MIGRACIÓN DE UNA ARQUITECTURA TRADICIONAL A UNA ARQUITECTURA ORIENTADA A SERVICIOS (SOA)

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1 MIGRACIÓN DE UNA ARQUITECTURA TRADICIONAL A UNA ARQUITECTURA ORIENTADA A SERVICIOS (SOA) Nelson Beltran Galvis Grupo de Investigación de Ingeniería de Software, Universidad Francisco de Paula Santander. Dirección: Laboratorio de Software. Teléfono: ext Resumen En este artículo, se presenta una propuesta para la migración de una arquitectura de software tradicional a una arquitectura orientada a servicios, mostrando primero, las razones o no de migrar a una arquitectura orientada a servicios y cuales serían las estrategias para realizar esta migración. Además, se propone una migración a SOA basada en tres características principales: Arquitectura basada en capas, identificación y clasificación de servicios, y un enfoque Interactivo e incremental. La metodología propone cuales deberían ser las actividades a realizarse en cualquier organización para realizar el análisis de Servicios como parte de alguna estrategia que haya decidido adoptar para lograr una migración a SOA, que les permita cambiar la manera de pensar no en aplicaciones sino en servicios; siendo esta la mejor manera de alinear la TI con los procesos del negocio, de responder a los cambios exigentes del ambiente y poder hacer alianzas con nuevos socios de negocios. Palabras Claves: Arquitectura, software, SOA, servicios, migración. Introducción SOA se podría ver como un enfoque de conectar aplicaciones que se exponen como servicios con aplicaciones que consumen estos servicios de una forma flexible y extensa. Los Servicios poseen unos principios que se deben guardar en todo momento, para poder ser llamados Orientados a Servicios [1]: Los servicios son reutilizables Independientemente de si existen oportunidades inmediatas de reutilización, los servicios son diseñados para apoyar la potencial reutilización. Los servicios comparten un contrato formal que describe cada servicio y define los términos (las condiciones) del intercambio de la información. Los Servicios deben ser débilmente acoplados: Los servicios deben ser diseñados para interactuar sin dependencias fuertes con otros Los servicios abstraen la lógica subyacente: La única parte visible al mundo exterior debe ser por la vía del contrato de Los servicios son servicios compuestos, pueden componer otros Esto permite que la lógica sea representada en diversos niveles del granularidad y promueve reutilización y la creación de capas de abstracción. Los servicios son autónomos, la lógica gobernada por un servicio reside dentro de un límite explícito. El servicio tiene control dentro de este límite y no es dependiente de otros servicios para que se ejecute. Los servicios son servicios sin estado, no se debe requerir manejar la información del estado, ya que esto puede impedir su capacidad de seguir siendo débilmente acoplados. Los Servicios deben ser descubribles, permitiendo que sus descripciones

2 sean descubiertas y entendidas por humanos y otros servicios que puedan tener la capacidad de usar su lógica. SOA no es nuevo, existen muchas tecnologías para su implementación: CORBA, DCOM, RMI y Servicios Web. Desafortunadamente CORBA y DCOM son tecnologías propietarias. La primera es un estándar asumido por la OMG [2], pero se ha visto en la realidad que depende de los vendedores de la tecnología que implementa CORBA y de la interpretación que le dan al estándar. La segunda, es una tecnología desarrollada por Microsoft y la tercera, solo funciona en Java. Por último, Servicios Web, es un término que se refiere a tecnologías basadas en XML. Usando un documento XML creado en forma de un mensaje, un programa envía un requerimiento al Servicio Web a través de la Red y opcionalmente, recibe una respuesta, también en forma de un documento XML; de esta manera funciona un Servicio Web. Los Servicios Web pueden ser usados para la integración Negocio a Negocio (Business to Business), conectar aplicaciones ejecutándose por diferentes organizaciones en la misma cadena de valor. También se pueden usar para resolver el problema de integrar Aplicaciones Empresariales (EAI). SOA en el futuro inmediato esta siendo implementado bajo el estándar de Servicios Web; según Gartner en su reporte dice: desde el 2008, SOA y Servicios Web serán implementados juntos en mas del 75% de los nuevos proyectos de SOA y Servicios Web [3]. Implementar una arquitectura Orientada a Servicios puede involucrar el desarrollo de aplicaciones que usan servicios, hacer aplicaciones disponibles como servicios tal que otras aplicaciones puedan usar estos Existen disciplinas de modelamiento establecidas y consolidadas como el Análisis y Diseño Orientado a Objetos (ADOO), los framework de Arquitecturas Empresariales (EA) y el modelamiento de procesos del negocio (BPM), que proveen unas prácticas de alta calidad permitiendo identificar y realizar abstracciones apropiadas dentro de una arquitectura: ocultamiento de información, separación de capas, modularización, etc. Es importante resaltar que en el análisis y diseño orientado a Objetos [4], la gran preocupación son las abstracciones a nivel micro como clases e instancias de objetos individuales; las Arquitecturas empresariales tales como Zachman [5] muestran un punto de vista de planeación de soluciones arquitecturales, pero no direccionan en las abstracciones empresariales que faciliten la reutilización. El BPM permite tener una vista funcional de las unidades de trabajo, pero no entran en el dominio de la implementación y de la Arquitectura. Por ello, ninguna de las tres por si sola responde a necesidades de SOA. También aparecen las metodologías de desarrollo basadas en componentes, pero es necesario aclarar que entre servicios y componente existen múltiples diferencias que impiden sean tomadas sin pensar en modificarlas. Pero es claro, que estas prácticas no son suficientes para cubrir todos los requerimientos de SOA como son: servicios de coreografía, servicios de repositorios y la orquestación de servicios, las cuales requieren explicita atención durante el modelamiento. También se presenta el problema, que la implementación de SOA trae como consecuencia un impacto [6] en los sistemas organizacionales, en la estructura organizacional y en los individuos.

