Web CBS Teknolojileri

Bir web sunucusu, HTTP (web içeriğini dağıtmak için oluşturulan ağ protokolü) veya güvenli varyantı HTTPS aracılığıyla istekleri kabul eden bilgisayar yazılımı ve temel donanımdır. Genellikle bir web tara­yıcısı veya web gezgini olan bir kullanıcı aracısı, HTTP kullanarak bir web sayfası veya başka bir kaynak için istekte bulunarak iletişimi başlatmakta ve sunucu bu kaynağın içeriğiyle veya bir hata mesajıyla yanıt verebilmektedir. Bir web sunucusu, yapılandırılmış ise kullanıcı aracısından gönderilen kaynakları da ka­bul edebilmekte ve saklayabilmektedir.

Sunucular kullanım alanlarına ve türlerine göre çeşitlenmektedirler. Ancak konumuza en uygun çeşit­lerinden bahsetmek gerekirse bunlar:

• E-posta Sunucusu: Eposta mesajlarını almayı ve göndermeyi olanaklı kılan sunuculardır.
• FTP Sunucusu: Dosya transferlerini olanaklı kılan sunuculardır.
• Web Sunucusu: Web tarayıcıları aracılığıyla web sayfalarının görüntülenerek uygulamaların çalış­masını sağlar.

Temel ortak özellikleri haricinde günümüzde web sunucu yazılımlarının birçoğunun desteklediği popüler özelliklerden birkaçı aşağıda verilmiştir:

• Dinamik İçerik Sunumu: HTTP protokolü aracılığıyla istemcilere dinamik içerik (anında oluşturulan) sunabilmek.
• Sanal Barındırma: Sadece bir IP adresi kullanarak birçok web sitesine (alan adı) hizmet verebilmek.
• Yetkilendirme: Web sitesi yollarının (web kaynakları) bölümlerine erişime izin verebilmek, yasaklamak veya yetkilendirmek.
• İçerik Önbelleği: Sunucu yanıtlarını hızlandırmak için statik ve/veya dinamik içeriği önbelleğe alabilmek
• Büyük Dosya Desteği: 32 bit işletim sisteminde boyutu 2 GB’den büyük olan dosyaları sunabilmek.
• Bant Genişliği Daraltma: Ağı doyurmamak ve daha fazla müşteriye hizmet verebilmek için içerik yanıtlarının hızını sınırlamak
• Özel Hata Sayfaları: Özelleştirilmiş HTTP hata mesajları için özel hata sayfalarına destek vermek.

Lighttpd: Şu anda dünyadaki web sitelerinin yaklaşık yüzde 0,1’ini çalıştırmaktadır. Lighttpd küçük bir CPU yüküne sahiptir ve bu nedenle çalıştırılması nispeten daha kolaydır. Düşük bir bellek ayak izine sahiptir ve bu nedenle diğer web sunucularına kıyasla çalıştırmak için daha az bellek alanı gerektirir ki bu her zaman bir avantajdır. Ayrıca hız optimizasyonlarına sahiptir, bu da hızını gereksinimlerimize göre optimize edebileceğimiz veya değiştirebileceğimiz anlamına gelmektedir. Açık kaynaklı bir yazılımdır, bu da koduna erişebileceğimiz ve ihtiyaçlarımıza göre değişiklikler ekleyebileceğimiz ve ardından kendi modülümüzü yükleyebileceğimiz anlamına gelmektedir.

İstemci-sunucu modeli, görev veya iş yükünü sunucu olarak adlandırılan bir kaynak veya hizmet sağlayıcıları ile istemci olarak adlandırılan hizmet talep ediciler arasında paylaştıran dağıtık bir uygulama yapısıdır. İstemci-sunucu mimarisinde, istemci bilgisayar İnternet üzerinden sunucuya bir veri talebi gönderdiğinde, sunucu talep edilen işlemi kabul eder ve talep edilen veri paketlerini istemciye geri iletir. İstemciler kaynaklarının hiçbirini paylaşmazlar. İstemci-Sunucu Modeline örnek olarak World Wide Web verilebilir.

