Capítulo 7: Introducción a la dinámica de servicios Web

Transcripción

1 Servicios Web Capítulo 7: Introducción a la dinámica de servicios Web Pedro J. Álvarez alvaper@unizar.es José Ángel Bañares banares@unizar.es Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

2 Índice Capítulo 7 Introducción a la dinámica de los servicios Web Conceptos relacionados con la dinámica El problema del Turista Descripción de flujos de trabajo Composición de servicios Web Coordinación de servicios Web Lecturas recomendadas 2

3 Índice Capítulo 7 Introducción a la dinámica de los servicios Web Estructura de los sistemas software Problema cultural Infraestructura básica de servicios y objetivos Éxito o fracaso de los servicios Web? Sigamos caminando...año Conceptos relacionados con la dinámica El problema del Turista Lecturas recomendadas 3

4 Introducción a la dinámica de los servicios Web Estructura de los sistemas software estructura estática objetos descomposición servicios Web extensión funcional... reutilización componentes software comunicación integración coordinación sincronización composición interoperabilidad... estructura dinámica sistema software 4

5 Introducción a la dinámica de los servicios Web Problema cultural... Dinámica de los sistemas?...en el mundo real integras los componentes con pedazos de código y rezas para que eso funcione correctamente... Consultor anónimo 5

6 Introducción a la dinámica de los servicios Web Infraestructura básica de servicios Cliente de Servicios Objetos Aplicación (cliente) Invocación Proveedor de Servicio Objetos Aplicación (servicio) Búsqueda Publicación Núcleo del Registro UDDI Descripciones de Servicios Registro de Servicios Estructura estática/dinámica? 6

7 Introducción a la dinámica de los servicios Web Infraestructura básica de servicios Cliente de Servicios Proveedor de Servicio Objetos Aplicación (cliente) Invocación Objetos Aplicación (servicio) Búsqueda Núcleo del Registro UDDI Publicación + Pila de Estándares de Servicios Web Descripciones de Servicios Registro de Servicios Estándares de Propósito General Infraestructura Común Estándares básicos (SOAP, WSDL, UDDI, etc.) Estructura estática/dinámica? XML Protocolos de Transporte (HTTP, TCP/IP, SMTP,etc.) 7

8 Introducción a la dinámica de los servicios Web Infraestructura básica de servicios Cliente de Servicios Objetos Aplicación (cliente) Invocación Proveedor de Servicio Objetos Aplicación (servicio) Búsqueda Publicación Pila de Estándares de Servicios Web +? Núcleo del Registro UDDI Descripciones de Servicios Registro de Servicios Estructura estática/dinámica? Estándares de Propósito General Infraestructura Común Estándares básicos (SOAP, WSDL, UDDI, etc.) XML Protocolos de Transporte (HTTP, TCP/IP, SMTP,etc.) 8

9 Introducción a la dinámica de los servicios Web...entonces, cuál es el objetivo final? 9

10 Introducción a la dinámica de los servicios Web Éxito o fracaso de los servicios Web? éxito servicios Web software asentado fracaso software efímero tiempo 10

11 Introducción a la dinámica de los servicios Web Éxito o fracaso de los servicios Web? éxito servicios Web software asentado software efímero No se puede hablar de éxito o fracaso, fracaso simplemente está empezando... tiempo 11

12 Introducción a la dinámica de los servicios Web Éxito o fracaso de los servicios Web? (II) + madurez -madurez 12

13 Introducción a la dinámica de los servicios Web Éxito o fracaso de los servicios Web? (II) Especificaciones relacionadas con la dinámica de los servicios 13

14 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... Año 2005, in 2005, we ll certainly see an increasing acceptance of the SOA as a means to deliver enterprise integration and composite applications.... Whilst BPEL will be accepted as a standard solution to the 'orchestration' issue, the focus will shift to what BPEL is not...mediation - the translation between information models and data models, and the manipulation of documents and messages into the correct format for interaction with existing applications and infrastructure - remains the key challenge when integrating diverse systems. Ronan Bradley, Polarlake 14

15 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... (II) Año 2005 OASIS WSDM (Web Services Distributed Management) specification in early This standard will enable interoperability between management products and substantially improve their ability to monitor the diversity inherent in many SOAs... Paul Lipton, Computer Associates Finally, in 2005 I think that ontologies will become more of a focus as larger organizations plan for a SOA... Ontologies will help SOA architects prepare generalizations that make the problem domain more understandable, and achieve semantic interoperability between very different systems David Linthicum, Gran Central Communications 15

16 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... (III) Año 2005 Standards groups and software vendors are now working to add encryption, digital certificate management, and other security features to the underlying technology... Businesses must address the security vulnerabilities of Web services. Now, in the early stages of Web services deployments, is the time to understand these vulnerabilities... Jack Quinnell, Kenai Systmes In 2005, security enhancements and composition building systems that use multiple services will be the big steps for developers, along with figuring out how to write schemas that others can use... Tim Ewald, Mindreef 16

17 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... (IV) Año 2006 International Conference on Service Oriented Computing 17

