"КЛИЕНТСКАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ WEB-КОНТЕНТОМ"

 

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

В современной эпохе все более и более возрастает роль Интернет-технологий. По статистике  в мире пользуются интернетом 1 млрд. 463 млн. 632 тыс 361 жителей планеты, что примерно около 20% всего населения. Информация взята с сайта World Internet Users and Population Stats, который занимается статистикой пользователей и уровня использования Интернета в процентном соотношении по регионам.

Рис. 1. Статистика пользователей Интернета

Посмотреть обновленную статистику

Количество уникальных пользователей услуг сети Интернет в Украине в январе 2008 года составило 7,696 млн. чел., что на 21% превышает показатели декабря 2007 года. По сравнению с январем-2006 количество пользователей Интернета выросло на 83%.

Базой Сети является, так называемый, Интернет-контент. Он представляет собой содержимое Web страниц, его информационную базу. В связи с высокой актуальностью и популярностью Интернета возникла такая необходимость, как управление Web контентом. С помощью этого метода любой желающий, не имея специального образования, может создать себе Web сайт, управлять новостями, редактировать страницы, форумы, каталоги, создавать целые Интернет магазины и многое другое.

Система управления Web контентом (англ. Content management system, CMS) — программа, позволяющая управлять текстовым и графическим наполнением Web-сайта, предоставляя пользователю удобные инструменты хранения и публикации информации.

Клиентская часть системы управления Web контентом отвечает за обработку принимаемого содержимого, редактирования и пользовательского интерфейса. Она является «мостом» между «сырым» содержимым и окончательно опубликованной страницей.

МОТИВАЦИЯ РАБОТЫ

Еще с самого момента поступления в университет я интересовался Интернет-технологиями. До сегодняшнего дня увлеченность не пропала, но каждый раз находятся все новые и новые идеи, которые хотелось бы воплотить в жизнь. В результате очень быстрого распространения Интернета, а вслед за ним и Интернет-ресурсов, проектов, становилось понятно, что эта отрасль прогрессирует и очень перспективна в будущем.

При выборе темы магистерской работы, ставились следующие основные критерии:

• современность
• увлеченность темой
• актуальность
• перспективность

Данная магистерская работа обладает всеми вышеизложенными качествами.

В качестве научного руководителя я выбрал Аноприенко Александра Яковлевича. Первопричиной было совпадение интересов Web-индустрии. Я знал, что моя тема будет достойной и востребованной. Одним из важных критериев выбора была современность. Некоторые преподаватели стараются развить знания в студентах не прибегая к современным методам и высокой актуальности, а используют уже полученные средства. По моим глубоким убеждениям нужно двигаться не в ногу со временем, а опережать его на шаг вперед!

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ МАГИСТЕРСКОЙ РАБОТЫ

Целью данной работы является создание клиентской части системы управления Web контентом.
Поскольку еще не существует CMS системы, которая решала бы все поставленные задачи управления контентом, то рынок CMS еще полностью не сформирован, что позволяет разработчику выделить ключевые для него задачи и специализировать под них систему управления.

В данной магистерской работе были предложены следующие задачи:

1)  Обработка шаблонов  WEB страниц. Данная система управления должна иметь возможность при необходимости динамически менять дизайн сайта, расположение разделов.

2) Универсальность. Клиентская часть системы управления интернет-страницами должна предусматривать совместимость со всеми основными браузерами и платформами. Перед данной CMS системой ставится задача совместимости со следующими браузерами: Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, Safari, Awant (на движке IE).

3)  Реализация, предотвращающая дополнительную корректировку HTML кода или кода самой системы управления. Пользователь, не имея специального образования, должен без проблем редактировать и оперировать содержимым. Должен быть предоставлен пользовательский интерфейс, который позволяет объять все пользовательские запросы по наполнению.

4) Средство для простого форматирования текста, а также простого добавления к тексту графических файлов, видеороликов и пр.

5) Способность сохранять информацию о дате добавления, дате редактирования и сравнивать актуальность информации.

