Wie das Web funktioniert, Teil II: Was passiert, wenn Sie eine URL besuchen

Im vorherigen Beitrag haben wir darüber gesprochen, wie das Web entstanden ist. In diesem Beitrag machen wir eine Fahrt und sehen, was passiert, wenn Sie eine URL mit Ihrem Browser besuchen. Wir werfen auch einen Blick auf die modernen Technologien, die im Web verwendet werden, und wie sie alle zusammenpassen.

Die beteiligten Technologien, von dem Moment an, in dem Sie die Eingabetaste drücken, bis zum Anzeigen einer Webseite, sind zahlreich. In unserem vorherigen Beitrag haben wir über Hypertext und HTTP gesprochen, aber das war erst der Anfang:

• Webserver (wie Apache2 und Nginx) implementieren das HTTP-Protokoll zusammen mit einigen anderen Funktionen, die es Webbrowsern ermöglichen, eine Verbindung herzustellen, Webdaten anzufordern und zu empfangen. HTTP ist der Kanal, über den Nachrichten, Webseiten, Bilder und Ressourcen zwischen einem Webserver und einem Browser „wandern“.
  
  Das moderne Web ist ziemlich anspruchsvoll und moderne Webserver haben sich dieser Herausforderung gestellt. Skalierbarkeit und Sicherheit sind die beiden Hauptanliegen der heutigen Welt. Moderne Webserver sind hochgradig skalierbar (können mehr als 10.000 gleichzeitige Verbindungen verarbeiten), bieten mehrere Optionen für den Lastenausgleich und unterstützen SSL/TLS und HTTP/2. Die wichtigste Verbesserung von HTTP/2 gegenüber HTTP/1.1 ist zweifellos das überlegene Packet-Streaming-Management. Video-Streaming ist heute allgegenwärtig und HTTP/1.1 konnte die Anforderungen all der unterschiedlichen Geräte, Netzwerkkapazitäten und der Anzahl der Online-Webbenutzer von heute nicht angemessen bewältigen.

• HTML (HyperText Markup Language) ist eine Sprache, die Tags verwendet, um strukturierte Hypertext-Dokumente darzustellen, die von Ihrem Webbrowser verstanden werden können.
  
  Seine neueste Inkarnation, HTML5, führte viele Sprachverbesserungen und Aufräumarbeiten ein, aber die beeindruckendsten Ergänzungen waren native Video- und Audiounterstützung, 2D- und 3D-Grafiken sowie lokale Datenbankspeicherung. Diese Verbesserungen haben Multimedia-Technologien wie Flash und Silverlight effektiv überholt.

• CSS (Cascading Style-sheets) ist eine Technologie, die von Webdesignern verwendet wird, um visuelle Änderungen auf vielen Webseiten zu vereinfachen.
  
  CSS-Code kann sich entweder in HTML befinden oder, wie es normalerweise der Fall ist, es handelt sich um separate Dateien, auf die von der HTML-Seite verwiesen wird. Der Nutzen von CSS besteht darin, dass es Inhalt von Präsentation trennt, wodurch Webdesigner ein leistungsstarkes Werkzeug erhalten, um alle ästhetischen Details einer Website zentral zu verwalten.

• Back-End (z. B. PHP oder Java) ist mit HTML gemischter Code, der vom Webserver ausgeführt wird, wenn die Berechnung abgeschlossen ist.
  
  Heutzutage sind alle Websites dynamisch; Das bedeutet, dass dem Browser keine einfachen .html-Dateien mehr bereitgestellt werden. Als Back-End-Lösung für eine Website können alle modernen Sprachen mit dem Zusatz von Softwarebibliotheken, sogenannten Web-Frameworks, verwendet werden. Die jüngste Veröffentlichung von PHP 7 und die damit eingeführten brillanten Leistungsverbesserungen und Funktionen sowie Facebooks HHVM haben beide den gesamten Prozess auf die nächste Stufe gehoben.

• Front-End (Javascript) ist Code, der ebenfalls mit HTML gemischt ist, aber lokal auf Ihrem Computer von Ihrem Webbrowser ausgeführt wird.
  
  Die vielleicht erstaunlichste und beeindruckendste Entwicklung im modernen Web war Javascript. Es entwickelte sich von Javas einfältigem jüngerem Bruder, der verwendet wurde, um Menüs zu erstellen und Pop-ups anzuzeigen, zu einer mächtigen Programmiersprache, die sowohl auf dem Client als auch auf dem Server verwendet wird. Heutzutage kann es alles in einem Webbrowser und mit großer Geschwindigkeit erledigen. Die V8-JavaScript-Engine von Google war ein wichtiger technologischer Spielveränderer.

