку).

Почему умная? Потому, что она сама определяет то, что от нее хотят и сразу предлагает варианты. Можно вводить как адрес нужной страницы, так и то, что необходимо найти. Умная строка сразу предлагает места для поиска и возможные варианты
поиска.

Строка со значком обозначает, что эта страница уже посещалась. А значок показывает, что эта страница уже есть в закладках.

В нижней части выпадающей панели предлагаемых вариантов поиска можно выбрать основные поисковые системы, через которые будет происходить поиск.

При посещениях интернет магазинов появляются кнопки быстрого поиска — оплата, доставка, корзина.

Табло или панель быстрого доступа

Табло — панель с виджетами (мини-эскизами) частопосещаемых страниц, чтобы к нему перейти, достаточно нажать на значок «+» справа от вкладок.

С помощью кнопки добавить, можно увеличить количество виджетов до 20, достаточно лишь вводить адреса сайтов.

Удаление ненужных виджетов происходит с помощью кнопки настройка.

Кнопка «загрузки» показывает историю загрузок, кнопка «недавно закрытые» показывает историю посещения сайтов.Чтобы добавить сайт в закладки, достаточно нажать на звездочку в правой части поисковой строки. В появившемся окне выбирается название закладки в поле «Имя», а в поле «Папка» — указывается место для хранения закладок и когда все выбрано нажимаем «Готово».

С помощью кнопки «Дополнения» можно добавить несколько полезных виждетов:

— Комфортный просмотр видео — затемняет всю страницу, кроме видеоплеера;

— Турбо — режим экономии трафика, возможные режимы: авто, включен и выключен;

— Сохранение информации в профиле Evernote — необходима регистрация;

— Менеджер сохранения паролей и заполение форм — необходима регистрация на lastpass;

— Синхронизация яндекс браузеров на разных компьютерах — пароли, данные, закладки и т.п.

— Отложенный просмотр — статьи и видеофайлы сохраняются компьютере, планшете или телефоне, для последующего просмотра без необходимости подключения к интернету;

— Подсказка самой низкой цены Поиск самых дешевых товаров — показывает магазины с более низкими ценами;

— Яндекс.Пробки;

— Репутация сайтов — при поиске появляется индикатор безопасности сайтов — красный, желтый, зеленый;

— Блокировка флеш-баннеров и видео — может мешать включению всей музыки и видео;

Друзья, думаю, многим будет интересно “погрузиться в веб-кухню” и понять, как это у стандартного браузера получается отображать новости, загружать видео-ролики и онлайн игры, а также осуществлять интернет покупки.

Давайте разберемся, из чего же состоит и ? Возможно, разобравшись, вы поймете, почему происходят те или иные вещи при отображении страниц в интернете.

С момента указания адреса веб-страницы до полной загрузки сайта проходят одна-две секунды, но браузер проделывает за это время минимум 6 операций:

1. При вводе адреса какого-либо сайта браузер начинает свою работу уже с ввода первых букв, предлагая пользователю различные варианты адреса сайта в виде подсказки.

2. Также браузер проверяет наличие запрашиваемой страницы в кеше браузера на локальном диске. Кеш очень часто используется браузером для того, чтобы сохранять часто запрашиваемые страницы на жестком диске, корректируя при загрузке лишь обновившиеся данные.

3. На следующем этапе браузер проверяет наличие адреса запрашиваемой страницы в файле Hosts, расположенном на жестком диске ПК. В данном файле, как правило, хранятся адреса веб-сайтов и их цифровые соответствия в виде ip-адресов. Чаще всего там имеется всего одна запись: “localhost 127.0.0.1”.

4. Если предыдущие шаги не помогли найти запрашиваемую страницу, то браузер пытается найти ip-адрес страницы через сервера DNS (система доменных имен), на которых, как в справочнике, хранится вся соответствующая информация по доступным сайтам в сети.

5. Как правило, браузер устанавливает связь с запрашиваемой страницей не напрямую, а через цепочку серверов. Что позволяет снизить нагрузку на сайт (особенно это актуально для популярных интернет ресурсов).

6. И на последнем шаге браузер собирает все элементы страницы во едино и отображает нам искомую веб-страницу.

