Веб-стек, также называемый стеком веб-приложений, — это набор программного обеспечения, созданный специально для реализации веб-сайтов и веб-приложений. Термин «стек» означает, что отдельные компоненты системы построены друг на друге. Основные требования, необходимые для создания веб-стека, включают: операционную систему, веб-сервер, базу данных и интерпретатор сценариев. Вместе с соответствующим серверным оборудованием этот набор IT-компонентов обеспечивает передачу необходимой информации о соответствующих веб-проектах запрашивающим клиентам (обычно это интернет-браузер). Затем браузер обрабатывает коды HTML, CSS и JavaScript и отображает веб-пространство для пользователя.
Учитывая, что отдельные программные компоненты веб-стека можно комбинировать по отдельности, существует множество вариантов, которые могут быть использованы для различных приложений. Наиболее популярной комбинацией программного обеспечения является связка с открытым исходным кодом LAMP, которая состоит из Linux, Apache, MySQL и PHP.
Обычные компоненты веб-стека
Как уже упоминалось выше, веб-стеки являются важнейшими элементами инфраструктуры для веб-сайтов и веб-приложений и состоят из четырех программных блоков: операционных систем, веб-серверов, баз данных и интерпретаторов сценариев. Кроме того, фреймворки помогают расширить возможности веб-стеков, позволяя им использовать дополнительные языки программирования, прокси-серверы или различные программы анализа. Вот обзор основных компонентов системы:
Операционная система
Операционная система представляет собой центральный интерфейс между основным оборудованием сервера (процессор, рабочая память, веб-пространство), а также другими прикладными программными компонентами. Иными словами, операционная система полагается на аппаратные ресурсы для обеспечения функциональности отдельных приложений, особенно веб-серверов. Возможные системы, которые могут быть построены на основе веб-стеков, включают различные дистрибутивы Linux, Windows, Unix и Mac OS.
Веб-серверы
Веб-сервер, установленный в операционной системе, представляет собой тип программного обеспечения, которое доставляет документы запрашивающим клиентам. С помощью протоколов передачи данных HTTP запросы клиентов передаются веб-серверу. Если запрашиваемые документы относятся к статическому содержимому, например, HMTL-файлы или изображения, то веб-сервер непосредственно обрабатывает запрос, отправляя соответствующие данные клиенту. Динамическое содержимое, с другой стороны, может быть отображено только с помощью баз данных и модулей сценариев. Наиболее часто используемые веб-серверы включают такие названия, как Apache, Microsoft IIS и nginx.
Базы данных
В системах баз данных, которые также обычно называют базами данных, постоянно хранятся объемы данных, имеющих отношение к веб-проекту, чтобы веб-сервер мог обращаться к ним по умолчанию, когда это необходимо. Чтобы этот процесс функционировал должным образом, сервер использует серверные расширения для ввода запросов, которые затем обрабатываются банком данных и отправляются обратно расширениям. Эти расширения генерируют из результата подходящий формат вывода, например HTML, и отправляют его на веб-сервер. Выбор базы данных тесно связан с программным обеспечением веб-сервера и применяемым скриптом, а также с языком программирования. Популярными вариантами являются Oracle, MySQL и MongoDB.
Интерпретатор скриптов
Без интерпретаторов сценариев веб-серверы не смогли бы реализовать динамические веб-сайты и веб-приложения. С одной стороны, интерпретаторы скриптов работают на стороне клиента, то есть внутри запрашивающего браузера. С другой стороны, некоторые вычислительные процессы для отображения сайтов уже происходят с помощью скриптов на стороне сервера. Типичным интерпретатором сценариев веб-стека является PHP; также доступны другие, менее часто используемые альтернативы, такие как ASP.NET, Java, Ruby, Perl или Python.
Наиболее популярные решения веб-стека
Целый ряд программных стеков доказал свою готовность взять на себя решение различных задач, связанных с веб-разработкой. Растущие требования к важным аспектам (например, удобство использования, стабильность, расширяемость и масштабируемость), а также появление все более сложных веб-приложений снизили популярность классической модели веб-стека. JavaScript стал играть все более важную роль на стороне сервера: стеки веб-приложений на базе платформы JavaScript, Node.js уже не являются редкостью. Одна из причин их растущей популярности — простота программирования производительных веб-проектов. Вот три особенно популярных стека и некоторые из их потенциальных применений:
LAMP — классический вариант
Как уже упоминалось ранее, LAMP является наиболее известным и широко используемым веб-стеком. Будучи одной из первых используемых моделей, этот вариант является оптимальным пакетом для веб-проектов. С
- Linux в качестве операционной системы
- Apache в качестве веб-сервера
- база данных MySQL
- и интерпретатором скриптов PHP,
все компоненты этой модели состоят из программного обеспечения с открытым исходным кодом и свободными лицензиями. Это означает, что они бесплатны и могут быть изменены по желанию. Но не стоит сдерживаться бесплатностью этого варианта: Модели LAMP способны более чем успешно конкурировать с проприетарными решениями и были использованы для разработки MediaWiki, программного обеспечения Википедии. Пакеты LAMP особенно хорошо подходят для реализации многостраничных, динамических веб-сайтов. Пользователи особенно выигрывают от наличия большого сообщества, обширных руководств, возможности использования PHP и высокопроизводительных инструментов, таких как phpMyAdmin.