3 SOA afecta los sistemas organizacionales, ya que no es lo mismo construir Sistemas Distribuidos Tradicionales, que Sistemas Orientados a Servicios. Esta es una de las fallas que se presentan sino existe una metodología que direcciones la migración y el desarrollo de SOA. Si esto ocurre, se pueden presentar errores cuando se usan múltiples servicios para implementar un sistema, es muy fácil que la comunicación entre estos se salga de control. Por ejemplo, se puede tener un servicio que llama a otros servicios, algunos de los cuales llama a otros servicios, y de esta manera, muy fácilmente el sistema se vuelve inmanejable. De esta manera, un sistema grande puede terminar con múltiples dependencias. Detectar un problema de rendimiento o funcionalidad se puede volver muy complicado. SOA suena como la panacea de la integración de aplicaciones; pero cabe hacerse la gran pregunta: Cuál es metodología a seguir para transformar una organización con Arquitectura Distribuida tradicional a una Arquitectura Orientada a Servicios basada en Servicios Web?, también se pueden hacer las siguientes: Se puede aplicar a cualquier empresa?, Cuáles procesos del negocio se transformaran en Servicios? Porque no migrar a SOA En ciertos casos, es mejor no implementar SOA porque no es una solución conveniente. El analista Jason Bloomberg de ZapThink.com explica en su articulo cuando no utilizar un SOA [7], que no se debe implementar SOA en los casos que los beneficios obtenidos con él serán opacados por los costos de implementación y los tiempos de respuesta. Tampoco se debe migrar cuando se tiene un ambiente IT homogéneo, cuando el funcionamiento en tiempo real es absolutamente crítico, o cuando la flexibilidad no es necesaria. Estrategias de migración a SOA a partir de una arquitectura tradicional Se puede empezar con una prueba piloto o integración punto a punto que permita reducir los riesgos de migración a SOA, comprender la tecnología necesaria y evaluar la capacidad de la empresa a transformar sus sistemas heredados a servicios que encapsulen y oferten lógicas legadas mediante adaptadores. La desventaja de esta opción es la poca reutilización que se logra al perder de vista la integración de todo el modelo del negocio. Ver figura 1 Figura 1. Estrategias de Migración a SOA La segunda opción es tomar una línea del negocio que tenga características de reutilización, autonomía y con capacidad para crear una interfaz de operaciones de servicios; adicionalmente, que no sea vital para la organización pero muy útil para aplicar la metodología de desarrollo de SOA. La tercera opción es adoptar SOA en toda la organización, para ello es indispensable crear un modelo de gobierno que posibilite el control, seguimiento y evaluación de esta opción de adopción. La ultima opción es integrar el SOA empresarial con los socios de negocios con el fin de integrarse a través de estrategias Business to Business.