6) Управление связями. Этот инструмент может определить неактуальность того или иного содержимого, а также удалять этот контент. При этом связи с ним должны быть автоматически опознаны и почищены, чтобы предотвратить вероятность сбоев и ошибок.

7) Мультиязычность. Система управления должна быть универсальной в употреблении и поддерживать несколько языков. В данной работе планируется поддержка 3 языков: украинский, русский и английский.

8) Система справки. Система должна оповещать пользователю о тех или иных возможностях клиентской части CMS. Также планируется поддержки многоязычной справки для устранения вопросов и проблем.

Одним из основных критериев разработки данной клиентской части CMS является быстродействие. Такого рода CMS может применяться в так называемых информационных сайтах, где основной упор делается на информацию, быстродействие и надежность. Примером могут служить новостные сайты, Википедия (на рис.) и другие.

Рис. 2. Википедия

В таких сайтах система управления позволит быстро редактировать информацию, добавлять содержимое  и следить за актуальностью. Т.о. пользователь сосредотачивает внимание не на программной реализации, а собственно на наполнении сайта.

3. ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна  данной работы магистра состоит в нахождении оптимального алгоритма, первостепенная цель которого будет состоять в быстродействии и удобстве использования клиентской части системы управления Web контентом. Среда должна быть простой, но в то же время удобной для пользователя. Быстродействие планируется достичь за счет короткого кода программы, минимизации системы управления, направленности задачи исключительно на информационные ресурсы.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

С точки зрения практики, разрабатываемая клиентская часть системы управления Web контентом ценна как быстродействующая система для информационных порталов.  Целесообразно применять CMS в следующих случаях:

• на сайтах университета, факультетов и кафедр. Поскольку сфера образования построена на постоянном обновлении данных: состава кафедр, проводимых конференциях, информации для абитуриентов и др. С помощью возможности быстрого редактирования можно внедрить информацию о набранных баллах абитуриентов при поступлении и автоматической сортировке проходных и непроходных мест.

• на новостных сайтах и с постоянно меняющейся информацией. Информация будет обрабатываться из базы данных и форматироваться под шаблон задаваемой Web страницы. Контент при этом автоматически сортируется и проходит анализ актуальности. Это позволит без прямого обращения пользователя к системе поддерживать сайт в актуальном состоянии. Новости сами будут располагаться в соответствии с временными категориями.

Рис. 3. Сайт Национального Банка Украины

Сайт Национального Банка Украины. Требует постоянного обновления курса валют и размещения новой финансовой информации.

• временные или быстрые страницы. Иногда существует потребность быстро создать Интернет страницу для размещения срочной информации. С помощью клиентской части CMS нужно будет просто заполнить необходимое содержимое и выбрать дизайн, что приведет к экономии времени. А для таких сайтах время – это первостепенная задача. Например, сайт имеет возможность первым сообщить о событии, которое произошло несколько минут назад и т.о. завоевать популярность.

5. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И МЕТОДОВ

Сейчас существует множество готовых систем управления содержимым сайта, в том числе и бесплатных. Их можно разделить на три типа, по способу работы:

• Генерация страниц по запросу. Системы такого типа работают на основе связки «Модуль редактирования > База данных > Модуль представления». Модуль представления генерирует страницу с содержанием при запросе на него, на основе информации из базы данных. Информация в базе данных изменяется с помощью модуля редактирования. Страницы заново создаются сервером при каждом запросе, а это создаёт нагрузку на системные ресурсы. Нагрузка может быть многократно снижена при использовании средств кэширования, которые имеются в современных веб-серверах.

• Генерация страниц при редактировании. Системы этого типа суть программы для редактирования страниц, которые при внесении изменений в содержание сайта создают набор статичных страниц. При таком способе жертвуется интерактивность между посетителем и содержимым сайта.

• Смешанный тип. Как понятно из названия, сочетает в себе преимущества первых двух. Может быть реализован путём кэширования — модуль представления генерирует страницу один раз, в дальнейшем она в разы быстрее подгружается из кэша. Кэш может обновляться как автоматически, по истечению некоторого срока времени или при внесении изменений в определённые разделы сайта, так и вручную по команде администратора. Другой подход — сохранение определённых информационных блоков на этапе редактирования сайта и сборка страницы из этих блоков при запросе соответствующей страницы пользователем.