Благодаря постоянному прогрессу этой технологии и разработке новых бесплатных программ, появились различные варианты LAMP-стеков, которые частично заменили традиционные компоненты системы. Некоторые популярные примеры включают:
- WAMP (Windows как операционная система)
- MAMP (Mac OS X как операционная система)
- XAMP (любая операционная система, Perl и PHP в качестве интерпретаторов скриптов; платформонезависимый FTP-сервер)
- LAPP (PostgreSQL в качестве базы данных для корпоративных проектов)
Перечисленные выше буквы «М» могут также означать MariaDB, дочернюю компанию MySQL. Читайте о стеке LAMP и его установке в нашей серии цифровых руководств по этому вопросу.
WISA — стек Microsoft
В отличие от стека LAMP, который, по сути, представляет собой набор отдельных, отдельно разработанных компонентов, Microsoft запрограммировала компоненты своего стека WISA специально для совместной работы, что гарантирует оптимальное функционирование программного пакета. Разумеется, внедренное программное обеспечение является проприетарным, поэтому необходимо приобрести соответствующие лицензии. Пользователи также имеют доступ к службе поддержки софтверного гиганта. Веб-стек Microsoft использует:
- операционную систему Windows Server,
- программное обеспечение веб-сервера Internet Information Services (IIS),
- система управления реляционными базами данных, SQL server
- и библиотеку языка программирования ASP.NET.
Благодаря библиотеке ASP.NET, веб-проекты могут быть запрограммированы на основе VisualC# или Visual Basic.NET, которые могут быть выполнены непосредственно из системы с помощью компилятора. WISA не требует использования каких-либо интерпретаторов сценариев, и благодаря этому имеет значительное преимущество в производительности по сравнению с другими веб-стеками, которым они необходимы. Это делает стек Microsoft хорошим решением для сложных, комплексных веб-проектов.
MEAN-современная архитектура для одностраничных веб-приложений
Так называемый стек MEAN представляет собой альтернативу классическому набору веб-стеков. Благодаря его компонентам, необходимость в нескольких языках программирования для серверов (PHP и т.д.) и клиентов (JavaScript) отпадает, поскольку все элементы этого современного программного пакета поддерживают JavaScript. Кроме того, операционные системы и программное обеспечение веб-серверов занимают в этой модели второстепенную роль. Строительными блоками MEAN являются
- база данных NoSQL, MongoDB
- фреймворк веб-приложений на стороне сервера, Express.js,
- клиентский фронтенд-фреймворк, AngularJS
- и Node.js, который основан на среде выполнения JavaScript.
Одним из главных преимуществ этого стека веб-приложений является чрезвычайно легкий и ускоренный процесс разработки, а также возможность масштабирования проектов. А благодаря передаче данных на основе документов в формате JSON, можно мастерски реализовать клиент-ориентированные одностраничные приложения и мобильные приложения. Существуют даже различия между веб-палочками MEAN. Например, MEEN, где в качестве фронтенд-фреймворка используется Ember.js, или MERN, где в качестве фронтенд-фреймворка используется React.js. Meteor представляет собой полностью скомпилированное и расширенное исполнение MEAN-стека.
Как найти подходящий веб-стек
Поиск подходящего программного пакета и среды выполнения зависит от множества факторов. Если JavaScript-ориентированные стеки в первую очередь предназначены для реализации одностраничных приложений, то классические веб-стеки, основанные на PHP, Python или Perl, имеют явные преимущества, когда речь идет о разработке многостраничных проектов. Язык программирования также играет, как правило, большую роль при принятии правильного решения: обычно вы достигнете лучших результатов с веб-стеком, основанным на скриптах и языках разметки, при условии, что вы владеете этими языками.
Конечно, прежде чем принять решение, важно также учесть технические различия, такие как производительность и стабильность программной среды. Рассмотрение альтернативных компонентов, таких как nginx, в качестве программного обеспечения веб-сервера для веб-проектов с высокой посещаемостью является еще одним «обязательным» условием. В любом случае, очевидно, что при выборе правильного решения для веб-стека не может быть универсального подхода.