ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 108
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Концепция сервисно-ориентированной архитектуры
2. Обзор публикаций. Определение глубины исследования проблемы
3. Анализ практического применения SOA в ИТ компании
3.1 Описание деятельности компании «ЗАО КРОК Инкорпорейтед»
3.2 Моделирование процесса, протекающего в смежных системах
SOA с описанием основных понятий.
Рисунок 1.2. Основные понятия SOA
Сервисы: логические сущности, которые определяются публикующим их интерфейсом;
Провайдер сервиса: системная сущность, которая определяет специфику сервиса;
Потребитель сервиса: системная сущность, которая вызывает провайдера сервиса. Является синонимом понятия «клиент», может быть пользовательским приложением или другим сервисом;
Локатор сервиса: особый вид сервиса, выступающий в качестве реестра остальных сервисов и позволяющий осуществлять поиск нужных сервисов;
Брокер: особый вид провайдера сервиса, который может передавать запросы к сервису другим сервис-провайдерам.
Взаимодействие между потребителем и провайдером сервиса задается с помощью интерфейса, который определяется набором сигнатур методов [4].
Все составляющие сервисно-ориентированной архитектуры можно разложить на технологии, составляющие в совокупности так называемый стек технологий веб-сервисов (Рисунок 1.3).
Рисунок 1.3. Стек технологий веб-сервисов
Стек технологий веб-сервисов условно делится на 2 составляющие: технологии для обеспечения функциональности и технологии для обеспечения качества сервисов. Эти составляющие, в свою очередь, можно разделить на слои.
Транспортный слой: механизмы, используемые для обмена данными между веб-сервисами (HTTP, JMS);
Коммуникационный слой: формализация механизмов использования транспортных протоколов веб-сервисами (SOAP);
Слой описания сервисов: формализация интерфейсов веб-сервисов для обеспечения их независимости от аппаратно-программной платформы (XML, WSDL);
- Сервисный слой: доступные к использованию единицы функциональности, вызываемые с помощью WSDL;
- Бизнес-процесс: описание организации веб-сервисов для выполнения потока работ и процессов;
Слой реестров сервисов: хранилище сервисов и их организация в иерархические структуры.
Технологии качества сервиса, в свою очередь, характеризуется следующими составляющими:
Политики: описание правил, по которым веб-сервисы могут быть вызваны;
Слой безопасности: возможности обеспечения безопасного доступа к сервисам (разделение доступа, ролевые модели, авторизация, аутентификация);
Транзакционный слой: описание свойств транзакционности распределенных систем;
Управленческий слой: возможности управления веб-сервисами и их масштабируемостью[5-6].
Таким образом, SOA - это инструмент, позволяющий определить бизнес как наборов взаимосвязанных услуг. Одним из его преимуществ являются независимость сервисов от аппаратно-программного обеспечения, масштабируемость сервисов, их гибкость и простота при разработке новых приложений. SOA создает коммуникационную среду для программных компонентов, реализующих прикладную бизнес-логику. Информация о таких компонентах публикуется в стандартной форме, при которой их не требуется знаний об их реализации.
Феномен сервисно-ориентированной архитектуры относительно молод; хотя проблема интеграции информационных ресурсов появилась намного ранее. Как было отмечено во введении, в 90-е годы предприниматели и владельцы бизнеса стали интересоваться и активно использовать в бизнесе крупные комплектные решения, такие как ERP или CRM системы. При этом потребности и масштаб автоматизации бизнеса заметно возросли, и реализация всего функционала на стороне одной системы стала невозможна. В это время большинство ИТ-инфраструктур компаний двинулось в сторону композитных систем. веб интерфейс провайдер
Одним из исследователей, стоящих в истоках истории SOA, стоит выдающийся разработчик программного обеспечения Стив Бурбек. Профессиональная биография Бурбека включает в себя работу в исследовательском биомедицинском институте (1980-е), позицию менеджера по продукции в Apple Computer, пост вице-президента Knowledge Systems Corp. (1990-1994), работу ведущим IT-консультантом в IBM (1995-2005). В связи с ростом популярности глобальной сети Бурбек озвучил идею, что для эффективной организации услуг между бизнесами можно построить особую архитектуру, которую он назвал Service-Oriented Architecture (SOA).
