Tema 1: Introducción a las tecnologías de integración de aplicaciones

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1 Tema 1: Introducción a las tecnologías de integración de aplicaciones

2 Índice Introducción Integración de Aplicaciones Modelo de referencia Integración de Plataforma Historia: RPC, CORBA, JAVA RMI, DCOM, Servicios Web SOAP El enfoque REST Integración de Aplicaciones / Procesos Gestión de flujos inter-aplicación WS-BPEL (Web Services Business Process Execution Language) Integración de datos

3 Introducción (1) Integración de aplicaciones Hacer colaborar entre sí a aplicaciones distribuidas, heterogéneas y posiblemente autónomas. Distribución: las diferentes aplicaciones pueden ejecutarse en máquinas conectadas a través de una red: LAN Internet Autonomía: El sistema de integración no puede esperar que la aplicación cambie su forma de actuar para facilitar la integración Aplicaciones heredadas Aplicaciones de otros departamentos Aplicaciones de otras empresas (B2B)

4 Introducción (2) Heterogeneidad Máquinas: mainframes, servidores (Sun, IBM, HP, etc.), estaciones de trabajo (Compatibles PC, Apple Macintosh, Sun, IBM, HP, etc.) Sistemas operativos: Solaris, HP-UX, AIX, Linux, MacOS, MS- Windows (9x, NT, 2000, XP), etc. Redes: TCP/IP, Novell Netware, lenguajes.net (Visual C#.NET, Visual Basic.NET, Visual C++.NET), etc. Aplicaciones en distintos lenguajes: Java, C++, Visual Basic, Visual C++, Delphi, COBOL, etc. Distintas arquitecturas de datos: ficheros, bases de datos de distintos modelos y fabricantes, sitios web, Distintos esquemas y formatos de datos. Ejemplo: App A: DIRECCION= C\ Alcala, 32, Madrid. App B: CALLE= Calle Alcalá NUM= 32, CP= 28080, CIUDAD= Madrid.

5 Introducción (y 3) Heterogeneidad: Razones Decisiones de ingeniería Diferentes personas eligen diferentes soluciones a un mismo problema Razones de coste Se compra el tipo de software/hardware que cumpla los requisitos y tenga un precio razonable Aplicaciones antiguas No es posible desecharlas y rehacerlas con las tecnologías más modernas Es preciso seguir utilizándolas hasta amortizar su coste de desarrollo y obtener beneficio

6 Modelo de referencia (1) INTEGRACIÓN B2B INTEGRACIÓN DE APLICACIONES Y PROCESOS INTEGRACIÓN DE DATOS INTEGRACIÓN DE PLATAFORMA

7 Modelo de referencia (2) Integración de Plataforma Comunicación de aplicaciones en diferentes máquinas. Independencia de localización, hardware, SO y lenguaje de programación. Integración de Datos Independencia de arquitectura de almacenamiento. Independencia de heterogeneidades de esquema/formato. Integración de Aplicaciones / Procesos Creación rápida de aplicaciones basadas en aplicaciones existentes. Procesos de negocio modelados como flujos. Integración B2B Qué debemos considerar cuando las aplicaciones que se comunican pertenecen a organizaciones diferentes? Seguridad, minimizar acoplamiento, estándares sectoriales,

8 Modelo de referencia (y 3) INTEGRACIÓN B2B TEMA 4 INTEGRACIÓN DE APLICACIONES Y PROCESOS TEMA 5 INTEGRACIÓN DE DATOS TEMA 3 INTEGRACIÓN DE PLATAFORMA

9 Ejemplo (1) Una empresa de telecomunicaciones utiliza, entre otras, las siguientes aplicaciones: Aplicación de Facturación. Tiene información sobre las facturas y los pagos de proveedores y clientes. Construida enteramente en la organización en los 80 utilizando COBOL. Gestiona eficazmente miles de facturas cada mes, pero hay poco personal capaz de modificarla. Aplicación de gestión de incidencias. Gestiona las incidencias detectadas por los clientes. Construida utilizando un paquete comercial que expone APIs C++. Aplicación ERP. Entre otras cosas, permite gestionar los recursos de la operadora, los costes asociados a su uso, y los márgenes de rentabilidad en sus actividades. Construida utilizando un paquete comercial que expone APIs JAVA.