как работает интернет браузер?

Для нас с вами обыденным кажется процесс отображения браузером веб-страницы. Однако браузер проделывает большую работу, собирая страницу по элементам: картинки, текст и другие данные, о которых мы поговорим позже.

Такой подход позволяет не только хранить различные элементы страницы на разных серверах, но и позволяет значительно ускорить загрузку страницы.

Единым звеном, объединяющим все элементы в одно целое, является язык гипертекстовой разметки – HTML. Благодаря данному стандарту браузер точно знает, как должна выглядеть страница и где взять тот или иной составной элемент страницы. Кроме того, данный стандарт позволяет одинаково корректно отображать одну и ту же страницу и на 27 дюймовом мониторе домашнего ПК, и на 10 дюймовом планшетнике.

Из чего же состоит веб-страница?

1. Java – язык программирования, который позволяет создавать универсальные блоки кода, независящие от семейства операционной системы, и позволяющие выполнять целые программы в окне браузера.

2. JavaScript – это разновидность языка Java, которая позволяет создавать интерактивные элементы веб-страницы. Например, используется для создания динамического выпадающего меню или, как на моем сайте, выпадающее снизу информационная форма, предлагающая бонус.

Код JavaScript выполняется на локальном компьютере пользователя.

3. CSS – каскадные таблицы стилей. HTML определяет структуру страницы, а CSS их оформление (цвета, шрифт, размеры и т.д.).

4. PHP – данный программный код все чаще используется на новых сайтах. Скрипты данного кода выполняются на стороне сервера, т.е. относительно безопасны и не используют ресурс ПК.

Очень часто используется при создании форумов, гостевых книг или блока комментариев, как в моем случае.

5. Flash – технология, позволяющая отображать на странице анимацию. Многим данная технология знакома в качестве назойливых рекламных баннеров. Однако без flash не будет отображаться видео на Youtube.

Еще одним преимуществом данной технологии является возможность обработки вводимой пользователем информации, что позволило создать целые онлайн игры на базе веб-страницы.

Почему скорость работы браузеров различна?

1. На данном этапе развития технологии браузер можно сравнить с подобием операционной системы, которая имеет даже свой центральный процессор – его роль выполняет движок браузера , который отвечает непосредственно за отображение страницы.

Его основные функции:

формирование структуры веб-страницы на основании загруженного HTML-кода;
отображение внешнего вида страницы с использованием CSS;
выполнение кода встроенных программных скриптов.

Код движка каждой компании является собственностью компании и представляет собой коммерческую тайну. На данный момент самым быстрым движком является движок компании Chrome, поэтому их браузер и является сегодня самым быстрым.

Ради интереса предлагаю вам протестировать ваш браузер на производительность и поддержку современных технологий – .

2. У каждого браузера есть свои “примочки”, которые выделяют его на фоне других. Кроме того, таких примочек становится больше с каждой новой версией продукта.

Например, сегодня многие браузеры поддерживают технологию предварительной предзагрузки страницы. Например, открыли вы какую-либо мою статью и читаете ее, а в это время браузер кеширует некоторые элементы страницы, связанные с текущими ссылками на странице. Вы захотите перейти на другую страницу, а браузер ее уже частично загрузил. То же самое происходит и при открытии страницы, на которой имеется мультимедийный контент.

3. Кеширование – это процесс, который проделывает браузер, дабы ускорить загрузку часто используемых страниц. Т.е. просмотренные страницы сохраняются на жестком диске, и при повторном обращении к ним загружаются уже локально, а не из интернета.

При этом стоит отметить и некоторые минусы данного подхода: кроме скорости загрузки с течением времени браузер засоряет жесткий диск временными файлами, снижая производительность системы.

4. Сжатие – данный прием позволяет снизить трафик, передающийся по сети, не потеряв в производительности (при расчете средне производительного ПК).

Почему некоторые страницы загружаются значительно медленнее других?