18 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... (IV) Año 2006 International Conference on Service Oriented Computing 18

19 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... (IV) Año 2006 International Conference on Service Oriented Computing 19

20 Introducción a la dinámica de los servicios Web Sigamos caminando... (IV) Año 2006 International Conference on Service Oriented Computing 20

21 Índice Capítulo 7 Introducción a la dinámica de los servicios Web Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura software, frameworks y middlewares Interoperabilidad Conectores y técnicas de composición Modelos de coordinación El problema del Turista Lecturas recomendadas 21

22 Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura software Una arquitectura software es la descripción de un sistema en términos de componentes, conectores y reglas que determinan como se conectan No se trata de un software operativo, sino de un instrumento de reutilización de experiencias a nivel de diseño que dictan la construcción de nuevos sistemas software Evolucionan con el tiempo (experiencias más maduras) Reflexión: Cada sistema software es construido en base a las pautas de una única arquitectura? 22

23 Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura de servicios web (SOA) Cliente de Servicios Objetos Aplicación (cliente) Invocación Proveedor de Servicio Objetos Aplicación (servicio) Búsqueda Publicación Núcleo del Registro UDDI Descripciones de Servicios Registro de Servicios 23

24 Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura de servicios web (SOA) Cliente de Servicios Proveedor de Servicio Invocación "A service Objetos oriented Aplicación architecture is an approach Objetos to Aplicación design and (cliente) (servicio) integrate software in a modular method where each module is precisely a 'loosely coupled service' that is accessible over a network and has the capability of being dynamically integrated Búsqueda Publicación with other services at run time. A service must present a standard Interface (be it WSDL today) for its functionality and invocation methods while Núcleo the del Registro real implementation UDDI of the service is not a concern of an SOA." Rajesh Dawar Descripciones de Servicios Registro de Servicios 24

25 Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura de servicios web Cuál es el origen de la arquitectura de servicios Web? Evolución o revolución? 25

26 Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura de servicios web Cuál es el origen de la arquitectura de servicios Web? Evolución o revolución? Qué problemas de diseño motivaron este cambio arquitectural? 26

27 Conceptos relacionados con la dinámica Arquitectura de servicios web Cuál es el origen de la arquitectura de servicios Web? Evolución o revolución? Qué problemas de diseño motivaron este cambio arquitectural? Es la arquitectura definitiva para la construcción de sistemas distribuidos? 27

28 Conceptos relacionados con la dinámica Framework Un framework se define como una colección de componentes software que se organizan y colaboran según el modelo descrito por una arquitectura Proporciona el más alto nivel de reutilización en el desarrollo de sistemas complejos destacar que los frameworks y los componentes representan diferentes niveles de abstracción en el proceso de descomposición de un sistema software Aplicación Monolítica Aplicación Aplicación middleware Interfaz Interfaz Interfaz Interfaz Framework Framework Framework Framework 28

29 Conceptos relacionados con la dinámica Middleware Un middleware proporciona un conjunto de primitivas de comunicación de alto nivel que son requeridas para el desarrollo de aplicaciones distribuidas en red El programador es liberado de detalles relacionados con la comunicación en red, control de concurrencia y/o gestión de transacciones, y puede focalizar todo su atención en el nivel de aplicación Problemas: Integración y comunicación entre middlewares heterogéneos Nuevos modelos de comunicación/coordinación más complejos Dificultad para escalar los sistemas más allá de los límites de la red local ( Internet como middleware global?) Falta de soporte para trabajar conjuntamente con redes inalámbricas 29

30 Conceptos relacionados con la dinámica Middleware (II) Middleware de objetos Soluciones inspiradas en la arquitectura de objetos distibuidos Cualquier objeto puede invocar la operación de otro objeto independientemente de: su localización el lenguaje de programación en el que fueron implementados la plataforma tecnológica y sistema operativo sobre el que se ejecutan Elementos clave: un objeto especial ORB (Object Request Broker) sistemas de referencia de objetos trasparente lenguaje de descripción de interfaces Ejemplos: CORBA, DCOM, RMI, EJB,... 30

31 Conceptos relacionados con la dinámica Middleware (III) Internet Respuesta a problemas de los middleware de objetos distribuidos Falta de estándares para la definición de interfaces Problemas para trabajar a escala de Internet Soluciones inspiradas en la arquitectura de servicios Web Basado en tecnologías Web: protocolo de transporte HTTP estándar de codificación de datos XML esquema de direccionamiento de recursos URI Funcionalidad de los servicios accesible a través de una interfaz única estándar basada en las operaciones del protocolo HTTP (Get, Post, Put y Delete) Peticiones codificadas en XML en base a estándares de interoperabilidad 31

32 Conceptos relacionados con la dinámica Interoperabilidad La interoperabilidad es la capacidad de dos o más componentes o frameworks para cooperar en busca de un objetivo común a pesar de sus diferencias en cuanto a las pautas de diseño, lenguajes de programación y/o plataformas de ejecución La interoperabilidad absoluta en entornos distribuidos únicamente es alcanzable considerando: Aspectos técnicos (representación interna de los datos, interfaces, plataforma software y hardware de ejecución, etc) Aspectos semánticos (diferentes modelos de conocimiento) Mecanismos para alcanzar la interoperabilidad: Estandarización de interfaces (IDL de CORBA interfaces de grano fino) Conectores explícitos y reutilizables ( patrones de diseño?) 32

