автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Оптимизация технической доступности сетевых ресурсов программными средствами

На правах рукописи

МАЦИЕВСКИЙ Николай Сергеевич

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОСТУПНОСТИ СЕТЕВЫХ РЕСУРСОВ ПРОГРАММНЫМИ СРЕДСТВАМИ

05.25.05 Информационные системы и процессы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005568484

13 ПАЙ 2015

Москва-2015

005568484

Работа выполнена на кафедре информатизации культуры Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный институт культуры»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, зав. лабораторией

Института проблем управления РАН Владимир Миронович Вишневский,

Защита диссертации состоится 22 мая 2015 года на заседании диссертационного совета Д 210.010.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный институте культуры» по адресу: ул. Библиотечная, д.7, ауд. 218, г. Химкн-6, Московская область, 141406.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Московского государственного института культуры и на сайте http://wvyw.msuc.org.

Автореферат разослан «22» апреля 2015 г. Учёный секретарь диссертационного совета

доктор педагогических наук, профессор Н. В. Лопатина

Научный руководитель: доктор культурологии, профессор

Ольга Владимировна Шлыкова

кандидат технических наук, зав. сектором обслуживания членов Российской академии наук СИО «Наука» ВИНИТИ РАН Александр Наумович Либкинд

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Библиотека по естественным наукам Российской академии наук (БЕН РАН)

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В последнее время количество сетевых информационных ресурсов растет высокими темпами, в связи с этим остро стоят проблемы технической доступности сетевых ресурсов. Актуальность данного исследования определяется потребностью выявления проблем технической доступности сетевых ресурсов, необходимых условий и алгоритма оптимизации технической доступности программными средствами, также потребностью решения проблем технической доступности сетевых ресурсов.

Доступность сетевых ресурсов связана со спектром проблем, в том числе и технических, и является достаточно новой и малоизученной темой. Если ранее задачей учреждений науки, культуры, коммерческих организаций было создание представительства в Сети, обозначение своего статуса и направлений своей деятельности, то сейчас наличие веб-сайта, веб-портала недостаточно для успешного взаимодействия с целевой аудиторией.

Сетевые порталы аккумулируют большое количество текущих сетевых информационных ресурсов, поэтому в связи с большой скоростью появления новых веб-сайтов сейчас важно создать свое представительство в Сети и сделать его качественным, удобным и технически доступным для конечных пользователей.

Использование большого количества различных форматов представления данных (например, формат ANSI/NISO Z39.50, профиль CIMI и многие другие) и различных технологий web-сервисов (например, XML, XSLT, SOA, WAP, HTML) совместно как на одном и том же веб-сайте, так и во взаимодействии между

различными веб-сайтами приводит к возникновению проблем технической доступности веб-сайтов.

Степень изученности проблемы. Понятие сетевых информационных ресурсов в организационно-технологическом аспекте подробно рассмотрено в трудах М. В. Гончарова,

A. Е. Гуськова, Б. С. Елепова, А. И. Земскова, Н. Е. Калёнова, М. Р. Когаловского, Д. Г. Лахути, В. К. Степанова,

B. М. Тютюнника и др.

С одной стороны, технологические принципы построения библиотечных и библиографических информационных систем глубоко обосновываются в работах Ф. С. Воройского, Е. В. Линдеман, Н. Е. Калёнова, А. Н. Либкинда, Б. Р. Логинова, Ю. Н. Столярова, Я. Л. Шрайберга и других исследователей. В этих работах делается акцент на создании крупных систем, и вводятся базовые понятия сетевых технологий. Данные исследования служат основой для формулировки проблем и путей использования сетевых информационных ресурсов.

С другой стороны, в работах А. Б. Антопольского, Н. И. Гендиной, О. В. Шлыковой, К. В. Вигурского анализируются информационные ресурсы России как комплекс связанных сущностей, излагаются организационно-правовые принципы создания качественных веб-представительств учреждений культуры.