Чаще всего такая проблема возникает, когда вы переходите на сайт с динамически генерируемыми страницами. Примером является интернет-магазин. Одной из его функций является предложить вам релевантный (наиболее подходящий именно вам) товар. Для этого магазин сохраняет ваши предпочтения в своей базе данных и при каждом заходе отправляет к базе множество запросов, что снижает общую скорость загрузки страницы.

Перед тем как пользователь увидит содержимое сайта у себя на экране, браузер делает запрос на сервер чтобы получить это самое содержимое. Вопрос получения данных интересен тем, что этот этап уж очень сильно влияет на скорость отображения веб страниц. И чтобы уметь разгонять свои сайты нужно как минимум представлять как эти данные получает браузер.

Первое что нужно запомнить — браузер запрашивает и получает данные посредством HTTP протокола, поэтому его (браузер) еще называют HTTP клиентом .

Протокол передачи Гипертекста (HTTP — англ. HyperText Transfer Protocol) — специально разработанный протокол как основа World Wide Web и используется для передачи всех необходимых данных: HTML кода, изображений, CSS файлов, javascript и т.д. Остановимся только на моментах интересных фронт разработчику (с тонкостями HTTP все желающие могут познакомится в спецификации).

HTTP — синхронный протокол

Основой HTTP является технология «клиент-сервер» : клиент — это тот кто запрашивает данные, сервер — кто обрабатывает и отдает. Связь между ними осуществляется посредством череды перемежающихся HTTP-запросов и HTTP-ответов.

HTTP является синхронным протоколом. Это значит, что клиент послал запрос серверу и пока ждет от него ответ, следующие запросы послать не может. Это как лифт, который уехал. И чтобы им воспользоваться, нужно подождать пока он вернется.

На что тратит время HTTP запрос

Запрос происходит в несколько этапов:

DNS-запрос — поиск ближайшего DNS-сервера, чтобы преобразовать URI (например, google.com) в его числовое представление — IP-адрес (74.125.87.99, прим. — получено посредством команды ping). Это адрес и будет реальным адресом сайта в Интернет.
соединение — установка соединения с сервером по полученному IP-адресу;
отправка данных;
ожидание ответа — ждем пока пакеты данных дойдут до сервера, он их обработает и ответ вернется назад;
получение данных.

Это легко проследить если воспользоваться например, плагином для Firefox — Firebug или встроенными средствами для разработчика в Chrome.

Первый этап (DNS-запрос и установка соединения) отнимает довольно много времени. В протоколах HTTP ранних версий, после того, как получен ответ на запрос, соединение разрывалось. И чтобы послать новый запрос, нужно снова тратить время на DNS-запрос и установку соединения. Это было большим ступором, который устранили в спецификации HTTP 1.1 — появился режим постоянного соединения (keep-alive ): при первом запросе происходит соединение, которое не разрывается. Это был прорыв, который ощутимо разогнал Веб.

Заметка

Соединение не разрывается, если все запросы направлены на один хост. Если какой-то элемент веб страницы размещен на другом хосте, для запроса этого элемента устанавливается новое соединение, начиная с DNS-запроса.

Но смотрим на диаграмму HTTP запроса дальше: видим, что время соединения ощутимо меньше, чем время ожидания ответа. И тут уже HTTP 1.1 не спасает. Поэтому не важно, что у тебя четыре процессора, 5 Гб оперативки и навороченная видеокарта. От этого веб страницы быстрей открываться не станут, ведь большую часть времени вся эта «мощь» простаивает в ожидании пока пакеты данных пройдут туда-сюда.

Этот медленный механизм обмена данными, делает сайты неконкурентноспособными по отношению к десктопным приложениям в вопросах скорости реакции на действия пользователя. Поэтому одним из основных способов разогнать сайт — это свести к минимум число отдельных обращений к серверу.

Заметка

В реальности схема связи с сервером несколько сложней и это выходит за рамки данной статьи.

Параллельные HTTP соединения

Чтобы хоть немного ускорить работу HTTP, был разработан механизм параллельных соединений, которые устанавливает браузер для одновременной доставки нескольких объектов веб страницы. Спецификация HTTP 1.1 рекомендует не использовать одновременно не более двух соединений к одному хосту. Связано с тем, что разрабатывалась спецификация давно, тогда не было таких широкополосных каналов и мощных серверов. Современные браузеры таких соединений устанавливают минимум 4 и это число можно увеличить до 8 ручными настройками.