33 Conceptos relacionados con la dinámica Conectores software Un conector establece una comunicación entre dos componentes o frameworks que requieren interaccionar Idealmente, debería basarse en una simple transferencia de datos entre las interfaces de los componentes Desde un punto de vista más próximo a la implementación, esta comunicación exige también una transformación de los datos Facilitan un nuevo proceso de desarrollo de aplicaciones basada en la composición de componentes o frameworks Elección de componentes/frameworks y conectores (catálogos) Existe una cultura de reutilizar la estructura estática de los sistemas software, pero no la dinámica Programación basada en roles Programación basada en aspectos 33

34 Conceptos relacionados con la dinámica Técnicas de composición Dos grandes categorías: Técnicas de caja negra: separación explícita entre detalles de implementación y el comportamiento observable del componente Técnicas de caja blanca: facilitan al programador el acceso a los detalles internos (conocimiento, ad hoc, ineficiente,...) por qué se utilizan? Técnicas más habituales: Copiar y pegar qué tipo de sistemas obtengo? Herencia Basadas en wrappers Basadas en intermediarios Patrones de diseño...basada en middleware 34

35 Conceptos relacionados con la dinámica Modelos de coordinación Las técnicas de composición tienen como objetivo que los componentes o frameworks se comuniquen datos entre sí La colaboración requiere una serie de reglas que determinen cuándo y bajo que condiciones tienen lugar esas comunicaciones. La coordinación es la combinación de la capacidad de comunicación de datos y las reglas de sincronización Los middleware son una solución al problema de la colaboración entre componentes o frameworks? Se intuye que la solución pasa por combinar un middleware con algún modelo de coordinación puro (RdP, Linda,...) 35

36 Índice Capítulo 7 Introducción a la dinámica de los servicios Web Conceptos relacionados con la dinámica El problema del Turista Descripción del problema Servicios Web involucrados Composición de servicios (workflows) Coordinación de servicios Infraestructura general de integración de servicios Lecturas recomendadas 36

37 El problema del Turista El problema del turista Posición turista La Seo? 37

38 El problema del Turista Servicios involucrados Servicios de alto nivel funcional (servicios compuestos) Proveedor de Información Turística (Servicio Web) Servicios de infraestructura Servicios básicos Gazetteer localización Rutómetro Servidor de Mapas Catálogo 38

39 El problema del Turista Flujos de trabajo (workflows) Proveedor de Información Turística (Servicio Web) Programación a nivel de código Lenguaje de representación de flujos de trabajo (ej. BPEL4WS): Qué tareas En qué orden Quién es el responsable Gazetteer localización Rutómetro Servidor de Mapas Catálogo 39

40 Dinámica de los servicios Web Flujos de trabajo (workflows) (II) Registro UDDI Proveedor de Información Turística (Servicio Web) WfMS Interprete de flujos para: Encadenamiento estático basado en middleware: Diagramas UML Redes de Petri Lenguajes de Reglas BPEL4WS... Encadenamiento dinámico basado en middleware ciencia ficción? Gazetteer localización Rutómetro Servidor de Mapas Catálogo 40

41 Dinámica de los servicios Web Coordinación de servicios Proveedor de Información Turística (Servicio Web) Registro UDDI WfMS message broker Basado en colas de mensajes (JMS) Basado en modelos de coordinación Interacciones asíncronas Eventos, notificaciones, etc. Modelos reactivos Transacciones Gazetteer localización Rutómetro Servidor de Mapas Catálogo 41

42 Dinámica de los servicios Web Infraestructura general de servicios Proveedor de Información Turística (Servicio Web) Registro UDDI WfMS message broker adaptador Gazetteer adaptador S. Localización adaptador Rutómetro adaptador S. Mapas adaptador S. Catálogo Gazetteer localización Rutómetro Servidor de Mapas Catálogo 42

43 Dinámica de los servicios Web Infraestructura general de servicios (II) Proveedor de Información Turística (Servicio Web) Descripción de flujos de trabajo Registro UDDI WfMS Composición de servicios message broker Coordinación de servicios adaptador Gazetteer adaptador S. Localización adaptador Rutómetro adaptador S. Mapas adaptador S. Catálogo Gazetteer localización Rutómetro Servidor de Mapas Catálogo 43

44 Índice Capítulo 7 Introducción a la dinámica de los servicios Web Conceptos relacionados con la dinámica El problema del Turista Lecturas recomendadas 44

45 Lecturas recomendadas Lecturas recomendadas The Tao of e-business services. The evolution of Web applications into service-oriented components with Web-services. Steve Burbeck, Emerging Technologies, IBM software group. October Web services Interaction Models. Part I: Current Practice Putting the Web into Web services. Web services Interaction models, Part II Where is the middleware Steve Vinoski, IONA Technologies. IEEE Internet Computing,