Методика повышения доступности и отказоустойчивости сетевых ресурсов и корпоративных систем активно рассматривалась в работах С. В. Павельева, А. М. Алимханова. В этих работах предложены методики повышения серверной доступности и отказоустойчивости больших систем, которые могут быть частично распространены на небольшие информационные ресурсы, а также приняты во внимание при

рассмотрении технической доступности сетевых ресурсов в совокупности.

Отдельно нужно отметить работы А. А. Могилева и Т. С. Яшиной. В данных исследованиях подробно и глубоко рассматривается тема качества образовательных веб-сайтов при помощи экспертных оценок.

Следует констатировать, что вопросы повышения качества (или технической доступности), а также вопросы автоматизации проверки качества в указанной литературе не поднимаются.

При рассмотрении проблем качества веб-сайтов, в которые входят проблемы технической доступности сетевых ресурсов по культуре, в настоящей работе учтены рекомендации международного проекта MINERVA «Принципы качества вебсайтов по культуре». Перевод и редактура «Принципов ...» выполнена Н. В. Браккер, Л. А. Куйбышевым, Е. В. Малявской.

В работах Е. М. Авраамовой, М. А. Гуриева, А. Д. Иванникова, А. В. Жожикова, А. В. Тихонова рассмотрены проблемы построения образовательных порталов.

Разработка, функционирование и использование сервисов и служб сетевых ресурсов образовательной и информационно-библиотечной сферы подробно изложены в трудах А. 3. Бабинского, В. В. Брежневой, А. А. Букатова,

Н. С. Вагариной, Е. Д. Жабко, А. А. Лаврова, С. В. Папшева,

A. А. Сытника, Н. В. Лопатиной, Н. С. Редькиной, В. А. Цветковой,

B. А. Шапиро, О. В. Шаройко. Однако проблемы технической доступности создаваемых сетевых ресурсов в указанных работах не рассматриваются.

Работы А. Б. Антопольского, И. А. Башмакова,

Р. С. Гиляревского, А. В. Могилева, М. Н. Носыревой, А. В. Осина,

В. П. Седякина, О. Г. Смоляниновой, Т. С. Старовой, В. А. Старых, К. В. Шапиро, О. В. Шлыковой, Я. JI. Шрайберга раскрывают различные аспекты классификации сетевых ресурсов или обобщают известные подходы, что позволяет обосновать и сформулировать классификацию сетевых ресурсов по уровню технической доступности, а также сформулировать классификацию средств оптимизации технической доступности сетевых ресурсов.

Стратегическая важность сетевых ресурсов предприятия обоснована в работах С. А. Корсуковой, Е. Е. Лаврищевой, М. С. Люблинского, С. Г. Тютюгина. В работах

Е. Н. Десятириковой, Ю. В. Чёрной и В. Ю. Храмова был рассмотрен также аспект качества сетевых ресурсов и предложено экономическое обоснование повышения качества и доступности сетевых ресурсов. В работе С. В. Плясовой вводится классификация интернет-сайтов по способности приносить доход организации, что дополняет классификацию сетевых ресурсов по качеству и доступности.

Обоснование технологических принципов распространения информации в Сети изложено в стандартах передачи информации и в работах В. М. Вишневского, Д. Геттиса, Ю. Ирвина, Д. Могула, Р. Филдинг, также других участников рабочих групп W3C (World Wide Web Consortium, Всемирный Консорциум Большой Сети). Рабочая группа W3C утвердила стандарты протоколов, используемых для доступа к информационным ресурсам. Все это позволяет сформулировать проблемы доступности сетевых ресурсов в связи с их большой удаленностью от конечных пользователей и набором технологий, используемых при создании веб-порталов и веб-сайтов.

Наконец, в работах западных и российских ученых (С. Соудерса, С. Стефанова, Э. Робинсона, С. Чикуёнка, В. Харисова) исследованы такие аспекты оптимизации технической доступности сетевых ресурсов, как, например, уменьшение количества объектов при загрузке веб-сайтов, уменьшение размера веб-страниц без потери качества и другие. Эти труды подводят теоретическую базу для выявления и формализации алгоритма оптимизации технической доступности сетевых ресурсов.