4 Propuesta de migración a un proyecto SOA La presente propuesta metodológica se basa en unas características esenciales que enmarcan la arquitectura a desarrollar en la migración a SOA: Arquitectura SOA basada en capas Identificación y clasificación de Servicios Enfoque Interactivo e incremental Arquitectura SOA basada en capas La arquitectura de SOA se basará en la construcción de capas de Servicios que permitirá presentar un aspecto específico de la solución, dirigiéndose a cada uno de los problemas que se identifiquen. La identificación y construcción de los Servicios que requiere una organización dependerán del alcance de la lógica enmarcada por ellos; existirán unos que mantienen la lógica de los procesos del negocio, otros, la lógica de tareas específicas, la lógica referente a los datos persistentes y otros, la lógica referente a una actividad específica. Esto traerá como consecuencia la reutilización de servicios, la habilidad para mantener la concordancia entre los servicios y el funcionamiento empresarial; así como también, la orquestación o composición de Las tres capas de abstracción de Servicios propuestos para SOA son (ver figura 2): Figura 2. Capas de Servicios Capa de servicios de aplicación Capa de servicios de Negocio Capa de servicios de proceso u orquestación Capa de servicios de aplicación. Hace referencia a especificaciones tecnológicas. En esta capa residen los servicios de aplicación los cuales tienen las siguientes características: Ellos exponen la funcionalidad dentro de un contexto de procesamiento específico. Ellos utilizan los recursos disponibles dentro de una plataforma dada. Ellos son genéricos y reutilizables. Ellos pueden usarse para lograr la integración punto a punto con otros servicios de la aplicación. Ellos son a menudo inconsistentes en términos de la granularidad que ellos exponen, pueden ser de granularidad fina o gruesa (sistemas heredados), pero por lo general son de granularidad fina. Capa de servicios del negocio. En esta capa residen los servicios del negocio, los cuales muchas veces hacen el papel de controladores de la ejecución de servicios de la aplicación con el fin de llevar a cabo la lógica del negocio. En esta capa se crean dos tipos de servicios del negocio: Servicios del negocio centrados en tareas y centrados en entidad. El primero encapsula la lógica específica del negocio en tareas (este tipo de servicio generalmente se requiere cuando la lógica del proceso de negocio no se centraliza como parte de una capa de orquestación y son poco reutilizables). Los segundos, encapsulan una entidad del negocio específica, manejan la persistencia de los datos. Capa de servicios de orquestación (procesos del negocio). En esta capa residen los servicios del proceso del negocio, los cuales son controladores en la ejecución de las reglas y la lógica del negocio a la hora de ejecutar servicios del negocio o de aplicación, para llevar a cabo un proceso específico. Identificación y clasificación de

5 La identificación y clasificación de Servicios esta orientado a la construcción de Servicios dependiendo de la capa de Servicios al cual pertenece: Capa de proceso del negocio, capa de servicios del negocio o capa de aplicación. Las funciones internas de una organización sin mirar la estructura o su tamaño, pueden ser descompuestas en Esto es porque los servicios representan una unidad lógica de trabajo y es obvio, que una organización esta dividida en unidades de trabajo. Las fuentes con las cuales los Servicios pueden ser deducidos es través del Modelo BMP, Modelo de Casos de Uso, Modelo de Entidad Relación, o del Modelo de componentes existente. Modelo BPM (Business Process Management) representa los procesos y subprocesos definidos en una Organización con el cual los Servicios se pueden derivar de la lógica de procesos de flujos de trabajo. Entonces, un servicio puede representar una parte, un subproceso, o un proceso completo o una tarea. (ver figura 3). De lo anterior, podemos decir que del modelo de casos de uso del negocio se pueden derivar Servicios del proceso del Negocio, obviamente haciéndoles un análisis exhaustivo. Del Modelo de Casos de Uso, se podría derivar Servicios del negocio orientados a Tareas. Otra fuente para deducir servicios del negocio es el Modelo de entidad Relación donde las entidades primarias representan los documentos del negocio por lo cual los servicios centrados en entidad están constituidos por el conjunto de operaciones que facilitan las diferentes funcionalidades asociadas con el procesamiento y persistencia de estas entidades. El comportamiento de los componentes es similar a los Servicios Web [9], a excepción que los Servicios Web utilizan la Internet necesariamente bajo unos estándares establecidos, mientras los componentes dependen de una implementación de un fabricante (J2EE,.NET, CORBA, DCOM, etc.). Por lo tanto, los componentes se pueden convertir fácilmente en servicios de aplicación, simplemente haciendo una envoltura que encapsule el comportamiento del componente en un Servicio Web. Enfoque iterativo e incremental Figura 3. Un servicio puede representar parte, subproceso, o un proceso completo Los Casos de Uso proporcionan un medio intuitivo y sistemático para capturar los requisitos funcionales (la forma en que los usuarios usan el sistema) con un énfasis especial en el valor agregado para cada usuario individual o sistema externo. La propuesta, se basa en un enfoque iterativo e incremental, que permita ir incrementando en cada iteración el proceso de migración hacia una arquitectura SOA, tomando líneas de negocio o procesos estratégicos que le agreguen valor al negocio y donde sea aplicable más fácilmente la orientación a Se quiere hacer una migración a SOA que se pueda controlar los riesgos críticos y significativos desde el principio, y para construir el sistema a lo largo del tiempo en lugar de hacerlo de una sola vez, donde los cambios se vuelven costosos.