Was passiert, wenn Sie eine URL besuchen

Das Web ist ein Füllhorn verschiedener Technologien, aber es gibt zwei Konzepte, deren grundlegende Funktion bis heute unverändert geblieben ist. Der Webbrowser und der Webserver. Diese arbeiten nach dem „alten“ Client/Server-Modell, das wie folgt aussieht: Ein Client stellt über eine Adresse (eine IP oder einen Namen) eine Verbindung zu einem Server her und fordert etwas an. Der Server antwortet dann dem Client und so weiter. Clients verbinden sich mit Servern, aber nicht umgekehrt. Obwohl die heutige Webtechnologie dieses Modell erheblich verändert hat, werden wir es verwenden, um den Prozess auf vereinfachte Weise zu erklären.

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Sie starten also Ihren bevorzugten Browser und besuchen eine Webseite. Von dem Moment an, in dem Sie die Eingabetaste drücken, bis Sie schließlich die angezeigte Seite sehen, passieren die folgenden Dinge:

1. Ihr Browser ruft zunächst ein Softwaremodul namens DNS-Resolver auf, das für Ihren Computer konfiguriert ist, und fragt nach der IP-Adresse, die der von Ihnen eingegebenen URL entspricht.
   DNS (Domain Name System) ist ein zentraler Internetdienst, der Computernamen (wie www.pressidium.com ) in IP-Adressen umwandelt. IP-Adressen sind das, was mit dem Internet verbundene Computer verstehen und mit denen sie sich verbinden können. Was das ist und wie es funktioniert, werden wir in unserem nächsten Beitrag untersuchen.
2. Ihr Browser initiiert dann eine Verbindung zu dieser IP-Adresse über Port 80 oder 443.
   Die IP-Adresse bezeichnet den Server, während sich die Portnummer auf den Dienst bezieht, mit dem Sie sich verbinden möchten. Alle Webserver laufen standardmäßig auf Port 80, während Port 443 für sichere Webverbindungen verwendet wird.
   Der Webserver verarbeitet die von Ihnen eingegebene URL und übergibt die Kontrolle an das Backend. Der Backend-Code generiert die HTML-Seite und übergibt sie an den Webserver. Der Webserver sendet dann schließlich die HTML-Seite über den HTTP-Kanal an den Browser.
3. In den Millisekunden, die der Webserver benötigt, um den HTML-Code zurückzusenden, passiert eine Menge Dinge. Der Back-End-Code einer Website stellt normalerweise eine Verbindung zu einer Datenbank her, führt Abfragen aus, holt Daten zurück, kontaktiert andere Back-End-Dienste und fügt schließlich alles zu einem HTML-Dokument zusammen. Es ist nicht wirklich eine diskrete Datei, die Sie anfordern, sondern eine dynamische Ressource , die mit unterschiedlichsten Technologien und Komponenten on the fly generiert wird.
4. Ihr Webbrowser empfängt die HTML-Seite, trennt die Verbindung zum Webserver und stellt sie dann auf Ihrem Bildschirm dar. Es führt den in HTML vorhandenen Javascript-Code aus. Modernes Webdesign folgt einem Ansatz namens Responsive Design. Dieser Ansatz verwendet HTML, CSS und Javascript, um das Layout einer Webseite dynamisch anzupassen, je nachdem, welches Gerät Sie zum Surfen verwenden. Dies ist heutzutage mit dem explosionsartigen Wachstum von Mobil- und Tablet-Geräten sehr wichtig geworden.

Was kommt als nächstes?

Bisher haben wir kurz eine Vielzahl moderner Webtechnologien angesprochen und was passiert, wenn Sie eine URL besuchen. Zweifellos sind Webtechnologien komplex und zahlreich und können nicht zufriedenstellend in nur einem Artikel behandelt werden. Mit dieser Beitragsserie möchten wir Ihnen hauptsächlich einen „Adlerblick“ auf das Internet und das Web geben.
Im nächsten Teil dieser interessanten Serie besuchen wir eine weitere wichtige Internet-Infrastruktur, das Domain Name System. Ohne sie würde wirklich nichts funktionieren! (zumindest für uns Menschen).