Вместе с тем, следующие вопросы остаются недостаточно исследованными: классификация сетевых ресурсов по уровню технической доступности, проблемы анализа и оптимизации технической доступности сетевых ресурсов и, в особенности, проблемы технической доступности небольших и образовательных информационных ресурсов.

В отличие от других аспектов и проблем доступности, в настоящей работе рассматриваются исключительно технические проблемы доступности сетевых ресурсов, в значительной степени связанные со структурой веб-страниц и веб-порталов, нежели с особенностями других типов сетевых ресурсов. Рассмотренные средства анализа и оптимизации технической доступности могут быть применимы вне зависимости от технических особенностей подключения к сети как самого сетевого ресурса, так и его пользователей. Эффект, который достигается вследствие применения описанных средств, различается для разных групп пользователей (в зависимости от исходных показателей доступности для них: высокая доступность значительно не улучшается, но низкая доступность становится существенно лучше). Однако, детальное исследование влияние средств оптимизации технической доступности сетевого ресурса для разных групп пользователей лежит за рамками настоящей работы.

7

Цель исследования. Сформулировать основные принципы технической доступности сетевых ресурсов и на их основе разработать алгоритм оптимизации технической доступности сетевых ресурсов, в том числе, программными средствами.

Задачи исследования. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1) Дать развернутое определение понятия технической доступности сетевых ресурсов, учитывающее интересы конечных пользователей этих ресурсов;

2) Выявить и проанализировать необходимые технические условия, обеспечивающие высокую техническую доступность сетевых ресурсов для конечных пользователей;

3) Сформулировать и обосновать основные принципы технической доступности сетевых ресурсов, обеспечивающие выполнение этих условий и высокую техническую доступность сетевых ресурсов для конечных пользователей;

4) Разработать классификацию сетевых ресурсов по уровню технической доступности и выявить проблемы технической доступности сетевых ресурсов;

5) Предложить и обосновать подход к применению принципов технической доступности сетевых ресурсов для оптимизации технической доступности для конечных пользователей и разработать алгоритм оптимизации.

Объект исследования - веб-сайты и веб-порталы различных уровней технической доступности.

Предмет исследования - техническая доступность вебсайтов и веб-порталов.

Научная новизна:

• Разработан алгоритм анализа проблем технической доступности, необходимый для верификации всех условий технической доступности для заданного сетевого ресурса.

• Выстроен алгоритм оптимизации технической доступности как последовательное решение выявленных проблем технической доступности сетевых ресурсов путем применения принципов технической доступности сетевых ресурсов.

• Предложена и обоснована авторская классификация сетевых ресурсов по уровням технической доступности: выделены сетевые ресурсы высокой, средней и низкой доступности.

• Расширено научное знание о концептуальных основах понятия технической доступности сетевых ресурсов и уточнена сущность технической доступности за счет условий и принципов технической доступности.

Теоретическая значимость:

• Выявлены условия технической доступности сетевых ресурсов: отсутствие программных ошибок, сетевая доступность не менее 99,99%, малое время ответа сервера, малое время открытия веб-страницы.

• Предложены принципы технической доступности: принцип сжатия, принцип количества файлов, принцип минимальной сложности, принцип буферизации данных, принцип отсутствия ошибок, -позволяющие выстроить алгоритм оптимизации технической доступности.

• Дается развернутое определение понятия технической доступности сетевого ресурса как отношение числа пользователей этого сетевого ресурса, получивших к нему доступ, к общему числу пользователей этого сетевого ресурса.

• За счет введения определения^ условий, проблем и принципов технической доступности выстроена теоретическая база для дальнейших исследований в области технической доступности сетевых ресурсов.

Практическая значимость исследования. Разработаны технология анализа и технология оптимизации технической доступности сетевых ресурсов, которые внедрены в продукты и технические решения технологической компании «ВЕБО», а также в деятельность телекоммуникационной компании «Мобильные ТелеСистемы» и Межведомственного суперкомпьютерного центра Российской академии наук (МСЦ РАН).