10 Ejemplo (2) CRM Productos. Tiene información sobre los clientes de telefonía, Internet y voz de la operadora. Construido internamente utilizando un paquete comercial que expone APIs C++. CRM Clientes Hosting / Housing. Tiene información sobre empresas clientes de Hosting / Housing. La operadora sólo ha empezado a ofrecer estos servicios recientemente. Un nuevo departamento se ocupa de ello. Construida utilizando una aplicación comercial online (e.g. Salesforce.com, Sugarcrm.com). La aplicación no reside en el CPD de la empresa sino en los servidores del proveedor. El interfaz de uso para los usuarios humanos es web. La aplicación ofrece una interfaz Servicio Web SOAP para leer y modificar los datos contenidos en la misma. La aplicación también ofrece un API para extender y adaptar su comportamiento a las preferencias y necesidades de la empresa. Cuesta muy poco, está lista para ser usada en 10 minutos y no hay que depender del Departamento de Informática para mantenerla!

11 Ejemplo (y 3) Aplicación de Pedidos de Instaladores ACME : La operadora no dispone de personal propio para realizar las instalaciones ni las reparaciones que requieran un desplazamiento al hogar/oficina del cliente. En su lugar, subcontrata esta actividad a otras empresas. Instaladores ACME es una empresa especializada en este tipo de actuaciones que trabaja habitualmente con la operadora. Recientemente, se ha implantado un procedimiento por el cuál la operadora puede enviar ordenes de actuación a Instaladores ACME a través de un servicio web. De esta forma, el proceso puede automatizarse.

12 Historia: Integración de Plataforma (1) 70 s: Comunicación de procesos en red Sockets 80 s: Tecnologías de invocación de procedimientos remotos Sun RPC (Remote Procedure Call) DCE (Distributed Computing Environment) 90 s: Tecnologías de objetos distribuidos CORBA (Common Object Request Broker Architecture) JAVA RMI (Remote Method Invocation) Microsoft DCOM (Distributed Component Object Model). 00 s: Tecnologías de Servicios Web REST (REpresentional State Transfer) SOAP (Simple Object Access Protocol) NOTA: La influencia de cada tecnología no se ciñe sólo a la década mostrada en la transparencia. Ejemplo: CORBA, RMI, DCOM e incluso Sockets siguen en uso.

13 Ejemplo: Integración de Plataforma Ejemplo: para determinar la prioridad de una incidencia de un cliente, quiero saber cuánto se le factura al cliente. Incidencias (C++) Facturación (COBOL) Servidor aplicaciones web (Java) Aplicación standalone cliente (Delphi / VBasic) HTTP Navegador

14 Integración de Plataforma (2) Comunicación de procesos en red Procesos en diferentes nodos de la red pueden intercambiar datos utilizando APIs de red (e.g. sockets TCP/IP). No importa topología de la red, plataforma hardware, SO o lenguaje de programación. Visión de muy bajo nivel. Utilizar desde un programa servicios proporcionados por programas que se ejecutan en otro nodo es un proceso costoso y poco amigable.

15 Integración de Plataforma (3) Invocación de procedimientos remotos Un proceso expone una serie de operaciones (procedimientos) que pueden ser invocados desde cualquier programa de la red. Las operaciones y sus parámetros se describen en un fichero de definición utilizando un lenguaje especial. Para hacer un programa cliente que invoque a un procedimiento remoto, un compilador especial genera un programa llamado stub partiendo del fichero de definición. Con el stub, el programador del cliente puede invocar el procedimiento remoto de forma muy parecida a la de un procedimiento local (transparencia). El stub es el que realmente recibe la llamada del cliente, envía un mensaje al servidor y recibe la respuesta del mismo. Visión orientada a programación estructurada (paradigma dominante en los 80), no a programación OO. Tecnología dominante: SUN RPC.

16 Integración de Plataforma (4) Tecnologías de objetos distribuidos Conceptualmente muy similar a RPC. Cada nodo de la red puede exponer una serie de objetos. Permiten la invocación de métodos de objetos remotos. Utiliza el paradigma de programación OO (dominante en los 90 y hasta la actualidad). JAVA RMI. No proporciona independencia del lenguaje de programación (debe utilizarse JAVA). Por su facilidad de uso ganó gran aceptación en la comunidad JAVA. Sigue siendo un building block importante en la arquitectura JEE (Java Platform Enterprise Edition). DCOM. Solución propietaria de Microsoft. Muy utilizado en la comunidad Microsoft. Difícil la interoperabilidad con el resto del mundo (JAVA).