Кроме самого термина Бурбек предложил модель, элементами которой являются поставщик услуг, получатель услуг и брокер-посредник (Рисунок 2.1):
поставщик регистрирует данные о предоставляемых услугах;
брокер классифицирует и осуществляет их поставку;
потребитель находит нужные услуги от посредника и внедряет их.
Рисунок 2.1. Модель, предложенная С. Бурбеком
Кроме модели, основные идеи сервисно-ориентированной архитектуры Бурбек опубликовал в своем труде, над которым он работал с 2004 по 2007 годы, «Сложность и эволюция компьютерных систем, биологические принципы для управления эволюционирующими системами» [7]. В своей работе он проводит аналогию архитектуры информационных приложений с работой многоклеточного организма. «Одноклеточные организмы эволюционировали в многоклеточные организмы давным-давно. Сегодня мы наблюдаем похожие изменения в компьютерах. 20 лет назад мало компьютеров взаимодействовали напрямую между собой. Сейчас сотни миллионов компьютеров обмениваются информацией на скорости Интернета. Цифровой мир неумолимо становится комплексным. Все большие группы компьютеров взаимодействуют все более сложными и менее очевидными способами. При этом они сталкиваются с проблемой, распространенной во всех сложных системах, - проблемой, на которую эволюция уже имеет ответ», - пишет во вступлении к своей работе Бурбек. Он говорит о том, что хранение и обработка информации в клетке гораздо более эффективна, чем в электронно-цифровых компьютерах и с точки зрения плотности информации, и с точки зрения потребления энергии. Однако, как клетки являются начальной единицей организма, так и компьютеры являются начальными единицами вычислительного процесса, поэтому многие механизмы взаимодействия и передачи информации можно позаимствовать у клеток и спроецировать их на компьютерные сети.
Главным образом в своей работе Бурбек пытается найти ответ на вопрос «Чем противостоять возрастающей сложности информационных систем, и какие использовать методы для эффективного взаимодействия системных компонентов?». Автор пытается дать определение понятия системной сложности: «Мы привыкли думать о сложности, как о путанице, которую мы не в состоянии постичь. Это объясняет только один вид сложности, называемый детальной, или структурной сложностью. Другой вид сложности, обычно называемый динамической сложностью, накапливается самими системами и не имеет ничего общего с нашим пониманием. Этот второй вид сложности возникает естественно в системах, которые эволюционируют со временем, и заключаются в их функционировании: метеорологические, космологические, биологические, экологические, геологические, социальные, экономические и компьютерные системы. Оба вида сложности сбивают с толку в компьютерных системах. Мы сталкиваемся со структурной сложностью в исходном коде программы или в схеме базы данных, которые определяют структурные взаимоотношения между действующими элементами. Эти структурные описания обычно становятся настолько сложными, что они превосходят наши когнитивные способности к пониманию. Динамическая сложность качественно отличается; она заключается в том, что происходит в момент выполнения приложения, т.е. показывает, как разворачивается сценарий компьютерной программы в момент взаимодействия ее элементов».
Утверждая, что вычислительные системы повторяют идею эволюции от одноклеточного к многоклеточных организмам, Бурбек предлагает воспользоваться 4 стратегиями для успешного управления многосервисными системами, которые также можно наблюдать в живых организмах. Аналогии представлены в Таблице 2.1.
Таблица 2.1. Аналогии многоклеточных организмов и компьютерных сетей
В современном сервисно-ориентированном подходе эти 4 стратегии нашли отражение. Идея специализации заключается в распределении функциональности между веб-сервисами таким образом, чтобы функционал не дублировался, а веб-сервисы вызывались из любой «точки» распределенной архитектура по мере необходимости и выполняли свое действие. Веб-сервисы в парадигме SOA должны обладать полиморфизмом, т.е. иметь свойство быть использованными в разных формах (в данном случае - при вызове разными смежными системами). Взаимодействие с помощью полиморфных сообщений в современной реализации SOA реализовано в передаче структурированных сообщений по протоколам (напр. HTTP, SOAP), в форме XML-датаграмм через промежуточное программное обеспечение - корпоративную сервисную шину. Важно отметить, что подобный обмен данными действительно диктуется принимающей стороной: система-приемник может не принимать определенные файлы, а также задавать формат входных датаграмм. Стратегия замены «отмирающих» элементов для общего благополучий системы и синергии также применяется и заключается в замене устаревших модулей и внедрении новых приложений на одной платформе.