По результатам внедрения зафиксировано повышение технической доступности сетевых ресурсов клиентов «ВЕБО» на 17 %: в частности, снижено количество серверных ошибок, уменьшено время ответа сервера, уменьшено полное время загрузки веб-сайтов, увеличена сетевая доступность.

Результаты исследования подкреплены актами о внедрении.

Положения, выносимые на защиту:

1. Техническая доступность сетевых ресурсов измеряется отношением количества пользователей, которые смогли получить доступ к данному сетевому ресурсу, к общему количеству пользователей, которые обращались к данному сетевому ресурсу, включая тех, кто пытался, но не смог получить

доступ к данному сетевому ресурсу по каким-либо техническим причинам, за определенный период времени.

Формула определения технической доступности выглядит следующим образом:

та-"Г-

где А — количество пользователей, которые смогли получить доступ к данному сетевому ресурсу;

Б — общее количество пользователей, которые обращались к данному сетевому ресурсу, включая тех, кто пытался, но не смог получить доступ к данному сетевому ресурсу по каким-либо техническим причинам.

2. Необходимые условия технической доступности сетевых ресурсов для конечных пользователей состоят в следующем:

• Отсутствие программных ошибок (5хх, 4хх) при запросе данного сетевого ресурса.

• Сетевая доступность сетевого ресурса в течение года должна составлять не менее 99,99% времени.

• Среднее время ответа сервера - не более 0,2 секунды при запросе данного сетевого ресурса.

• Среднее время (полного) открытия веб-страниц сетевого ресурса - не более 4 секунд для пользователей этого сетевого ресурса.

3. Основными принципами технической доступности сетевых ресурсов для конечных пользователей являются:

11

• принцип сжатия данных,

• принцип количества файлов,

• принцип минимальной сложности,

• принцип буферизации данных,

• принцип отсутствия ошибок.

С точки зрения принципа сжатия данных информация у сетевого ресурса не должно быть ненужной (избыточной) для пользователя информации (текстовой или графической).

С точки зрения принципа количества файлов при загрузке сетевых ресурсов не должно использоваться совместно большое количество отдельных файлов, при этом оптимальное количество файлов зависит от используемых технических средств связи и обработки информации.

С точки зрения принципа минимальной сложности при создании сетевого ресурса должна использоваться минимально необходимая по сложности структура и достаточно простые алгоритмы.

С точки зрения принципа буферизации данных (кэширования) не следует допускать повторные запросы к уже загруженным пользователем сетевым ресурсам, а также следует использовать результаты уже выполненных вычислений на сервере.

С точки зрения принципа отсутствия ошибок, не следует допускать неверные (ошибочные) запросы к сетевым ресурсам (возникшие в результате неверной адресации или в результате перенаправлений).

4. Классификация сетевых ресурсов по уровню технической доступности может быть представлена тремя уровнями:

12

• Сетевые ресурсы высокой доступности (выполняются все условия технической доступности сетевых ресурсов, сформулированные выше).

• Сетевые ресурсы средней доступности (выполняются 3 из 4 условий технической доступности сетевых ресурсов, сформулированные выше).

• Сетевые ресурсы низкой доступности (выполняются не более 2 из 4 условий технической доступности сетевых ресурсов, сформулированные выше).

Все эти уровни одинаково характерны как для веб-сайтов учреждений культуры, так и сайтов бизнес-представительств.

При этом основными проблемами технической доступности являются:

• расходование времени пользователя и аппаратных ресурсов, затрачиваемых на создание и передачу ненужной (избыточной) для пользователя информации (текстовой или графической),

• расходование аппаратных ресурсов, затрачиваемых на получение большого количества отдельных файлов, используемых совместно,

• использование небольшого (не более 6) количества соединений с сервером, доступных для передачи информации,

• необходимость повторных запросов к уже загруженным пользователем объектам,

• расходование аппаратных ресурсов, затрачиваемых на обработку неэффективной структуры сетевого

ресурса, замедляющую его отображение у пользователей,

• расходование аппаратных ресурсов на повторные вычисления на стороне сервера,

• расходование времени пользователя и аппаратных ресурсов, затрачиваемых на ошибочные запросы к серверу (за несуществующими сетевыми ресурсами или в результате перенаправлений).