17 Integración de Plataforma (y 5) Tecnologías de objetos distribuidos CORBA Estandarizado por el OMG (http://www.omg.org). Consorcio constituido por un gran número de empresas (Iona, Borland, HP, IBM, Oracle, Sun, etc.) Las APIs están estandarizadas -> El desarrollador no depende de un fabricante. Existen múltiples implementaciones de distintos fabricantes para las plataformas y lenguajes más usuales (C++, Java, Ada, COBOL, C, Smalltalk, etc.). El OMG ha estandarizado numerosos servicios CORBA útiles para cualquier aplicación: Servicio de nombres Seguridad Transacciones

18 Ámbito de aplicación de CORBA CORBA ha sido y continúa siendo una buena tecnología para abordar integraciones complejas en intranets Eficiente y probado Buen soporte para seguridad, transacciones, comunicación basada en eventos, etc. Uso en Internet IIOP: Protocolo para permitir que diferentes sistemas que utilicen CORBA se comuniquen a través de TCP/IP. Existen firewalls que no reconocen IIOP Hay fabricantes que venden proxies de IIOP, pero no todas las empresas que han adoptado las tecnologías de Microsoft los tienen Existen túneles IIOP sobre HTTP, pero no son óptimos Microsoft no fabrica implementaciones de CORBA Hay terceros que sí lo hacen (ej.: Iona, Borland, etc.), pero no se puede esperar que todas las empresas que han adoptado las tecnologías de Microsoft usen CORBA

19 Servicios Web (1) La Web proporciona un mecanismo de transporte universal, eficiente, robusto, escalable y probado tanto en aplicaciones inter-organización como intraorganización. Muchas de las tecnologías comentadas hasta el momento fueron diseñadas antes de la emergencia de la Web o no fueron específicamente diseñadas para aprovecharse de ella.

20 Servicios Web (2) Un Servicio Web expone un conjunto de puntos de acceso (endpoints) que pueden ser invocados por procesos externos. Un endpoint puede ser visto normalmente como una operación que recibe ciertos parámetros y devuelve un resultado, quizás efectuando alguna acción por el camino. Están basados en tecnologías surgidas alrededor de la Web: Típicamente, los puntos de acceso son accedidos mediante HTTP y sus direcciones se expresan mediante URLs. Las invocaciones y las respuestas de las mismas se codifican típicamente mediante XML.

21 Servicios Web (3) Suele distinguirse entre dos estilos de servicios web: Servicios web SOAP. Añaden un nuevo conjunto de protocolos (SOAP) y lenguajes para permitir RPCs y envío de mensajes entre aplicaciones a través de la web. Estandarizados por el W3C. Suelen utilizar HTTP como mecanismo de transporte, pero no obligatoriamente. Servicios web REST. No añaden nuevos protocolos ni lenguajes: utilizan solamente HTTP 1.1 y formatos como XML para especificar mensajes. Pueden utilizarse para implementar RPCs, pero también dan soporte a un nuevo estilo arquitectónico para diseñar aplicaciones distribuidas (Servicios Web REST puros o RESTful Web Services.

22 XML Lenguaje de tags (similar en sintaxis a HTML) Permite expresar información estructurada y fácilmente parseable por una aplicación Estandarizado por el W3C ( Es extensible: XML no impone un conjunto de tags, sino sólo unas pocas normas de uso (los tags se abren y se cierran y en medio puede tener otros tags anidados, todos los documentos tienen un tag raíz, los tags pueden tener atributos, etc.) Sus campos de aplicación son innumerables Integración de aplicaciones heterogéneas, configuración de aplicaciones, generación de la capa vista de una aplicación web/wap, bases de datos, etc.

23 XML: Ejemplo (1) La operadora podría enviar el siguiente texto sobre HTTP (o HTTPS) a Instaladores Acme Elegimos HTTP (o HTTPS) porque todos los firewalls lo soportan <?xml version= 1.0 > <InstallationManagement> <makeinstallation id= 3098 > <type product= cablemodem bandwidth= 100 /> <client name= John Smith > <address street= Real 16, 3º city= A Coruña /> <phone number= /> </client> <details> Llamar antes. Mejor por la tarde </details> </makeinstallation> </InstallationManagement>

24 XML: Ejemplo (y 2) Cuando Instaladores Acme acepta realizar la orden de intervención puede contestar con algo del estilo: <?xml version= 1.0 > <InstallationManagement> <makeinstallationresponse id= 3098 status= accepted > <scheduleddate day= 20 month= 3 year= 2007 /> </makeinstallationresponse> </InstallationManagement> NOTA: Este es un ejemplo de servicio web REST. En Servicios SOAP XML también se utiliza pero con otro propósito.

