Tema 7: Tecnologías de Servicios Web. Sistemas Distribuidos Marcos López Sanz [Curso ]

Tema 7:

Tecnologías de Servicios Web

Sistemas Distribuidos

Marcos López Sanz

Índice

 Definición y características

 Arquitectura SOA de servicios Web

 Roles y operaciones

 Tecnologías implicadas

 Estándares y lenguajes principales

 SOAP

 WSDL

 Otros lenguajes

 Tecnologías

 ESB

 Ejercicios

 Dudas

Definición y características

 Servicio Web

 Definición:

 Módulo software auto-contenido (independiente) y auto- descrito disponible a través de una red (como Internet), que completa tareas, resuelve problemas o realiza transacciones de acuerdo a las peticiones de un usuario o aplicación

 Ejemplos:

 Tarea de negocio auto-contenida

 Proceso de negocio completamente desarrollado

 Aplicación

 Recurso disponible como servicio

Definición y características



Servicios Web. Propiedades



WS son módulos de software débilmente acoplados

 Protocolos, interfaces y registros de servicios permiten la coordinación de WS con un alto grado de desacoplamiento

 Interfaz independiente de la plataforma, sistema operativo o lenguaje de programación (neutral)



WS encapsulan una funcionalidad discreta de forma semántica

 Un WS es una entidad auto-contenida que realiza una única tarea

 La interfaz define: las operaciones, los parámetros, los tipos de datos y los protocolos de acceso



WS pueden ser accedidos mediante código y no sólo como interfaz Web



WS pueden ser descubiertos y añadidos a un programa de forma dinámica



WS se describen mediante un lenguaje estándar

 Características funcionales y no funcionales



WS se distribuyen a través de Internet

 Sobre el protocolo HTTP

 Es posible integrarlos en soluciones existentes orientadas a la Web

Definición y características

 Servicios Web. Tipos

 Simples o de información (informational)

 Ofrecen acceso a contenidos (recursos) o permiten el acceso a aplicaciones del lado de servidor

 No suelen tener un comportamiento transaccional

 Suelen ser sin estado (‘stateless’)

 Clasificación:

• Servicios de contenido “puros”: ofrecen información

• Servicios de intercambio simple: ofrecen información obtenida de la agregación de otras fuentes

• Servicios de sindicación de información: permiten acceso a una

funcionalidad externa

Definición y características

 Servicios Web. Tipos

 Complejos o de negocio (composite)

 Ofrecen como funcionalidad el resultado de ensamblar o invocar múltiples servicios de, normalmente, contextos de negocio independientes (diferentes empresas)

 Suelen entenderse como coarse-grained servicios

 Suelen ser con estado (‘stateful’)

 Clasificación:

• Servicios complejos que componen WS programáticos:

ensamblado de otros WS

• Servicios complejos que componen WS interactivos: exponen la

funcionalidad a través de una capa de presentación (browser)

que cuenta con múltiples pasos para realizar una funcionalidad

Definición y características

 Servicios Web. Tipos

 Según el punto de vista del consumidor:

 WS reemplazable

• Necesidad de un servicio de descubrimiento

• Normalmente integrado con la funcionalidad del cliente (no suele cambiar las reglas de comunicación o interfaces)

 WS crítico

• Normalmente provisto por un solo proveedor de servicios

• Productividad ligada a la disponibilidad del servicio

Definición y características

 Servicios Web. Características

 Especificación de requisitos: incluida dentro de la descripción de un servicio

 Req. funcionales

• Detalles de cómo se invoca el servicio o de localización

• Centrados en la descripción sintáctica de los mensajes intercambiados

• Foco de atención en la descripción del protocolo de comunicación

 Req. no funcionales

• Tiempo de respuesta, seguridad, autorización, fiabilidad, escalabilidad…

• El consumidor debe entender que estas propiedades influyen en la

codificación de los mensajes intercambiados (cabeceras SOAP)

Definición y características

 Servicios Web. Características

 Estado: mantenimiento del contexto de ejecución entre diferentes invocaciones

 El protocolo de acceso al servicio es siempre “sin conexión” (el concepto de sesión no lo maneja el

canal/protocolo de intercambio de mensajes sino el WS)

 Opciones:

• Stateless: sin estado

• Stateful: con estado

Definición y características

 Servicios Web. Características

 Desacoplamiento: grado de dependencia existente entre 2 aplicaciones

 El consumidor no tiene constancia del lenguaje de implementación del proveedor, de su plataforma de despliegue, etc.