5. Алгоритм оптимизации технической доступности сетевых ресурсов для конечных пользователей состоит в последовательном выполнении следующих процедур, реализующих принципы технической доступности:

• Уменьшение размера текстовых (сжатие, минимизация) и графических (устранение избыточной информации, оптимизация алгоритмов) файлов.

• Объединение загружаемых текстовых и графических (CSS Sprites, data:URI) файлов.

• Увеличение количества соединений, используемых для передачи информации (параллельные хосты).

• Кэширование сетевых ресурсов у пользователей.

• Серверное кэширование информационных блоков сетевых ресурсов.

• Оптимизация структуры сетевых ресурсов для ускорения отображения (неблокирующий JavaScript, отложенная загрузка).

• Устранение ошибочных запросов и избыточных перенаправлений.

Апробация результатов. Разработанная в диссертации методика анализа проблем технической доступности сетевых ресурсов апробирована на примерах веб-сайтов (в частности, 22 учреждений культуры - Ногинского драматического театра, МосОблКино, Московская областная государственная детская библиотека и других). Благодаря этой методике выявлены проблемы технической доступности веб-сайтов, составлены рекомендации для технических специалистов по устранению выявленных проблем для каждого объекта исследований.

Методика анализа проблем технической доступности сетевых ресурсов внедрена в деятельность ОАО «МТС» и МСЦ РАН. На основе регулярного мониторинга производится улучшение клиентских Интернет-сервисов «МТС».

Для ряда сетевых ресурсов (Русская линия, Последние новости Испании, Две ладошки, Женский журнал, Содействие бизнесу в Чехии, Гостиничный комплекс «Фонда» и других) внедрен программный комплекс по оптимизации их технической доступности. В результате внедрения техническая доступность сетевых ресурсов, в среднем, увеличилась на 17%, что подкреплено актом о внедрении.

Результаты диссертационной работы опубликованы в следующих научных журналах: «Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта», «Вестник Российского государственного университета им. И. Канта», «Вестник Академии экономической безопасности». Кроме того, результаты диссертационной работы докладывались на отечественных и международных научных и научно-практических конференциях: «Компьютерные технологии в библиотечно-информационных системах» (2011), СЕЕ-ББОД (2012, 2013) и др.

Личпый вклад. Все основные положения, результаты, методики и программные комплексы получены и разработаны автором самостоятельно.

Публикации. Результаты проведенных автором научных исследований опубликованы в 8 научных трудах, в том числе 4 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК, и 2 учебных пособия: «Разгони свой сайт» (2009) и «Реактивные веб-сайты» (2010), - общим объемом 35,61 печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и содержит 6 формул, 10 таблиц, 3 приложения, а также список литературы (180 наименований).

П. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель, научная новизна, практическая значимость результатов исследования, представлены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Теоретико-методологические аспекты технической доступности сетевых ресурсов» посвящена анализу предметной области, классификации проблем технической доступности сетевых ресурсов, анализу предлагаемой универсальной методики выявления проблем технической доступности, формулировке требований, предъявляемых к доступному сетевому ресурсу.

Глава содержит три параграфа.

В первом параграфе «Техническая доступность сетевых ресурсов: определение, условия и проблемы» вводится определение технической доступности сетевого ресурса и проводится анализ факторов, на нее влияющих. Среди этих

факторов выявлены: удаленность пользователей от сетевого ресурса, характеристики соединения с сетью самого сетевого ресурса и пользователей, время загрузки сетевого ресурса, количество страниц сетевого ресурса, обрабатываемых на сервере в единицу времени. Совокупность этих факторов определяет необходимые принципы технической доступности и позволяет разработать теоретическую базу для повышения технической доступности сетевого ресурса и обоснования информационной системы, позволяющей в (полу) автоматическом режиме оптимизировать техническую доступность веб-сайтов.