25 Servicios Web SOAP (1) WSDL (Web Services Description Language) Permite especificar en XML las operaciones, parámetros y tipos de datos de un servicio web. La idea es similar al fichero de definición de RPC. SOAP (originalmente Simple Object Access Protocol ) Protocolo basado en XML para envío de mensajes estructurados ( objetos ) Normalmente funciona sobre HTTP (también SMTP, JMS, ). Cuando un cliente invoca una operación de un servicio, envía un mensaje SOAP indicando la operación a invocar y los valores de los parámetros. El servicio devuelve un mensaje SOAP con la respuesta.

26 Servicios Web SOAP (2) Los interfaces ofrecidos por un servicio se expresan en WSDL (Web Service Definition Language) Existen compiladores para generar WSDL partiendo de interfaces en lenguajes populares (e.g. JAVA) <wsdl:porttype name= IncidencesProvider"> <wsdl:operation name="getincidencesbyclient parameterorder= in0"> <wsdl:input name="getincidencesbyclientrequest" message="impl:getincidencesbyclientrequest"/> <wsdl:output name="getincidencesbyclientresponse" message="impl: getincidencesbyclientresponse "/> <wsdl:fault name="incorrectclientexception" message="impl: IncorrectClientException"/> </wsdl:operation> </wsdl:porttype> El compilador de WSDL permite generar Un Stub (Proxy) del objeto remoto (cliente) Un Skeleton (Adapter) para implementar el interfaz remoto (servidor)

27 Servicios Web SOAP (3) UDDI (Universal Description, Discovery and Integration of Web Services) Protocolo para interaccionar con un servidor (registro UDDI) que proporciona operaciones (vía SOAP) para registrar y buscar servicios web Cada servicio web se registra dando, su nombre, una descripción del servicio (ej.: la URL de su WSDL, una descripción textual, etc.), etc. Especificación:

28 Servicios web SOAP (y 4) Registro UDDI Instalador-1 SOAP SOAP Operadora SOAP Internet SOAP SOAP... Instalador-2 Instalador-N

29 APIs para Servicios web SOAP Existen APIs (comerciales y gratuitas) para los lenguajes más usuales. Generan WSDL desde el lenguaje deseado. Partiendo del WSDL, generan Stubs y Skeletons. En general, las APIs no son estándares, sin embargo, no afecta a la interoperabilidad La interoperabilidad es posible porque los protocolos (SOAP, WSDL, UDDI) están estandarizados En el caso de Java Las APIs son estándares Forman parte de JEE Al igual que en CORBA, podemos cambiar de fabricante sin que afecte al código fuente En el caso de los lenguajes de Microsoft Las APIs forman parte de.net

30 REST (1) REpresentational State Transfer. Estilo arquitectónico propuesto por Roy Fielding en RPC, CORBA, RMI, DCOM,, incluso SOAP: el mismo perro con distinto collar? Mucha gente piensa que la arquitectura de las aplicaciones distribuidas no ha cambiado significativamente en 25 años. La Web es, sin duda, la aplicación distribuida más exitosa de la historia, y no sigue esa arquitectura. REST: Estilo arquitectónico para construir aplicaciones distribuidas inspirado en las características de la web. Los defensores de REST (RESTafaris) creen que REST es la clave para construir aplicaciones distribuidas tan escalables, accesibles, robustas y eficientes como la web. Sin embargo, frecuentemente REST se utiliza como sinónimo de servicios web que, en lugar de las tecnologías SOAP, utilizan directamente HTTP y XML (aunque sea al viejo estilo). Ejemplo: Invocación a Instaladores Acme.

31 REST (y 2) En el enfoque REST el protocolo de transporte es siempre HTTP SOAP puede utilizar diferentes mecanismos de transporte: HTTP, SMTP, JMS pero casi siempre se usa HTTP. REST nos obliga a parsear el mensaje XML devuelto. En el enfoque SOAP y el resto de enfoques derivados de RPC, manejamos directamente los objetos de nuestro lenguaje de programación (Java, C++). Tener un protocolo por encima de HTTP (SOAP) nos permite tener un lugar donde incluir información para manejar aspectos como seguridad, transacciones, Sin embargo, hoy en día, estas funcionalidades aún no están disponibles en SOAP. Muchas veces se utiliza REST no tanto por sus ventajas arquitectónicas (que, en ocasiones, se ignoran) sino porque: Es más fácil invocar un servicio REST que un servicio SOAP. Hay problemas de interoperabilidad en las implementaciones de SOAP. Las tecnologías HTTP / XML son inter-operables universalmente.