Каждое из этих соединений естественно тратит время на DNS-запросы и установку соединения, но в целом параллельные соединения дали ощутимый прирост скорости.

Изначально, HTTP устанавливал соединение, отправлял один запрос и ждал на него ответ. После расширения каналов связи, стало ясно, что такой подход ведет к существенным временным задержкам. Чтобы это устранить, была разработана технология HTTP конвейера (HTTP pipelining) — когда браузер может послать несколько GET-запросов в одном соединении, не дожидаясь ответа от сервера. Сервер в таком случае должен ответить на все запросы последовательно.

Технология конвейера показала существенный прирост скорости загрузки веб страниц, особенно это актуально для широких каналов.

How the web works provides a simplified view of what happens when you view a webpage in a web browser on your computer or phone.

This theory is not essential to writing web code in the short term, but before long you"ll really start to benefit from understanding what"s happening in the background.

Clients and servers

Computers connected to the web are called clients and servers . A simplified diagram of how they interact might look like this:

Clients are the typical web user"s internet-connected devices (for example, your computer connected to your Wi-Fi, or your phone connected to your mobile network) and web-accessing software available on those devices (usually a web browser like Firefox or Chrome).
Servers are computers that store webpages, sites, or apps. When a client device wants to access a webpage, a copy of the webpage is downloaded from the server onto the client machine to be displayed in the user"s web browser.

The other parts of the toolbox

The client and server we"ve described above don"t tell the whole story. There are many other parts involved, and we"ll describe them below.

For now, let"s imagine that the web is a road. On one end of the road is the client, which is like your house. On the other end of the road is the server, which is a shop you want to buy something from.

In addition to the client and the server, we also need to say hello to:

Your internet connection : Allows you to send and receive data on the web. It"s basically like the street between your house and the shop.
TCP/IP : Transmission Control Protocol and Internet Protocol are communication protocols that define how data should travel across the web. This is like the transport mechanisms that let you place an order, go to the shop, and buy your goods. In our example, this is like a car or a bike (or however else you might get around).
DNS : Domain Name Servers are like an address book for websites. When you type a web address in your browser, the browser looks at the DNS to find the website"s real address before it can retrieve the website. The browser needs to find out which server the website lives on, so it can send HTTP messages to the right place (see below). This is like looking up the address of the shop so you can access it.
HTTP : Hypertext Transfer Protocol is an application protocol that defines a language for clients and servers to speak to each other. This is like the language you use to order your goods.
Component files : A website is made up of many different files, which are like the different parts of the goods you buy from the shop. These files come in two main types:
- Code files : Websites are built primarily from HTML, CSS, and JavaScript, though you"ll meet other technologies a bit later.
- Assets : This is a collective name for all the other stuff that makes up a website, such as images, music, video, Word documents, and PDFs.

So what happens, exactly?

When you type a web address into your browser (for our analogy that"s like walking to the shop):

The browser goes to the DNS server, and finds the real address of the server that the website lives on (you find the address of the shop).
The browser sends an HTTP request message to the server, asking it to send a copy of the website to the client (you go to the shop and order your goods). This message, and all other data sent between the client and the server, is sent across your internet connection using TCP/IP.
If the server approves the client"s request, the server sends the client a "200 OK" message, which means "Of course you can look at that website! Here it is", and then starts sending the website"s files to the browser as a series of small chunks called data packets (the shop gives you your goods, and you bring them back to your house).
The browser assembles the small chunks into a complete website and displays it to you (the goods arrive at your door - new shiny stuff, awesome!).

DNS explained

Real web addresses aren"t the nice, memorable strings you type into your address bar to find your favorite websites. They are special numbers that look like this: 63.245.215.20 .

Packets explained

Earlier we used the term "packets" to describe the format in which the data is sent from server to client. What do we mean here? Basically, when data is sent across the web, it is sent as thousands of small chunks, so that many different web users can download the same website at the same time. If websites were sent as single big chunks, only one user could download one at a time, which obviously would make the web very inefficient and not much fun to use.