 Tightly coupled vs. Loosely coupled:

 Patrón de interacción: síncrono vs. asíncrono

 Estilo de mensajes: tipo RPC vs. basado en documentos

 Ruta de los mensajes: hard-coded vs. enrutamiento

 Plataforma subyacente: homogénea vs. heterogénea

 Protocolo de unión (binding): estático vs. dinámico (late binding)

 Objetivo: reutilización vs. flexibilidad/aplicabilidad amplia

Definición y características

 Servicios Web. Características

 Granularidad

 Atómicos (simples)

 Complejos (estructuras de datos complejas)

 Sincronismo

 Síncronos (tipo RPC)

• Conversación de ida y vuelta

• Respuesta inmediata requerida

 Asíncronos (basados en documentos)

• La idea es que el cliente envía toda la información en un documento compuesto en vez de parámetros simples

 Descripción completa

 WSDL: mecanismo uniforme para describir interfaces de servicio

abstractas

SOA con Servicios Web

Obtenido de W3.org

SOA con Servicios Web

 Operaciones en SOA

 Publicar (publish) un servicio de tal forma que los usuarios u otras aplicaciones puedan encontrarlo.

 Consta de 2 operaciones:

 Describir el servicio. Categorías de información descrita:

• Información de negocio (sobre el proveedor o quien implementa el servicio)

• Información de servicio (sobre la naturaleza del servicio, qué hace)

• Información técnica (sobre detalles de implementación y formas de invocación)

 Registrar el servicio:

SOA con Servicios Web

 Operaciones en SOA:

 Descubrir (find) un servicio

 Consta de 2 operaciones:

 Descubrir el servicio

• Preguntar al registro por un servicio que “cuadre” con las

necesidades del peticionario (tipo de servicio, rango de precio, productos asociados, etc.)

• En tiempo de ejecución (run-time, dinámicamente) o en tiempo de diseño (diseño)

 Seleccionar el servicio:

• Decidir qué servicio invocar

• Métodos: manual (el peticionario lo selecciona manualmente) o

automática (en base a una serie de preferencias pre-establecidas)

SOA con Servicios Web

 Operaciones en SOA:

 Vincular e interactuar (bind) con un servicio:

 El peticionario invoca o inicia una interacción en tiempo de ejecución

 Se usan los detalles de descripción del servicio para localizar y contactar con el servicio

 Tipos de invocación:

• Directa: usa la información del descriptor de servicio

• Mediación: usa al servicio de descubrimiento (discovery agency)

para intercambiar los mensajes con el servicio

SOA con Servicios Web

 Conjunto de lenguajes y tecnologías de WS

Extraído de www.querix.com

SOA con Servicios Web



Lenguajes y tecnologías de WS



Estándares básicos (‘enabling technology standards’):

 Sobre los protocolos de Internet (transporte  HTTP)

 Intercambio de mensajes: XML, XMLSchema



Estándares principales (‘core service standards’)

 SOAP (Simple Object Access Protocol):

• Protocolo de mensajes basado en XML utilizado para intercambiar información entre servicios Web

• Implementa un modelo de comunicación pregunta/respuesta

 WSDL (Web Service Description Language):

• Forma de especificar los datos, operaciones, contratos y funcionalidades (capabilities) ofrecidas por un servicio Web

• Gramática basada en XML que describe los servicios Web como colecciones de endpoints (puertos remotos) capaces de intercambiar mensajes

 UDDI (Universal Discovery, Description and Integration)

• Directorio público que permite la publicación online de servicios (WSDL) y su eventual descubrimiento

SOA con Servicios Web

 Conjunto de lenguajes y tecnologías de WS

 Estándares de composición y colaboración

 Coordinación basada en orquestación de flujos de trabajo (‘composición de servicios’):

• Describe la lógica de ejecución de aplicaciones basadas en servicios Web mediante la definición de sus flujos de control (ejecución condicional, secuencial, paralela o excepcional) y el establecimiento de reglas para gestionar los datos de negocio no observables

• Ejemplo: BPEL (Business Process Execution Language)

 Coordinación basada en coreografías (‘colaboración de servicios’):

• Describen colaboraciones de servicios Web (entre empresas) mediante la definición del comportamiento común observable

• Los intercambios de información se producen a través de los puntos de contacto compartidos cuando las reglas de ordenación de mensajes se cumplen

• Ejemplo: WS-CDL (Web Services Choreography Description Language)

SOA con Servicios Web

 Conjunto de lenguajes y tecnologías de WS

 Otros estándares de composición y colaboración

 Coordinación/Transacción:

• Esfuerzos para conseguir interacciones transaccionales entre servicios

• WS-Coordination y WS-Transaction complementan BPEL para ofrecer mecanismos que definan protocolos específicos para

sistemas de procesamiento de transacciones o sistemas de flujos de trabajo

 Estándares de valor añadido

• Soportan interacciones de negocio complejas  embebidos en SOAP

• Mecanismos de seguridad y autenticación, autorización, confianza,

privacidad, conversaciones seguras, gestión de contratos, etc.