В заключении к своему научному труду Бурбек приходит к выводу, что если бизнес готов к переходу на такую «многоклеточную» информационную архитектуру, то, ориентируясь на эти 4 стратегии можно построить самодостаточную, хорошо управляемую архитектуру.
Несмотря на очень удачную проекцию базовых принципов биологии на информационную архитектуру, Бурбек не углубляется в своей работе в анализ взаимосвязей системных компонентов и технические аспекты их интеграции, однако, сегодня все больше и больше научных журналов освещают именно этот аспект SOA. Наибольший интерес для данной дипломной работы представляют публикации, в основу которых легли опросы, интеграционные кейсы или реальная системная аналитика.
В статье «Integration of Distributed Enterprise Applications: A Survey
Рисунок 1.2. Основные понятия SOA
Сервисы: логические сущности, которые определяются публикующим их интерфейсом;
Провайдер сервиса: системная сущность, которая определяет специфику сервиса;
Потребитель сервиса: системная сущность, которая вызывает провайдера сервиса. Является синонимом понятия «клиент», может быть пользовательским приложением или другим сервисом;
Локатор сервиса: особый вид сервиса, выступающий в качестве реестра остальных сервисов и позволяющий осуществлять поиск нужных сервисов;
Брокер: особый вид провайдера сервиса, который может передавать запросы к сервису другим сервис-провайдерам.
Взаимодействие между потребителем и провайдером сервиса задается с помощью интерфейса, который определяется набором сигнатур методов [4].
Все составляющие сервисно-ориентированной архитектуры можно разложить на технологии, составляющие в совокупности так называемый стек технологий веб-сервисов (Рисунок 1.3).
Рисунок 1.3. Стек технологий веб-сервисов
Стек технологий веб-сервисов условно делится на 2 составляющие: технологии для обеспечения функциональности и технологии для обеспечения качества сервисов. Эти составляющие, в свою очередь, можно разделить на слои.
Транспортный слой: механизмы, используемые для обмена данными между веб-сервисами (HTTP, JMS);
Коммуникационный слой: формализация механизмов использования транспортных протоколов веб-сервисами (SOAP);
Слой описания сервисов: формализация интерфейсов веб-сервисов для обеспечения их независимости от аппаратно-программной платформы (XML, WSDL);
- Сервисный слой: доступные к использованию единицы функциональности, вызываемые с помощью WSDL;
- Бизнес-процесс: описание организации веб-сервисов для выполнения потока работ и процессов;
Слой реестров сервисов: хранилище сервисов и их организация в иерархические структуры.
Технологии качества сервиса, в свою очередь, характеризуется следующими составляющими:
Политики: описание правил, по которым веб-сервисы могут быть вызваны;
Слой безопасности: возможности обеспечения безопасного доступа к сервисам (разделение доступа, ролевые модели, авторизация, аутентификация);
Транзакционный слой: описание свойств транзакционности распределенных систем;
Управленческий слой: возможности управления веб-сервисами и их масштабируемостью[5-6].
Таким образом, SOA - это инструмент, позволяющий определить бизнес как наборов взаимосвязанных услуг. Одним из его преимуществ являются независимость сервисов от аппаратно-программного обеспечения, масштабируемость сервисов, их гибкость и простота при разработке новых приложений. SOA создает коммуникационную среду для программных компонентов, реализующих прикладную бизнес-логику. Информация о таких компонентах публикуется в стандартной форме, при которой их не требуется знаний об их реализации.