Her sistemde veya modelde olduğu gibi istemci sunucu modelinin de avantajları ve dezavantajları mevcuttur.
İstemci-Sunucu modelinin avantajlarını saymak gerekirse:
• Tüm verilerin tek bir yerde bulunduğu merkeziyetçi bir sistemdir
• Uygun maliyetli, daha az bakım maliyeti gerektirir
• Veri kurtarma mümkündür.
• İstemci ve sunucuların kapasitesi birbirlerinden bağımsız olarak değiştirilebilir.

İstemci-Sunucu modelinin dezavantajları ise:
• İstemciler, Sunucuda mevcut ise veya sunucuya yüklenmiş ise virüslere, truva atlarına ve solucanlara açıktır.
• Sunucular Hizmet Reddi (DOS) saldırılarına açıktır.
• Veri paketleri iletim sırasında yanıltılabilir veya değiştirilebilir.
• Kimlik avı veya giriş bilgilerinin veya kullanıcının diğer yararlı bilgilerinin ele geçirilmesi yaygındır ve Aradaki Adam Saldırılarına (Man-in-the-Middle Attack) açıktır.

İstemci bir istekte bulunduğunda sunucu dönüş olarak hem veri hem de bir durum kodu döndürmektedir. Bu durum kodu isteğin sonucunu anlatmaktadır. Sonuç kodları temelde 5 kategoriye bölünmüştür:
• 1XX: Bilgi için dönen kodlardır.
• 2XX: Başarılı sonuçlar için dönen kodlardır.
• 3XX: Yeniden yönlendirme bilgisi için dönen kodlardır.
• 4XX: İstemci hataları için kullanılmaktadır.
• 5XX: Sunucu hataları için kullanılmaktadır.

Bir web servisi, belirli bir dizi işlevi yerine getirmesi amaçlanan bir yazılım modülüdür. Bulut bilişimdeki web servisleri ağ üzerinden bulunabilir ve çağrılabilir. Bir başka deyişle web servisi, web servisini çağıran istemciye işlevsellik sunabilecek bir yazılım modülüdür.

Web servislerinin temel fonksiyonları aşağıda verilmiştir:
• İnternet veya intranet ağları üzerinden erişmek mümkündür.
• Standartlaştırılmış XML mesajlaşma protokolü kullanılmaktadır.
• İşletim sistemi veya programlama dilinden bağımsızdır.
• Kendi kendini tanımlayabilmelidir.
• Yerini belirlemek için basit bir konumlandırma yaklaşımları kullanılmaktadır.

Web servislerinin doğalarından gelen ortak bazı karakteristik özellikleri vardır. Kısaca bu karakteristik özellikleri şöyle sıralanabilir:
• XML tabanlıdırlar: Bir web hizmetinin bilgi gösterimi ve kayıt taşıma katmanları XML kullanır. XML kullanılırken ağ, işletim sistemi veya platform bağlama gerekmez. Orta seviyede, web teklifi tabanlı uygulamalar yüksek oranda birlikte çalışabilir.
• Gevşek bağlantılıdırlar: Bir İnternet hizmet sağlayıcısının müşterisi, doğrudan o hizmet sağlayıcısına bağlı olmak zorunda değildir. Bir web hizmet sağlayıcısının kullanıcı arayüzü, kullanıcının hizmet sağlayıcıyla etkileşim kurma becerisini etkilemeden zaman içinde değişebilir. Burada bahsedilen kullanıcı arayüzü İngilizce interface kelimesidir. Güçlü bir şekilde bağlı bir sistem, kullanıcı ve sunucunun kararlarının ayrılmaz bir şekilde birbirine bağlı olduğu anlamına gelir; bu da bir arayüz değiştiğinde diğerinin de güncellenmesi gerektiğini gösterir. Gevşek bağlantılı bir mimari, yazılım sistemlerini
daha yönetilebilir hale getirir ve farklı yapılar arasında daha kolay entegrasyon sağlar.
• Eşzamanlı veya eşzamansız olma yeteneği: Eşzamanlılık, istemcinin işlevin yürütülmesine olan bağlantısını ifade eder. Eşzamanlı çağrılarda istemci devam etmeden önce hizmetin işlemini tamamlamasını beklemek zorundadır. Asenkron işlemler, bir istemcinin bir görevi çağırmasına ve ardından diğer görevlere devam etmesine olanak tanır. Asenkron istemciler sonuçlarını alana kadar başka işler ile ilgilenebilirler. Gevşek bağlantılı sistemleri mümkün kılmak için asenkron yetenekler gerekir.
• Uzaktan prosedürel çağrıyı desteklerler: Tüketiciler, web hizmetlerini kullanarak uzak nesnelerdeki prosedürleri, fonksiyonları ve yöntemleri çağırmak için XML tabanlı protokoller kullanmaktadırlar. Bir web hizmeti, uzak sistemler tarafından maruz kalınan giriş ve çıkış çerçevesini (framework) desteklemelidir.

Web servis ile web sitesi arasındaki farklar aşağıdaki gibidir:

• Bir web hizmetinin kullanıcı arayüzü yoktur, web sitesinin kullanıcı arayüzü vardır.
• Web servisi, diğer uygulamaların İnternet üzerinden etkileşime girmesi içindir. Web siteleri insanlar tarafından kullanılmak içindir.
• Web hizmetleri açık protokoller kullandıkları için platformdan bağımsızdır. Web siteleri, farklı tarayıcılarda, işletim sistemlerinde çalışmak için çeşitli ince ayarlara ihtiyaç duyduğundan çapraz platformdur.
• Google maps API, web siteleri tarafından koordinatları ileterek haritaları görüntülemek için kullanılabilen bir web hizmetidir. www.anadolu.edu.tr Anadolu Üniversitesinin ana sayfasıdır.

Uluslararası bir gönüllü uzlaşma standartları organizasyonu olan Açık Mekansal Konsorsiyum (OGC) 1994 yılında ortaya çıkmıştır. OGC’de 500’den fazla ticari, resmî, kâr amacı gütmeyen ve araştırma kuruluşu, mekansal içerik ve hizmetler, sensör ağı ve Nesnelerin İnterneti, CBS veri işleme ve veri paylaşımı için açık standartların geliştirilmesini ve uygulanmasını teşvik eden bir oluşumdur. OGC kuruluşundan beridir çok sayıda standartın gelişmesine ve oluşmasına katkıda bulunmuştur. Bu standartlara örnek olarak 3D Tiles, Web için Katalog Hizmeti (CSW), Coğrafya İşaretleme Dili (GML) Web Detay Servisi (WFS) ve Web Harita Hizmeti (WMS) verilebilir.

GetMap: Sorgu parametreleri olarak haritanın yüksekliği ve genişliği, koordinat referans sistemi, işleme stili ve görüntü formatını isteyen GetMap metodu bir harita görüntüsü döndürür. Bir WMS sunucusu genellikle haritayı PNG, GIF, JPEG, vb. gibi bir bitmap formatında sunar. Buna ek olarak, SVG veya WebCGM formatında ifade edilen noktalar, çizgiler, eğriler ve metin gibi vektör grafikleri de dahil edilebilmektedir.

PostgreSQL, California Üniversitesi tarafından 1977’den beri çeşitli biçimlerde geliştirilmiş, güvenilir ve performans açısından itibarlı, SQL standardının büyük bir bölümünü destekleyen açık kaynaklı gelişmiş bir nesne-ilişkisel veritabanı yönetim sistemidir (VTYS).

PostgreSQL VTYS’nin genel özellikleri kısaca şöyle özetlenebilir:
• Nesne İlişkisel VTYS: PostgreSQL, verilere nesne-ilişkisel bir modelle yaklaşır ve karmaşık rutinleri ve kuralları işleme yeteneğine sahiptir.
• Gelişmiş işlevsellik: Bildirime dayalı SQL sorguları, çok sürümlü eşzamanlılık denetimi, çok kullanıcılı destek, işlemler, sorgu optimizasyonu, devralma ve dizilerdir.
• Esnek API kullanımı: Object Pascal, Python, Perl, PHP, ODBC, Java/JDBC, Ruby, TCL, C/C++ ve Pike gibi diller ile kolay geliştirme desteği sağlamaktadır.
• Kapsamlı SQL desteği: PostgreSQL, temel SQL99 spesifikasyonunu destekler ve SQL92 birleşimleri gibi gelişmiş özellikler içerir.
• Bilgi tutarlılığı: PostgreSQL, bir veritabanı verilerinin geçerliliğini sağlamak için kullanılan referans bütünlüğünü destekler.
• Prosedürel diller: PostgreSQL, PL/pgSQL prosedürel dilleri desteklemektedir. Bu dil, Oracle prosedür dili olan PL/SQL ile karşılaştırılabilir.
• İstemci/sunucu: PostgreSQL, kullanıcı başına işlem istemci/sunucu mimarisi kullanır. PostgreSQL’e bağlanmaya çalışan her istemci için ek bağlantılar sağlamaya çalışan bir ana süreç vardır.
• İleri Günlüğe Yazma (WAL): Write Ahead Logging olarak bilinen PostgreSQL özelliği, değişiklikleri veritabanına yazılmadan önce günlüğe kaydederek veritabanının güvenilirliğini artırır. Bu, olası olmayan bir veritabanı çökmesi durumunda, geri yüklenecek işlemlerin bir kaydının olmasını sağlar.

Tamamen SQL gücünü kullanarak vektör ve raster verileri üzerinde splicing (yapıştırma), dicing (kare/tile şeklinde bölme), morphing (dönüştürme), reclassifying (yeniden sınıflandırma) ve collecting (toplama)/ unioning (birleştirme) gibi işlemler yapılabilir.

Geomajas temel yeterlilikleri açısından dört farklı katmandan oluşmaktadır. Bunlar;
• GeoTools Eklenti (ing: GeoTools Plugin) Katmanı: GeoTools, CBS’ ye özgü işlemlerin uygulanacağı jeo-mekansal verilerin işlenmesi için standartlara uygun yöntemler sağlayan açık kaynaklı bir Java kod kitaplığıdır. GeoTools kitaplığı veri yapıları Open Geospatial Consortium (OGC) standartlarına uygun olarak geliştirilmiştir.
• Hibernate Spatial Layer Eklentisi: Geomajas Hibernate Spatial tabanlı bir katmanı da desteklemektedir. Bu katman, Hibernate’in POJO yeteneklerinden yararlanarak çoktan bire ve bire çok varlık ilişkilerine dayalı karmaşık özellik özniteliklerinin kullanılmasına izin vermektedir.
• Filtreleme Servisi (ing: Filter Service): Filtreleme için Geomajas, gt-opengis nesne fitreleme modelini ve GeoTools ECQL standardını kullanmaktadır. Belirli bir Geomajas katmanı için Filtrelenen nesneleri oluşturmak ve göstermek için FilterService kullanılmaktadır. FilterService, Geomajas (veya GeoTools) katmanlarında kullanılabilecek OpenGIS Filter nesnelerini hızlı bir şekilde oluşturmak için kolaylık sağlamaktadır.
• GeoService: Geomajas tarafından kullanılabilen tüm koordinat sistemlerini ve bu koordinat sistemleri arasındaki dönüşümleri tanımlamak için GeoService kullanılmaktadır. Ayrıca mevcut olanın dışındaki koordinat sistemlerini kaydetme yeteneği de bulunmaktadır.

GeoTools aşağıdaki özellikleri sunmaktadır:
• Temel mekansal kavramlar ve veri yapıları için arayüzlerin tanımlanması
   * Java Topology Suite (JTS) tarafından sağlanan Entegre Geometri desteği
   * OGC Filtre Kodlama spesifikasyonunu kullanan öznitelik ve uzamsal filtreler
• Özellik erişimini, işlem desteğini ve iş parçacıkları arasında kilitlemeyi destekleyen temiz bir veri erişim API’si
   * Birçok dosya formatında ve mekansal veritabanında CBS verilerine erişim
   * Referans sistemi ve dönüşüm desteğini koordine etme
   * Çok çeşitli harita projeksiyonları ile çalışma
   * Verileri mekansal ve mekansal olmayan nitelikler açısından filtreleme ve analiz etme
• Özellikle sunucu tarafı ortamlarda kullanışlı olan, durum bilgisi olmayan, düşük bellekli bir işleyici
   * Karmaşık stillere sahip haritalar oluşturma ve görüntüleme
   * Metin etiketlerinin ve renk karışımının hassas kontrolü için satıcı uzantıları
• GML içeriğine bağlanmak için XML Schema kullanan güçlü şema destekli ayrıştırma teknolojisi
   * Ayrıştırma / kodlama teknolojisi, GML, Filtre, KML, SLD ve SE dahil olmak üzere birçok
OGC standardı için bağlayıcılarla sağlanır.
• GeoTools Eklentileri: Kütüphaneye ek formatlar öğretmenizi sağlayan açık eklenti sistemi
   * GeoTools’un GDAL’den ek raster formatlarını okumasını sağlayan ImageIO-EXT projesi için eklentiler

GeoTools’un çok sayıda Open Geospatial Consortium (OGC) standardı desteği bulunmaktadır. Bunlar;
• OGC Stil Katman Tanımlayıcı / Semboloji Kodlama veri yapıları ve işleme motoru
• Basit Özellik desteği içeren OGC Genel Özellik Modeli
• Raster bilgilerinin OGC Izgara Kapsamı gösterimi
• OGC Filtresi ve Ortak Kısıtlama Dili (CQL)
• Web Özelliği Hizmeti, Web Harita Servisi için İstemciler ve Web İşlem Hizmeti için deneysel destek
• ISO 19107 Geometri

GeoServer çok sayıda OGC tarafından hazırlanmış çok sayıda standarda uygun bir sunucudur. Desteklenen standartlardan bazıları aşağıda verilmiştir:
• Catalogue Service for the Web (CSW): Web için Katalog Hizmeti, İnternet’te (HTTP üzerinden) XML’de bir jeo-uzamsal kayıt kataloğunu ortaya çıkarmak için bir standarttır.
• Geographic JSON (GeoJSON): GeoJSON, basit coğrafi özellikleri ve bunların mekansal olmayan özniteliklerini temsil eden açık standart bir jeo-uzamsal veri değişim formatıdır
• Georeferenced Tagged Image File Format (GeoTIFF)
• Geography Markup Language (GML): Coğrafi İşaretleme Dili (GML), coğrafi özellikleri ifade etmek için Open Geospatial Consortium (OGC) tarafından tanımlanan XML grameridir. GML, coğrafi sistemler için bir modelleme dili ve İnternet üzerindeki coğrafi işlemler için açık bir değişim formatı olarak hizmet vermektedir.
• Keyhole Markup Language (KML): Keyhole Markup Language (KML), coğrafi verileri ve ilişkili içeriği depolamak için XML tabanlı bir formattır ve resmî bir Open Geospatial Consortium (OGC) standardıdır.
• Web Map Tile Service (WMTS): Web Harita Döşeme Hizmeti (WMTS), önceden oluşturulmuş veya çalışma zamanında hesaplanmış coğrafi referanslı harita döşemelerini İnternet üzerinden sunmaya yönelik standart bir protokoldür.
• Web Map Service (WMS): Web Harita Servisi (WMS), 1999 yılında Open Geospatial Consortium tarafından coğrafi referanslı harita görüntülerini İnternet üzerinden sunmak için geliştirilen standart bir protokoldür.