32 Ámbito de aplicación de servicios web (1) Integración de aplicaciones en intranets Cuando se utilizan, se suele seguir el enfoque SOAP. No son una alternativa tan eficiente y madura como CORBA CORBA dispone de numerosos servicios (seguridad, transacciones, etc.) Sin embargo Gozan de industry momentum y en consecuencia muchas empresas se decantan por su uso Es una tecnología soportada por todos los fabricantes.

33 Ámbito de aplicación (y 2) Integración de aplicaciones en Internet (B2B y Mashups) A pesar de sus inconvenientes frente a CORBA, el enfoque de Servicios Web SOAP es ya el más utilizado en integraciones B2B. CORBA, RMI y DCOM tienen aún su espacio. Sobre todo fuera del mundo corporativo (Mashups), REST es muy utilizado, aunque SOAP tiene su espacio: Como ya se ha dicho, un servicio REST es más fácil de invocar que SOAP y, actualmente, tiene menos problemas de interoperabilidad -> Mayor accesibilidad. Sites como Google, Amazon, ofrecen también API REST. En la actualidad, el factor decisivo para su uso no suelen ser las novedades en cuanto a patrones arquitectónicos.

34 Flujos inter-aplicación (1) Los procesos de negocio se componen de múltiples interacciones entre aplicaciones. Ejemplo: tratar incidencia 1. Se obtienen los datos de la incidencia de la aplicación de incidencias. 2. Se consulta a la aplicación de Facturación para ver si el cliente está al día de los pagos. 3. Si lo está: 1. Se envía los datos de la incidencia a la aplicación CRM. 2. Se invoca a la aplicación ERP para obtener un recurso que examinará la incidencia (invocación asíncrona). 3. Cuando la incidencia ha sido evaluada, si se precisa una intervención remota, se envía un mensaje a la aplicación B2B del instalador escogido Si no lo está 1. La incidencia es rechazada. 2.

35 Flujos inter-aplicación (y 2) Sistemas EAI (Enterprise Application Integration): Lógica de control inter-aplicación declarativa Soporte para envío/recepción de mensajes síncronos y asíncronos Transacciones multi-aplicación Soporte para la creación sencilla de adaptadores para las aplicaciones existentes Hasta ahora, soluciones poco basadas en estándares En intranets son una realidad plenamente establecida Evolución: Los sistemas EAI están evolucionando para dar mayor soporte a comunicaciones B2B Los servicios web jugarán un papel crucial mediante los estándares emergentes para la orquestación y la coreografía de servicios web: WS-BPEL, BPML, etc.

36 Integración de datos distribuidos Combinar automáticamente los datos procedentes de diversas fuentes es difícil: Heterogeneidad, Autonomía, Distribución, Actualidad: Data Warehouse: son una realidad para aplicaciones batch de generación de informes y análisis de tendencias con datos intra-organización. No soportan: Acceso a datos en tiempo real Integración de datos en aplicaciones B2B Enfoques emergentes: EII (Enterprise Information Integration). Pretende proporcionar acceso unificado en tiempo real a múltiples fuentes de información tanto intra-organización como interorganización

37 Integración de datos distribuidos: Ejemplo Vista unificada de cliente: Tabla (puede ser virtual ) que contenga los datos de los clientes junto con su número de incidencias abiertas y su nivel de facturación Requiere obtener datos de clientes de ambas aplicaciones CRM. Deben cruzarse con los datos de los clientes con la Deben cruzarse con los datos de los clientes con la aplicación de incidencias y con los de la aplicación de facturación.

38 SOA SOA (Service Oriented Architecture) Modelar arquitecturas de sistemas como un conjunto de servicios poco acoplados (se minimizan las dependencias entre ellos). Los servicios definen formalmente sus operaciones mediante un contrato independiente del lenguaje de programación. De esta forma, los servicios pueden interoperar. Para construir aplicaciones que combinen varios servicios se apuesta por flujos inter-aplicación y/o tecnologías de integración de datos. El punto de vista SOA sobre la reusabilidad es de granularidad gruesa: reusar servicios, no objetos. Se hace énfasis en la fácil publicación y localización de componentes reusables. Aunque en teoría es independiente de la tecnología, se basa fuertemente en las tecnologías de Servicios Web.

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