2. Обзор публикаций. Определение глубины исследования проблемы
Феномен сервисно-ориентированной архитектуры относительно молод; хотя проблема интеграции информационных ресурсов появилась намного ранее. Как было отмечено во введении, в 90-е годы предприниматели и владельцы бизнеса стали интересоваться и активно использовать в бизнесе крупные комплектные решения, такие как ERP или CRM системы. При этом потребности и масштаб автоматизации бизнеса заметно возросли, и реализация всего функционала на стороне одной системы стала невозможна. В это время большинство ИТ-инфраструктур компаний двинулось в сторону композитных систем. веб интерфейс провайдер
Одним из исследователей, стоящих в истоках истории SOA, стоит выдающийся разработчик программного обеспечения Стив Бурбек. Профессиональная биография Бурбека включает в себя работу в исследовательском биомедицинском институте (1980-е), позицию менеджера по продукции в Apple Computer, пост вице-президента Knowledge Systems Corp. (1990-1994), работу ведущим IT-консультантом в IBM (1995-2005). В связи с ростом популярности глобальной сети Бурбек озвучил идею, что для эффективной организации услуг между бизнесами можно построить особую архитектуру, которую он назвал Service-Oriented Architecture (SOA).
Кроме самого термина Бурбек предложил модель, элементами которой являются поставщик услуг, получатель услуг и брокер-посредник (Рисунок 2.1):
поставщик регистрирует данные о предоставляемых услугах;
брокер классифицирует и осуществляет их поставку;
потребитель находит нужные услуги от посредника и внедряет их.
Рисунок 2.1. Модель, предложенная С. Бурбеком
Кроме модели, основные идеи сервисно-ориентированной архитектуры Бурбек опубликовал в своем труде, над которым он работал с 2004 по 2007 годы, «Сложность и эволюция компьютерных систем, биологические принципы для управления эволюционирующими системами» [7]. В своей работе он проводит аналогию архитектуры информационных приложений с работой многоклеточного организма. «Одноклеточные организмы эволюционировали в многоклеточные организмы давным-давно. Сегодня мы наблюдаем похожие изменения в компьютерах. 20 лет назад мало компьютеров взаимодействовали напрямую между собой. Сейчас сотни миллионов компьютеров обмениваются информацией на скорости Интернета. Цифровой мир неумолимо становится комплексным. Все большие группы компьютеров взаимодействуют все более сложными и менее очевидными способами. При этом они сталкиваются с проблемой, распространенной во всех сложных системах, - проблемой, на которую эволюция уже имеет ответ», - пишет во вступлении к своей работе Бурбек. Он говорит о том, что хранение и обработка информации в клетке гораздо более эффективна, чем в электронно-цифровых компьютерах и с точки зрения плотности информации, и с точки зрения потребления энергии. Однако, как клетки являются начальной единицей организма, так и компьютеры являются начальными единицами вычислительного процесса, поэтому многие механизмы взаимодействия и передачи информации можно позаимствовать у клеток и спроецировать их на компьютерные сети.
Главным образом в своей работе Бурбек пытается найти ответ на вопрос «Чем противостоять возрастающей сложности информационных систем, и какие использовать методы для эффективного взаимодействия системных компонентов?». Автор пытается дать определение понятия системной сложности: «Мы привыкли думать о сложности, как о путанице, которую мы не в состоянии постичь. Это объясняет только один вид сложности, называемый детальной, или структурной сложностью. Другой вид сложности, обычно называемый динамической сложностью, накапливается самими системами и не имеет ничего общего с нашим пониманием. Этот второй вид сложности возникает естественно в системах, которые эволюционируют со временем, и заключаются в их функционировании: метеорологические, космологические, биологические, экологические, геологические, социальные, экономические и компьютерные системы. Оба вида сложности сбивают с толку в компьютерных системах. Мы сталкиваемся со структурной сложностью в исходном коде программы или в схеме базы данных, которые определяют структурные взаимоотношения между действующими элементами. Эти структурные описания обычно становятся настолько сложными, что они превосходят наши когнитивные способности к пониманию. Динамическая сложность качественно отличается; она заключается в том, что происходит в момент выполнения приложения, т.е. показывает, как разворачивается сценарий компьютерной программы в момент взаимодействия ее элементов».