6 Proceso del análisis orientado a servicios El análisis orientado a servicios se aplica en diversos niveles o capas, ya que desde la perspectiva de análisis cada capa tiene requerimientos diferentes de modelamiento, por ejemplo, el análisis requerido para la capa de servicios de aplicación son diferentes que los necesitados para modelar la capa de servicios de negocios. Figura 4. Análisis Orientado a Servicios En la figura 4 se muestra el flujo de trabajo asociadas con el análisis orientado a Servicios. Modelar Servicios candidatos de Proceso de Negocio: El objetivo es identificar servicios candidatos de proceso de negocio con sus respectivas operaciones. Además, la lógica de orquestación o del negocio entre estas operaciones. Modelar Servicios candidatos de Negocio: El objetivo es identificar servicios candidatos de negocio, tanto las centradas en tareas como las centradas en entidad; con sus respectivas operaciones. Además, la lógica de orquestación entre estas operaciones. A su vez, podría requerir volver a modelar los servicios del proceso del negocio después de aplicar los principios de Orientación a Modelar Servicios candidatos de Aplicación: El objetivo es identificar servicios candidatos de Aplicación con sus respectivas operaciones. Además, la lógica de orquestación entre estas operaciones. A su vez, podría requerir volver a modelar los servicios del proceso del negocio o el negocio después de aplicar los principios de Orientación a Conclusiones SOA es una estrategia de aplicaciones empresariales que debe facilitar su integración. Además que debe motivar la construcción de servicios, mas que de aplicaciones. Esta propuesta permitirá que las organizaciones que estén pensando en migrar hacia una arquitectura orientada a servicios tengan la forma de encontrar la estrategia más adecuada para enfrentar esta meta. Les permitirá asumir un compromiso y unas tareas para cambiar la manera de pensar no en aplicaciones sino en servicios; siendo la mejor manera de alinear la TI con los procesos del negocio, de responder a los cambios exigentes del ambiente y poder hacer alianzas con nuevos socios. Bibliografía [1] ERL, Thomas. Service-Oriented Architecture: Concepts, Technology, and Design. Prentice Hall, Edición. United States of America: Prentice Hall p. ISBN: [2] OBJECT MANAGEMENT GROUP. Disponible en la Web: [3] YEFIM, Natis. Service-Oriented Architecture Scenario. GARTNER RESEARCH. [en linea]. Gartner. 16 April 2003 ID Number: AV [en linea]. Disponible en la Web: <http://www.gartner.com/resources/ /114358/ pdf [4] BOOCH, Grady et al. The Unified Software development process. 1 Edición. Adisson-Wesley [5] The Zachman Institute for Framework

7 Advancement (ZIFA). Disponible en la Web: [6] BIEBERSTEIN, Norbert et al. Impact of service-oriented architecture on enterprise system, organizational structures, and individuals. IBM System Journal. [en linea].vol. 44. No [7] BLOOMBERG, Jason. When Not to Use an SOA. ZapThink.com. [On line], disponible en la Web: =ZAPFLASH [8] ORT, Ed.Service-Oriented Architecture and Web Services: Concepts, Technologies, and Tools [en linea]. Sun MicroSystem. [9] CHEESMAN, John et al. UML COMPONENTS, a simple process for Specifying Components-Based Software. EUA: Addisson Wesley. 3 edicion p. ISBN:

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