Для измерения эффективности оптимизации технической доступности предлагается использовать среднюю глубину просмотра веб-сайта и показатель отказов веб-сайта как количественные параметры, лучше всего характеризующие техническую доступность конкретного сетевого ресурса с точки зрения конечного пользователя.

В качестве необходимых условий технической доступности веб-сайта выделяются отсутствие программных ошибок для каждого сетевого ресурса, входящего в состав веб-сайта, доступность сетевого ресурса не менее 99,99% (соответствие уровню доступности «четыре девятки»), среднее время ответа сервера не более 0,2 секунды (позволяющее обслужить всю потенциальную аудиторию сетевого ресурса за месяц) и среднее время загрузки сетевого ресурса не более 4 секунд (допустимое, терпимое (tolerable) время ожидания для всех пользователей) в течение года.

Во втором параграфе «Классификация сетевых ресурсов по уровню технической доступности» проводится обзор существующих классификаций сетевых ресурсов, а также условий их технической доступности.

Приводится набор инструментов, позволяющих в сжатые сроки выявить и классифицировать основные проблемы технической доступности сетевых ресурсов: это инструменты веб-разработки, поставляемые вместе с браузерами, и ряд международных веб-сервисов. Излагаются предложенные автором методы измерения технической доступности Сетевых ресурсов. Приводится разработанная автором универсальная методика выявления проблем технической доступности сетевых ресурсов, которая заключается в получении и анализе следующих параметров веб-сайта:

- среднего времени ответа сервера веб-сайта из нескольких географически различных точек (например, Москва, Санкт-Петербург, Амстердам);

- статистики времени ответа сервера и возможных ошибок его доступности в течение нескольких дней, частота проверки должна составлять не реже раза в минуту;

- времени начала отрисовки главной веб-страницы сетевого ресурса;

- времени полной загрузки главной веб-страницы сетевого ресурса;

- статистики загрузки всех информационных ресурсов главной веб-страницы сетевого ресурса;

- статистики времени полной загрузки сетевого ресурса при росте одновременных посетителей (от 0 до 50).

Анализ этих параметров веб-сайта позволяет идентифицировать проблемы технической доступности сетевых ресурсов и провести классификацию веб-сайтов учреждений культуры по соответствию необходимым условиям технической доступности.

Анализ технической доступности сайтов выявляет блоки характерных проблем:

- избыточный размер передаваемой информации (текстовой или графической),

-большое количество отдельных файлов, используемых совместно,

- небольшое количество соединений с сервером, доступных для передачи информации,

-необходимость повторных запросов к уже загруженным пользователем объектам,

- неэффективная структура сетевого ресурса, замедляющая его отображение у пользователей,

-повторные вычисления уже известной информации на стороне сервера,

- большое количество разнородных «социальных» объектов.

В соответствии с количеством обнаруженных проблем

технической доступности (выполнением условий технической доступности) все сетевые ресурсы учреждений культуры отнесены к одному из 3 уровней:

- низкой технической доступности,

- средней технической доступности,

- высокой технической доступности.

Классификация веб-сайтов дает возможность обосновать методологию повышения доступности сетевых ресурсов и построить модель системы для увеличения технической доступности сетевых ресурсов.

В третьем параграфе «Принципы технической доступности сетевых ресурсов» производится обобщение полученных результатов, выделяются основные принципы технической доступности сетевых ресурсов.

Принцип сжатия данных: необходимо использовать алгоритмы сжатия и минимизации текстовых файлов и алгоритмы

удаления метаданных и использования оптимальных средств сжатия для графических файлов.

Принцип количества файлов: необходимо использование объединение текстовых файлов и включение графических файлов при помощи представления в формате base64 или на основе технологии спрайтов.

Принцип буферизации данных: необходимо использовать технологии условного и безусловного клиентского кэширования и блочного и (ли) постраничного серверного кэширования.

Принцип простоты структуры и алгоритмов: нужно устранять загрузку клиентских скриптов (JavaScript) до отображения стилей или содержания веб-страницы, уменьшать большой размер второстепенной для доступа к сетевому ресурсу информации, загружаемой до отображения содержания вебстраницы.