 Relación entre lenguajes WS

Extraído de www.querix.com

SOA con Servicios Web

 Calidad de Servicio (Quality of Service, QoS)

 Definición:

 Habilidad de los servicios Web para responder a las invocaciones esperadas y a realizarlas al nivel exigido y acordado por el proveedor y sus consumidores

 Medición de QoS:

 Se mide el grado en el que las aplicaciones, sistemas,

redes y otros elementos de infraestructura soportan la

disponibilidad de servicios a un determinado nivel de

rendimiento bajo cualquier condición de acceso y carga

SOA con Servicios Web



Calidad de Servicio (Quality of Service, QoS)



Aspectos:

 Disponibilidad (availability): ausencia de tiempos en los que el servicio no está disponible (downtimes)

 Accesibilidad: grado en el que una petición a un servicio Web es servida. Tasa de éxito de invocación a un servicio

 Adecuación a estándares (conformance): grado de cumplimiento de un estándar (especificado en un SLA)

 Integridad: grado en el que un servicio Web realiza sus tareas de acuerdo a su descripción WSDL y a los acuerdos especificados en el contrato SLA

 Rendimiento:

• Throughput: número de peticiones servidas en un tiempo determinado

• Latencia: tiempo que pasa desde que se envía una petición y se recibe la respuesta

 Fiabilidad (reliability): habilidad de un servicio para funcionar correctamente y consistentemente ofreciendo la misma calidad de servicio independientemente de fallos de sistema o red.

 Escalabilidad: habilidad para servir peticiones a pesar de las variaciones en el volumen de peticiones

 Seguridad: aspectos tales como autenticación, autorización, integridad de mensajes y confidencialidad.

 Transaccionalidad

SOA con Servicios Web



Service-Level Agreement (SLA)



Definición:

 Contrato formal (agreement) entre un proveedor y un cliente que formaliza los detalles de un servicio Web de tal forma que recoge las expectativas y

entendimientos tanto del proveedor del servicio como del consumidor 

‘garantía de QoS’



Posibles contenidos:

 Propósito

 Implicados

 Período de validez

 Ámbito

 Restricciones

 Objetivos de nivel de servicio (indicadores de calidad)

 Penalizaciones

 Servicios opcionales

 Términos de exclusión (lo que no se cubre por el SLA)

 Administración (monitorización, autoridad, etc.)

Estándares de Servicios Web



Estándar WSDL 1.1/2.0. Componentes:

WSDL 1.1 WSDL 2.0 Descripción

Service Service Conjunto de funciones que el servicio expone y que son accesibles mediante protocolos de Internet

Port Endpoint Define la dirección (o punto de conexión) a un WS. Normalmente es una URL para acceso HTTP

Binding Binding

Especifica la interfaz y define el tipo de enlazado SOAP (RPC o document) y el protocolo de transporte (protocolo SOAP).

También contiene la definición de las operaciones

PortType Interface Define un servicio Web, las operaciones que pueden realizarse y los mensajes necesarios para realizar dicha operación

Operation Operation Define las acciones SOAP (operaciones) y la forma en la que se codifica el mensaje SOAP

Message n/a

Los mensajes están asociados a las operaciones, contienen información necesaria para invocar la operación.

Cada mensaje está compuesto de una o varias partes lógicas y tiene asociado un tipo determinado (Type en XML Schema)

Types Types Describe el tipo de los datos mediante XML Schema



Ejemplo de

mensaje SOAP



Ejemplo de WSDL

Extraído de Wikipedia

WSDL

 Ejemplo de implementación de Servicio Web (JAX)

WSDL

 Ejemplo de invocación de un servicio Web desde .Net (uso del paquete org.apache.soap)

String URLString = "http://localhost/WebService1/Service1.asmx";

String TargetNamespace = "http://localhost/WebService1/Service1";

String SOAPAction = "http://Walkthrough/XmlWebServices/sendMessage";

URL url = new URL (URLString);

//Preparar la invocación Call call = new Call();

call.setTargetObjectURI (TargetNamespace);

call.setMethodName ("sendMessage");

call.setEncodingStyleURI (Constants.NS_URI_SOAP_ENC);

Response resp = call.invoke (url, SOAPAction);

Ejercicios

 ¿Por qué es importante WSDL para los servicios Web?

 ¿Qué diferencia un WS de una aplicación

basada en Web?