ОСНОВНЫЕ КЛАССИФИКАЦИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ CMS-СИСТЕМ

1. CMS-системы без базы данных (БД). Такие системы имеют как преимущества, так и недостатки.

Преимущества: простота написания, простота использования, нет необходимости содержать БД.

Недостатки: Ограниченность (такого рода CMS не может решать актуальные проблемы в ряду отсутствия БД). Меньшая структурированность и упорядоченность (качества присущие базам данных).

2. Интернет-порталы. Служат для управления информационными сайтами. Под эту класификацию попадают новостные сайты, библиотеки и др. Основные задачи, которые ставятся перед данным типом - быстродействие, простота использования, надежность, защищенность.

3. Форумы – это Интернет-ресурс, который позволяет оставлять в Сети свои мнения, ответы на вопросы и обсуждения тем. Как правило, форумы имеют собственный "движок", который обрабатывает информацию. Форуму присущи такие черты: упорядоченность ответов (мнений), авторизация, права доступа пользователям, администрирование. Этот классвсе более и более набирает популярность. Это связано с заинтересованностью пользователей в общении и обсуждении любимых тем.

Рис. 4. Пример форума

(форум экспертов THG. Обсуждение новой зеркальной камеры Canon EOS 5D Mark II)

5.    Интернет-магазины. Сущность данного класса заключается в покупке или продаже товаров и услуг через Интернет-ресурсы. Отношение покупатель-продавац-товар осуществляется путем заказа непосредственно на Интернет-странице. Продажа осуществляется в основном через виртуальные "кошельки", такие как WebMoney, Яндекс Деньги и другие...

Рис. 5. Пример Интернет-магазина

(Пример Интернет-магазина "Розетка")

6. Онлайн-обучение. Онлайн-обучение построено на принципе стационарного. Однако, по дисциплинированности и уровню образования оно еще далеко от стационарного.

7. Биллинговые системы. Позволяют провайдерам следить за актуальностью выплат пользователей, предоставляют полную информацию об использовании трафика, остатка денег на счету и историю пополнения.

Рис. 6. Пример биллинговой системы

(пример меню биллинговой системы)

АНАЛИЗ РЕАЛИЗОВАННЫХ CMS-СИСТЕМ

Современный ранок представлен разнообразными CMS-системами.

В целом можно разделить системы на 2 вида:

• Бесплатные
• Коммерческие

Коммерческие как правило имеют удачное кэширование и сервисную поддержку, что является большим преимуществом.

По доступности кода CMS делятся на:

• Системы с открытым кодом (Open Sourse)
• Системы с закрытым кодом

Открытый код позволяет пользователям вносить изменения и корректировки. Это путь к постоянному совершенствованию. Однако, открытый код не является обязательным условиям удачной CMS-системы.

НАИБОЛЕЕ ПОПУЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ WEB-КОНТЕНТОМ

Основные популярные CMS-системы можно найти в разделе ссылки , где есть основная информация о системах, их официальных сайтах и описании.

Рассмотрим функциональность CMS-систем на примере Drupal :

• Таксономия (taxonomy) - оригинальная концепция для задания структуры сайта, отделяющая структуру от представления. С помощью таксономии можно определить произвольное число рубрик, в которых будут в дальнейшем помещаться материалы сайта.
  