Принцип отсутствия ошибок: сетевой ресурс не должен содержать ошибочных ссылок.

Вторая глава «Иерархия принципов и алгоритм оптимизации технической доступности сетевых ресурсов»

посвящена последовательному разбору существующих средств оптимизации доступности сетевых ресурсов в свете сформулированных принципов технической доступности, а также их возможной автоматизации. Глава содержит пять параграфов, и в ней изложена предложенная автором концепция набора программных средств и разработанных в ходе исследования скриптов, необходимых для оптимизации технической доступности сетевых ресурсов.

В первом параграфе «Принцип сжатия данных» рассматриваются основные технологические приемы уменьшения размера текстовых (сжатие, архивация) и графических (удаление

метаданных, оптимизация алгоритмов сжатия, использования других средств или форматов) объектов сетевых ресурсов.

Также рассматриваются альтернативные технологии сжатия информации: различные схемы минимизации текстовых объектов, использование альтернативных форматов изображений (адаптированных для восприятия многоцветных или векторных изображений).

По результатам анализа предлагаются конкретные алгоритмы (полу) автоматического уменьшения размера для всех объектов веб-сайта, а именно:

- архивирование текстовой информации и графических файлов формата ICO, BMP и PNG,

- минимизация файлов страниц регулярными выражениями и за счет удаления избыточной нотации,

- минимизация файлов стилей регулярными выражениями и при помощи конечных автоматов,

- минимизация файлов скриптов регулярными выражениями и при помощи конечных автоматов,

- уменьшение палитры и размера файлов формата ICO,

- удаление метаинформации, уменьшение количества цветов и использование сжатия по горизонтали для файлов формата GIF,

- использование разного качества для разных областей изображений, выравнивание по сетке, оптимизация мелкой текстуры и удаление избыточной информации для файлов формата JPEG,

-выбор типа формата, оптимизация алгоритмов сжатия, уменьшение палитры, разделение прозрачности областей и удаление информации о прозрачности для файлов формата PNG,

- использование компактной записи path, группировка и наследование стилей, использование фильтров, уменьшение

градиентов и прозрачности и уменьшение детализации для файлов формата SVG.

Во втором параграфе «Принцип количества файлов» рассматриваются особенности объединения текстовых и графических файлов. Разработанные алгоритмы (простое объединение файлов, объединение файлов по группам с учетом частоты использования для сетевого ресурса) позволяют свести количество используемых для отображения сетевого ресурса объектов до 10-20.

В параграфе также рассматриваются технологии объединения изображений сетевого ресурса при помощи представления в формате base64 и спрайтов. Эти подходы обладают следующими особенностями:

- представление изображений в формате base64 автоматизируется для всех сетевых ресурсов и увеличивает исходный размер изображений (при использовании архивирования результата) на 5-7%, при параллельной загрузке с другими сетевыми ресурсами возникают издержки на дополнительное отображение (рендеринг) веб-сайта,

- представление изображений при помощи спрайтов приводит к увеличению общего размера изображений до 20%, автоматизируется только для ряда сетевых ресурсов, может быть загружено параллельно с другими сетевыми ресурсами без каких-либо издержек.

В третьем параграфе «Принцип буферизации данных» рассматривается условное кэширование, безусловное кэширование, а также предложен алгоритм, позволяющий устранить издержки на повторное вычисление уже отправленной с сетевого ресурса информации для увеличения отказоустойчивости веб-сайтов.

В четвертом параграфе «Принцип минимальной сложности» рассмотрены проблемы технической доступности, связанные с использованием большого дерева DOM (Document Object Model - объектная модель документа) при создании сетевого ресурса, ограниченным количеством сетевых соединений, используемых браузером, физической удаленностью пользователей от сетевого ресурса. Предложены решения для каждой рассмотренной проблемы, а именно:

-сокращение количества узлов дерева DOM возможно за счет использования блочной верстки, каскадных таблиц стилей, фоновых изображений, динамических блоков,

- сокращение издержек на применение правил в таблицах стилей возможно за счет сокращения количества правил до набора текущей страницы, использования геометрических свойств блоков и оптимальной записи селекторов,