Утверждая, что вычислительные системы повторяют идею эволюции от одноклеточного к многоклеточных организмам, Бурбек предлагает воспользоваться 4 стратегиями для успешного управления многосервисными системами, которые также можно наблюдать в живых организмах. Аналогии представлены в Таблице 2.1.
Таблица 2.1. Аналогии многоклеточных организмов и компьютерных сетей
| Особенность | Многоклеточные организмы | Вычислительные сети |
| Специализация вытесняет общее поведение | Клеткам при развитии определяется специализация, которая сохраняется с ними на протяжении всего жизненного цикла | Большинство сервисов имеют чересчур большой репертуар неиспользуемых характеристик, которые снижают их эффективность. Биология позволяет предположить, что большая специализация будет преимуществом. |
| Коммуникация с помощью полиморфных сообщений | Клетки многоклеточных организмов передают информацию с помощью молекул-посыльных, но никогда через ДНК. Значение сообщения клетка-клетке определяется принимающей клеткой, не отправителем. | Исполняемый код - это аналог ДНК. Многие сервисы позволяют скачивание исполняемого кода (напр. .exe-файлы). Биология предполагает, что на это должен быть запрет, при этом обмен сообщениями должен происходить при вызове заинтересованной стороны с помощью не прямого выполнения кода, а вызова сервисов. |
| Создание внешних структур в зависимости от потребностей и под влиянием окружающей среды | Многоклеточные организмы способны выстраивать структуры в зависимости от условий окружающей среды и под ее влиянием (кости, панцири и т.п.) | Интрасети и базы данных - это структуры, образованные информационными сетями под влиянием потребностей бизнеса, поэтому опираться на такие естественным образом сформированные структуры эффективно. |
| Общая защита организма от вымирания отдельных клеток | Каждая клетка в многоклеточном организме готова к отмиранию. Это отражает перспективу многоклеточного организма - пожертвовать отдельными клетками ради общего здоровья организма. | Составляющие компьютерной сети должны быть в состоянии отторгать ненужное: скачивание непроверенного кода, самостоятельно отключаться от малознакомых сетей. Кроме того, компоненты должны быть готовы к «отмиранию», т.е. быть быстро изъяты из системы и заменены другими приложениями или сервисами. |
В современном сервисно-ориентированном подходе эти 4 стратегии нашли отражение. Идея специализации заключается в распределении функциональности между веб-сервисами таким образом, чтобы функционал не дублировался, а веб-сервисы вызывались из любой «точки» распределенной архитектура по мере необходимости и выполняли свое действие. Веб-сервисы в парадигме SOA должны обладать полиморфизмом, т.е. иметь свойство быть использованными в разных формах (в данном случае - при вызове разными смежными системами). Взаимодействие с помощью полиморфных сообщений в современной реализации SOA реализовано в передаче структурированных сообщений по протоколам (напр. HTTP, SOAP), в форме XML-датаграмм через промежуточное программное обеспечение - корпоративную сервисную шину. Важно отметить, что подобный обмен данными действительно диктуется принимающей стороной: система-приемник может не принимать определенные файлы, а также задавать формат входных датаграмм. Стратегия замены «отмирающих» элементов для общего благополучий системы и синергии также применяется и заключается в замене устаревших модулей и внедрении новых приложений на одной платформе.
В заключении к своему научному труду Бурбек приходит к выводу, что если бизнес готов к переходу на такую «многоклеточную» информационную архитектуру, то, ориентируясь на эти 4 стратегии можно построить самодостаточную, хорошо управляемую архитектуру.
Несмотря на очень удачную проекцию базовых принципов биологии на информационную архитектуру, Бурбек не углубляется в своей работе в анализ взаимосвязей системных компонентов и технические аспекты их интеграции, однако, сегодня все больше и больше научных журналов освещают именно этот аспект SOA. Наибольший интерес для данной дипломной работы представляют публикации, в основу которых легли опросы, интеграционные кейсы или реальная системная аналитика.
В статье «Integration of Distributed Enterprise Applications: A Survey