• Темы - как в любой системе CMS, содержимое сайта в Drupal отделено от дизайна. С помощью сменных тем можно очень значительно изменять дизайн не трогая при этом содержимое и структуру сайта.
• Комментарии - любой документ сайта посетители могут комментировать.
• Дневники (blogs) - Ведение дневников, возможность комментировать их другим пользователям, а также поддержка через XML-RPC внешних программ-клиентов для помещения заметок в дневники.
• Книга сайта (collaborative book) - идея в чем-то похожая на Wiki, когда каждый пользователь может вносить свои дополнения и исправления в текст. В реализации Drupal документы могут проходить через очередь модерации. Большинство документов сайта могут быть включены как страницы книги.
• Форум - имеется встроенный движок форума, удачно вписывающийся в структуру всего сайта. Поскольку структура форумов строится на таксономии, возможно создание категорий и форумов произвольной вложенности.
• Новости в оффлайн (content syndication) - Drupal экспортирует большинство материалов в формате RDF/RSS, Atom и некоторых других, удобных для просмотра в оффлайн с помощью внешних программ, либо для автоматизированной публикации на других сайтах.
• Сбор новостей - новости предоставляемые в RDF/RSS с других сайтов могут собираться Drupal и отображаться на сайте.
• Разграничение прав доступа - основано на присвоении одной или нескольких ролей пользователям, непосредственно права доступа к различным функциям сайта закрепляются за ролями. Подключаемые модули сами определяют к каким из своих функций дать доступ определённым ролям.
• Встраиваемые скрипты - в Drupal возможно включение PHP-скриптов в любых документах сайта (разумеется это ограничено в целях безопасности и доступно не всем пользователям). В скриптах можно обращаться к функциям API Drupal -- это позволяет оперативно создавать динамические странички с функциональностью не предусмотренной движком, не прибегая к написанию отдельных модулей.
• Интернационализация - Drupal предоставляет различные механизмы для интернационализации и локализации интерфейса (не содержимого) сайта. В том числе возможность правки переводов "на лету" через вебинтерфейс (для переводов хранящихся в БД).

2. Эргономика

• Персонализация - Drupal позволяет пользователям настраивать представление сайта по собственному вкусу. Это включает выбор тем и набор информационных блоков, которые пользователь желает видеть на сайте.
• Перманентные ссылки (permalinks) - каждый документ (node) созданный на сайте, получает на все время своего существования уникальный ID, ссылка на страницу для просмотра этого документа всегда будет оставаться неизменной, к какой-бы категории или типу этот документ не относился.
• Короткие URL (friendly URL's) - Drupal использует механизм mod_rewrite сервера Apache для получения эстетично выглядящих именований страниц сайта, позволяя избежать использования параметров в строке URL.
• Псевдонимы (URL aliasing) - можно присваивать альтернативные имена страницам, например чтобы дать им более запоминающиеся названия.
• Управление версиями (revisions) - при изменении любого документа сайта можно создать новую версию документа.
• Общественная модерация - может быть удобна для некоторых типов сайтов, например для сайтов различных сообществ, где в наполнении сайта материалами участвует большое количество пользователей.
• Отслеживание обновлений (tracker) - все обновленные документы сайта или материалы к которым появились новые комментарии группируются на общей странице, ссылка на которой присутствует в меню пользователя.

• Свободное п/о (open source) - Drupal является свободным программным обеспечением, распространяемым под лицензией GNU GPL.
• Документация - документация поставляется вместе с Drupal и гораздо больше на сайте drupal.org, нет каких-либо аспектов реализации закрытых от пользователей, поскольку Drupal является свободным п/о. Впрочем, по этой же причине - документация по некоторым частям системы является не всегда полной, если вообще имеется.
• Поддержка сообщества - сильная сторона свободного п/о, поскольку пользователи и разработчики, для которых проект является в первую очередь увлекательным хобби, охотнее оказывают помощь, чем в коммерческих проектах, где вы как правило ограничены общением со службой поддержки.

• Модульность - к небольшому ядру Drupal можно добавлять новые возможности при помощи модулей.
• Кэширование страниц -- страницы просмотренные пользователями кэшируются в базе и анонимные пользователи получают страницы из кэша, без повторной генерации каждого информационного блока отображаемого на странице. Это позволяет значительно снизить число запросов к базе данных и увеличить скорость отдачи страниц.
• Многоплатформенность - Drupal поддерживает Apache и MS IIS, СУБД MySQL, PostgreSQL и MS SQL.

Нет смысла уделять внимание каждой из CMS-систем в отдельности, их полному описанию. Спикок наиболее популярных систем управления можно посмотреть в разделе "ссылки". Данный раздел позволит ознакомиться не только со списком, но также и узнать подробную информацию на сайте производителя.

6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Критерии анализа

Анализируя существующие решения, можно прийти к выводу, что под анализ попадают сделующие критерии систем управления Web-контентов:

• быстродействие. Быстродействие для клиентской части CMS представляет собой 2 компоненты: скорость передачи запроса и скорость интерпретации принятого содержимого в Интернет-страницу. Добиться быстродействия можно лишь за счет узкой направленности системы управления. Измеряется по системе СИ в секундах. Данный критерий является проблемой для современных CMS-систем. Для написания выбран язык PHP5, который завоевал звание функционального и удобного для веб-индустрии. (ист №8, стр. 86).

• наличие базы данных. CMS системы в этой области разделяются на 2 категории: с базой данных (БД) и без БД. Преимуществом системы без БД является защищенность, статичность, скорость обработки при малом объеме информации; недостатком - ограниченность, урезанная функциональность. Преимуществом системы с БД является упорядоченный доступ к информации, скорость обработки большого количества данных. Удобно выбрать для CMS базу данных MySQL, поскольку она является распространенной и признаной. Поскольку большинство пользователей придерживаются именно этой БД, то целесообразно интерпретировать систему управления веб-контентом под нее. (ист. №7, стр. 187).

• уровень защищенности. Показатель устойчивости системы к внешним атакам. В современной время уделяется достаточно большое внимание защите. Однако, шифрование данных несет за собой уменьшение производительности. Одним из решений устранить проблему является статическое построение системы управления вэб-контентом. Существует множество алгоритмов защиты, однако, если уделять основное внимание остальным критериям, то можно обойтись шифрованием уровня XOR, а основное внимание уделять направленности работы.

• кэширование. В кэше с немедленной записью каждое изменение вызывает синхронное обновление данных в основной памяти. В кэше с отложенной записью (или обратной записью) обновление происходит в случае вытеснения элемента данных, периодически или по запросу клиента. Для отслеживания модифицированных элементов данных записи кэша хранят признак модификации. Существуют две основные политики записи кэш-памяти — сквозная запись (write-through) и отложенная запись (write-back). (инф. из Википедии)
  • сквозная запись подразумевает, что при изменении содержимого ячейки памяти, запись происходит синхронно и в кэш и в основную память.
  • отложенная запись подразумевает, что можно отложить момент записи данных в основную память, а записать их только в кэш. При этом данные будут выгружены в оперативную память только в случае обращения к ним какого либо другого устройства (другой ЦП, контроллер DMA) либо нехватки места в кэше для размещения других данных. Производительность, по сравнению со сквозной записью, повышается, но это может поставить под угрозу целостность данных в основной памяти, поскольку программный или аппаратный сбой может привести к тому, что данные так и не будут переписаны из кэша в основную память. Кроме того, в случае кэширования оперативной памяти, когда используются два и более процессоров, нужно обеспечивать согласованность данных в разных кэшах.

Поскольку, для данной магистерской работы приоритетом является быстродействие, то выбор склоняется в пользу кэширования с отложенной записью.

 

• функциональность. Функциональность клиентской части системы управления веб-контентом можно условно разделить на 3 части: модульность (отвечает за количество модулей системы), инструменты редактирования (оперирование с текстовыми данными и контентом в целом), дополнительные возможности (сортировка, анализ пустого контента и др.). В данной работе предусматривается наличие модулей новостей и списков. Инструменты редактирования представлены основными тегами форматирования текста. Сортировка и анализ пустого контента предусматривается как для избежания ошибок, так и для высокого уровня системы.

Современные CMS-системы делают упор на функциональность и разноплановость. Это правильно, если учесть их широкую направленность. Под специализированные же ресурсы задачи могут быть совсем разные и исходить из потребностей.

К примеру, развлекательные порталы требуют: дизайн, функциональность. Образовательные: наличие базы данных, кэширование, быстродействие. Банковские системы: быстродействие, защищенность.

Т.о. удачная CMS - это не та, которая всеобъемлющая, а та, которая четко настроена под потребности и цели.

Составляющие CMS

CMS-система состоит из 2 составляющих: клиентской и серверной части.

Клиентская часть служит основой создания системы управления. Серверная часть обрабатывает запросы, анализирует базу данных и выдает какой-либо результат.

Обе составляющих тесно связаны между собой. Однако, для достижения удачной реализации необходима соответствующая реализаия каждой из компонент. При сложной клиентской части, тяжело будет подстраиваться серверной. При неудобной серверной и неправильной работе клиентская может остаться "без дела".

Рассмотрим отношение между пользователем и составляющими частями систем управления Web-контентом:

Рис. 7. Роль клиентской части системы управления Web-контентом.

(анимация, 153 КБ, 5 элементов, цикл повторения бесконечный)

Алгоритм работы заключается в следующем:

1. Пользователь наблюдает перед собой некую оболочку, в которой заполняются поля (формы).

2. После заполнения генерируется запрос серверной части, последняя принимает запрос и обрабатывает его.

3. Серверная часть обрабатывает информацию, анализирует БД и генерирует контент для поствывода на страницу.

4. Клиентская часть обрабатывает контент и выводит его в вид Web-страницы с запрошенными параметрами и содержимым.

В заключение по анализу можно сделать вывод, что клиентская часть системы управления Web-контентом строго зависит от взаимодействия с серверной и берет на себя функцию посредника между контентом и сформированной Интернет-страницы.

7. РАЗРАБОТКИ И ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

При разработке клиентской части системы управления Web-контентом необходимо в первую очередь определиться с языком разработки, предполагаемой базой данных.

Выбрана сдедующая конфигурация: HTML + JavaScript + PHP + MySQL.

Язык разметки страниц HTML является простым и удобным инструментом для создания страниц, с помощью JavaScript удобно писать скрипты, без PHP сегодня тяжело представить современные сайты, поскольку этот язык предоставляет практически неограниченные возможности программирования Web-страниц.

В данной клиентской части системы управления Web-контентом планируется разработать:

1) быстродействующий алгоритм

2) эффективный подход к разработке

3) простой, но понятный интерфейс

4) модуль шаблонов

5) модуль редактирования

6) поддержка различных браузеров

7) модуль новостей

8) мультиязычность

9) русскоязычная справка

Интерфейс должен быть минимизированным и понятным. Суть состоит в заполнении необходимых форм и дальнейшей передачи запросов с последующим выводом страницы.

Рис. 8. Обработка контента клиентской частью системы управления Web-контентом

(анимация, 132 КБ, 5 элементов, бесконечный цикл повторения)

Планируется достичь высокого быстродействия за счет минимизации и простоты.

В дальнейшем развитие системы может проходить следующим образом:

1) Добавление модулей

2) Корректировка алгоритма и нахождение новых решений

3) Многоязычная справка и поддержка

4) Реализация удачной серверной части

5) Адаптация под масштабный проект

8. ВЫВОД

В связи с высокой актуальностью данной темы в мировом масштабе, необходимо разрабатывать собственные CMS-системы и адаптировать их под определенные условия разработки. К сожалению, Украина пока еще занимает слабые позиции в этой сфере. Как магистры, мы обязаны принимать вызов науки и стремиться разрабатывать собственные алгоритмы и повышать научный рейтинг Украины и ДонНТУ в том числе!

9. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ

1) Википедия (электронная энциклопедия) http://ru.wikipedia.org/wiki/Content-Management-System

2) Официальный сайт CMSobzor http://cmsobzor.ru/

3) Официальный сайт Open Source CMS http://opensourcecms.com/

4) Официальный сайт CMSList http://cmslist.ru/

5) Официальный сайт Drupal http://drupal.org/

6) Домашняя страница Mambo http://www.mamboserver.com/

7) "Разработка Web-приложений на РНР и MySQL" - Лаура Томсон, Люк Веллинг, Санкт-Петербург,

2003 г., 672 стр.

8) "AJAX и PHP. Разработка динамических приложений" - К.Дари, Б.Бринзаре, Москва, 2006 г., 332 стр.