- сокращение задержек при отображении веб-страниц сетевого ресурса, связанных с выполнением клиентских скриптов, возможно при переносе выполнения скриптов в конец страниц,

-сокращение времени выполнения клиентских скриптов возможно за счет использования оптимальных операторов цикла и уменьшения объявлений переменных,

- уменьшение издержек из-за неэффективного использования сетевых каналов возможно при увеличении количества хостов для загрузки сетевого ресурса,

- уменьшение времени загрузки сетевого ресурса возможно при размещении статических файлов в CDN (Content Delivery Network, Сети доставки содержания).

В пятом параграфе «Принцип отсутствия ошибок» рассмотрены проблемы технической доступности сетевых ресурсов, связанные с ошибками ненайденных сетевых ресурсов

(НТТР-код 404), ошибками перенаправления (НТТР-коды Зхх) и серверными ошибками (НТТР-коды 5хх).

В заключении диссертации сделаны следующие выводы:

1. Анализ отечественной и мировой литературы позволяет

утверждать, что проблемы технической доступности сетевых ресурсов находится на начальной стадии изучения.

2. Техническая доступность сетевых ресурсов является

отдельным направлением технических наук, актуальным в настоящее время.

3. Оптимизация технической доступности может быть

достигнута только комплексным применением соответствующих средств и методов.

4. Основной научный вклад проведенного исследования

заключается в систематизации параметров технической доступности сетевых ресурсов и систематизации средств оптимизации технической доступности.

5. В дополнение к теоретической части исследования

разработаны два программных комплекса: а) для анализа; б) для оптимизации технической доступности сетевых ресурсов.

6.Полученные в работе результаты являются первым этапом исследования технической доступности сетевых ресурсов. На следующих этапах необходимо решить ряд других вопросов, в частности, вопросы измерения технической доступности простых и комплексных сетевых ресурсов и применения отдельных средств клиентской оптимизации.

7. Методика анализа технической доступности может быть

успешно использована при чтении курсов по специальностям 230201 «Информационные системы и технологии», 080508 «Информационный менеджмент».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

- в журналах, входящих в Перечень рецензируемых изданий, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией России:

1. Делицын Л.Л, Мациевский Н.С. Некоторые вопросы информационно-аналитической поддержки венчурного инвестирования в новый способ предоставления программного обеспечения // Вестник Академии экономической безопасности, 2011. - № 7. - С.76-83. В соавторстве (личный вклад - 25 %).

2. Мациевский Н. С. Методы оптимизации доступности информационных ресурсов учреждений культуры // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта, 2011. — № 5. - С.120-121.

3. Мациевский Н. С. Проблемы клиентской производительности информационных ресурсов Сети // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта, 2011. — № 10. — С.163-168.

4. Мациевский Н. С. Техническая доступность Сетевых информационных ресурсов // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта, 2014. -Вып. 4. -С.151-153.

- в учебных пособиях:

5. Мациевский Н. С., Степанищев Е. В., Кондратенко Г. И. Реактивные веб-сайты: учебное пособие. - М.: Открытые системы, 2010. — 336 с. В соавторстве (личный вклад - 80 %).

6. Мациевский Н. С. Разгони свой сайт: учебное пособие / Н. С. Мациевский. - М.: Открытые системы, 2009. - 264 с.

- в других научных изданиях:

7. Мациевский Н. С. Проблемы доступности информационных ресурсов в Сети Интернет // Компьютерные технологии в библиотечно-информационных системах. Сборник трудов всероссийской молодежной конференции (11 ноября 2011 г.) - Москва: МГГУ им. М. А. Шолохова, 2011. - С. 38-40.

8. Мациевский Н. С. Проблемы скорости загрузки веб-ресурсов на стороне клиента: классификация и методы решения // Всероссийский конкурсный отбор обзорно-аналитических статей по приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы», 2008.-21 с.

Подписано в печать:

21.04.2015

Заказ № 10721 Тираж - 75 экз. Печать трафаретная. Объем: 1,5усл.п.л. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru