Introdução

Descrição de Cenário

Métodos HTTP x Funcionalidades da Aplicação

Dynamic Argument Embedding (DAE)

Implementação de uma Funcionalidade da Aplicação com DAE

Persistent HTTP

Conclusões

A World-Wide Web (WWW) tem evoluído muito nestes últimos anos, oferecendo facilidades e recursos a milhares de usuários no mundo. A área da Educação tem mostrado grande interesse em utilizar esta tecnologia. Várias propostas de aplicações WWW nesta área têm sido apresentadas e este trabalho considera as propostas de Curso sob medida e Prova virtual [Granja98] [Dagnone98].

Um estudo sobre a implementação de um servidor HTTP para apoiar um ambiente educacional composto pelas aplicações citadas anteriormente é apresentado nas próximas seções. Para isso, considerou-se os métodos HTTP que o servidor suportaria e quais as funcionalidades que estariam sendo cobertas por eles. Selecionou-se uma funcionalidade - dentre aquelas que têm como requisito a preservação de estado - e descreveu-se a sua implementação utilizando o método dynamic argument embedding. Analisou-se também a utilização do mecanismo de protocolo Persistent HTTP (P-HTTP) como alternativa de implementação.

Uma universidade é composta por unidades - faculdades ou institutos - que são responsáveis por cursos oferecidos (e.g.: Engenharia da Computação, Engenharia Química). Cada curso possui uma grade curricular com várias disciplinas e existe intersecção das disciplinas em diferentes cursos (e.g.: cálculo para Engenharia Civil e Engenharia de Materiais).

Neste contexto, tem-se a proposta de uma aplicação WWW para este ambiente educacional que ofereça uma disciplina ministrada em vários cursos e que ela seja especializada para cada um deles.

As funcionalidades descritas para este ambiente são:

1. Compor as disciplinas (materiais, exercícios, provas, aulas grupos de forma distribuída, etc.).
2. Estabelecer perfis para cada curso (definir diferentes visões).
3. Cadastrar atores, considerando o seu curso e o seu tipo (instrutor, monitor, alunos, grupos de forma distribuída).
4. Disponibilizar as disciplinas/aulas (relacionamento curso/aulas/disciplinas/tempo máximo).
5. Acompanhar o andamento da disciplina. Fornecer feedback para alunos e professores.
6. Aplicar prova (testes, dissertativas, etc.).
7. Corrigir e pontuar a prova (pelo próprio sistema, testes; instrutor ad-hoc; auto-correção, disponibilizar gabaritos para auto-avaliação).
8. Disponibilizar resultado de prova.

Os requisitos de segurança (tanto lógica quanto física) devem ser agregados a todas as funcionalidades.

Detalhando a funcionalidade Disponibilizar as disciplinas, que é uma das mais importantes, tem-se a sua implementação através da realização de aulas virtuais.

A implementação da aplicação Curso sob medida + Prova virtual necessita de um servidor HTTP que atenda a seus requisitos. Esta seção apresenta uma proposta dos métodos que este servidor deveria ter disponível para suportar esta aplicação.

Um método HTTP é uma das possíveis ações a executar no objeto identificado pela Universal Resource Location - URL [Berners-Lee92]. Os métodos identificados para o ambiente educacional proposto são:

• GET: obtém a informação solicitada;
• CHECKOUT: similar ao GET, mas "bloqueia" o objeto, para que o mesmo não possa ser atualizado por outra pessoa;
• POST: envia a informação do cliente para o servidor;
• PUT: envia uma nova cópia do objeto para o servidor;
• CHECKIN: similar ao PUT, mas libera o "bloqueio" colocado no objeto;
• LINK: liga um objeto existente ao objeto especificado;
• DELETE: exclui o objeto no servidor.

A Tabela 1 apresenta para cada método HTTP a relação das funcionalidades do ambiente educacional que o utilizaria e um exemplo de uso do método para cada funcionalidade.

Método	Funcionalidade	Exemplo
GET	1. Compor as disciplinas	consultar o material já incluído
	2. Estabelecer perfis para cada curso (definir diferentes visões).	consultar um perfil de curso já incluído
	3. Cadastrar atores	consultar ator já incluído
	4. Disponibilizar as disciplinas/aulas	posicionar em uma página da aula
	5. Acompanhar o andamento da disciplina	instrutor consultar uma dúvida de um aluno
	6. Aplicar prova	aluno obter as questões da prova
	7. Corrigir e pontuar a prova	consultar as respostas das questões da prova de um aluno
	8. Disponibilizar resultado de prova	aluno consultar o seu resultado de prova
CHECKOUT	1. Compor as disciplinas	obter o material já incluído para realizar alterações
	2. Estabelecer perfis para cada curso (definir diferentes visões).	obter um perfil de curso já incluído para realizar alterações
POST	1. Compor as disciplinas	inserir um material
	2. Estabelecer perfis para cada curso (definir diferentes visões).	inserir um perfil de curso
	3. Cadastrar atores	inserir ator com seu curso e nível
	6. Aplicar prova	aluno inserir as respostas das questões da prova
	7. Corrigir e pontuar a prova	para prova dissertativa, inserir a nota da questão e uma anotação sobre a resposta
PUT	3. Cadastrar atores	atualizar o curso de um ator já incluído
	5. Acompanhar o andamento da disciplina	instrutor esclarecer uma dúvida de um aluno
	7. Corrigir e pontuar a prova	inserir o resultado da prova de um aluno (usa o PUT pois é uma atualização no registro do aluno no cadastro de atores)
CHECKIN	1. Compor as disciplinas	atualizar o material já existente
	2. Estabelecer perfis para cada curso (definir diferentes visões).	atualizar um perfil de curso já existente
DELETE	1. Compor as disciplinas	excluir um material existente
	2. Estabelecer perfis para cada curso (definir diferentes visões).	excluir um perfil de curso
	3. Cadastrar atores	excluir um ator
	7. Corrigir e pontuar a prova	excluir uma anotação de correção de prova de uma aluno
LINK	4. Disponibilizar as disciplinas/aulas	selecionar um link para exercícios em uma página de aula

 4. Dynamic Argument Embedding (DAE)

Dynamic argument embedding (DAE) é uma técnica de manutenção de estado da aplicação que associa estado com conversações. Uma conversação é uma seqüência de comunicações entre um cliente e um ou mais servidores na qual o cliente seleciona a próxima página por um link hipertexto provido pelo servidor [Iyengar97].

DAE modifica links hipertexto convertendo a informação do estado através da reescrita do link para invocar um programa conhecido como um embutidor de argumentos, que passa as variáveis de estado para todos os programas CGI (Common Gateway Interface) que possam ser chamados.

O algoritmo de preservação de estado possui os seguintes passos:

• passo 1: Cliente invoca programa CGI

• passo 2: programa CGI passa a saída de seu processamento e as variáveis de estado para embed1

• passo 3: embed1 modifica links hipertexto para invocar embed2

• passo 4: Saída de embed1 é envida para o cliente

• passo 5: O cliente seleciona um link hipertexto que invoca embed2

• passo 6: embed2 traz arquivo HTML ou invoca programa CGI

Com relação à segurança, DAE:

• suporta o Secure Sockets Layer (SSL) do Netscape além do que estas variáveis de estado podem ser criptografadas antes de serem enviadas para a rede;
• suporta o Secure HTTP da Enterprise Integration Technologies;
• pode converter automaticamente requisições HTTP para requisições SSL para proteger as variáveis de estado.

A implementação da Aula virtual, definida na seção 2, depende fundamentalmente da manutenção constante, durante a aula, da informação que determina o curso e o nível do aluno, chamados simplificadamente de perfil do aluno. Para que este requisito seja atendido, propõe-se que o servidor HTTP utilize a técnica DAE para preservar o perfil do aluno, durante sua participação na aula.

A seguir, baseado nos passos do algoritmo do DAE, descreve-se a utilização do DAE para o exemplo Aula virtual. Assumiu-se que o aluno ao "entrar" na aula informou seu userID e password. Com isso, a aplicação obtém o seu perfil de aluno, ou seja, as variáveis de estado CURSO e NIVEL são preenchidas com Engenharia Elétrica ("EE") e graduação ("grad"), de forma que os links que o aluno pode selecionar para decidir qual aula assistir já foram alterados por embed1 para incluir estas variáveis de estado.

• passo 1: Cliente invoca programa CGI

• passo 2: programa CGI passa a saída de seu processamento e as variáveis de estado para embed1

• passo 3: embed1 modifica links hipertexto para invocar embed2

• passo 4: Saída de embed1 é envida para o cliente

• passo 5: O cliente seleciona um link hipertexto que invoca embed2

• passo 6: embed2 traz arquivo HTML ou invoca programa CGI

Observa-se que o programa embed1 é, em última instância, o responsável pela manutenção do estado da aplicação aula virtual, pois é o responsável pela alteração dos links gerados pelos programas CGI invocados ou pelos arquivos HTML selecionados. O programa embed2, na verdade, simplesmente executa os programa ou seleciona os arquivos, porém, redirecionando-os para o embed1, que inclui a informação sobre as variáveis de estado.

5. Persistent HTTP

A principal característica do protocolo P-HTTP é possibilitar a manutenção da conexão realizada com um dado servidor http permitindo que várias transações se deêm sem a necessidade de estabelecimento reiterado de um canal de conexão [Touch96]. Ou seja, a primeira conexão com o servidor é utilizada para as várias trocas de dados com o cliente. Estes dados, por sua vez, são documentos HTML. Utilizando-se este método, consegue-se otimizar o tempo de transação para seqüência de transações para o mesmo servidor, principalmente quando uma página contém imagens embutidas.

É importante notar que o que está sendo preservado é o estado da conexão de rede entre cliente e servidor, e não o estado da aplicação. Por isso, este método de preservação de estado não é uma alternativa para implementação da Aula Virtual e sim um método que deveria ser utilizado para melhorar o desempenho nas transferências de páginas que contenham imagens embutidas.

Este trabalho apresentou uma proposta de implementação de um servidor HTTP para a aplicação Curso sob medida + Prova Virtual. Para cada funcionalidade da aplicação, foram relacionados os métodos HTTP necessários para sua implementação, e apresentado um exemplo de utilização.

Também foi descrita como seria a implementação da funcionalidade Disponibilizar Aula, exemplificando-se com a Aula Virtual, utilizando o método Dynamic Argument Embedding (DAE). Verificou-se que ele é adequado para a aplicação escolhida visto que este método foi inicialmente projetado para aplicações de comércio virtual, que envolvem a manutenção de um estado durante a sessão de interação, e a aplicação Aula virtual tem a mesma característica.

O DAE não fornece nenhuma característica adicional de segurança; simplesmente faz uso dos dispositivos de segurança de uso geral na WEB (e.g.: SSL da Netscape, S-HTTP, etc.).

Finalmente, apresentou-se uma análise do mecanismo Persistent HTTP e verificou-se que no exemplo de Aula Virtual o mesmo não deve ser usado como alternativa ao dynamic argument embedding pois estes métodos têm propósitos diferentes. Devido a estas diferenças, utilizando-se os dois métodos tem-se a preservação do estado da aplicação e tem-se um ganho de desempenho em transferências de documentos HTML, principalmente quando estes posuem imagens embutidas.

Dessa forma, teríamos um servidor HTTP que utiliza: os métodos GET, PUT, CHECKOUT, CHECKIN, POST, DELETE, LINK; a técnica dynamic argument embedding para preservar o estado da aplicação; e o mecanismo de protocolo alternativo Persistent HTTP para melhorar o desempenho da aplicação.

Comentários dos instrutores:

Nota: A+

Texto: OK
Metodos http x funcionalidade da aplic.: metodo link nao esta correto
Implementacao funcionalidade: OK     
P-http: OK 
Conclusoes: OK

Bom trabalho !

Last modified: Wed Apr 29 17:43:57 BRA 1998