Appendice D. D. Web Services

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1 D. D.1 : cosa sono I cosiddetti sono diventati uno degli argomenti più attuali nel panorama dello sviluppo in ambiente Internet. Posti al centro delle più recenti strategie di aziende del calibro di IBM, Microsoft e Sun, vengono spesso descritti come una vera e propria rivoluzione nel mondo del web ed in particolare per tutto quanto attiene allo sviluppo di applicazioni distribuite ed all'integrazione di applicazioni. IL W3C dà la seguente definizione di Web Service: un sistema software le cui interfacce sono definite e descritte tramite XML, con cui altri sistemi possono interagire, nel modo indicato nella sua definizione, per mezzo di messaggi basati su XML e trasportati tramite protocolli Internet. Tesi di Laurea di Elena Nuti 193

2 I possono essere definiti come applicazioni modulari autonome e self-describing che possono essere pubblicate, allocate e utilizzate tramite Web. In pratica essi possono presentarsi ed esporre le proprie funzionalità ad altri servizi in maniera autonoma, possono cercare e richiedere l utilizzo di altri e interagire con essi scambiando richieste di informazioni e risposte, implementando funzionalità che vanno da semplici richieste a complicati processi di business. Essi sono quindi rappresentati quindi componenti software che possono interagire dinamicamente l uno con l altro attraverso tecnologie Internet standard, rendendo possibile alle aziende la realizzazione di una comunicazione tra sistemi IT che in altro modo richiederebbero eccessivi sforzi organizzativi e di implementazione. Tramite gli, un azienda può pubblicizzare la presenza di processi di business, informazioni o applicazioni che possono venire utilizzati da altri sistemi, portando a benefici immediati nelle relazioni B2B e B2C. Un Web Service prevede un'interfaccia che descrive una serie di operazioni accessibili tramite la rete attraverso messaggi XML standardizzati. L'interfaccia nasconde tutti i dettagli di implementazione del servizio, rendendosi così disponibile al suo utilizzo indipendentemente dalla piattaforma hardware o software usata; essa è indipendente anche dal linguaggio di programmazione usato per scriverla. A causa del loro nome, essi sono spesso confusi con le applicazioni di internet service providing, mentre possiamo affermare che se ne distaccano decisamente, anche se possono essere visti come una estensione ed una generalizzazione di Tesi di Laurea di Elena Nuti 194

3 componenti dinamici tradizionali quali applicazioni CGI, servlet Java, script, etc.. Essi, infatti, li estendono in quanto consentono, ad esempio, di ottenere l'indipendenza dell'applicazione dal protocollo di trasporto e dalla piattaforma di implementazione. Ne costituiscono, inoltre, una generalizzazione in quanto un componente dinamico tradizionale può essere considerato un caso particolare di Web Service in cui alcune caratteristiche sono prestabilite (il protocollo di trasporto, ad esempio, che è HTTP). Una importante implicazione di questo fatto è che spesso è possibile riformulare una applicazione preesistente (come un CGI) sotto forma di Web Service. D.2 Architettura Un Web Service in realtà è di per sé una nozione astratta, che rappresenta le funzionalità che devono essere fornite e che deve poi essere implementata da un agent, ovvero un entità fisica (un componente software) che invii e riceva messaggi. Nel modello di Web Service sono presenti varie figure: - Provider entity: ovvero un entità legale data dal sistema che fornisce il servizio tramite un apposito agent. - Requester entity: un entità legale, costituita dall'utente o da un applicazione, che vuole usufruire del Web Service fornito dal Provider. - Web Service Description (WSD): l insieme delle specifiche riguardanti i formati dei messaggi, le tipologie di dati, i protocolli da utilizzare per il colloquio tra Provider e Requester e l allocazione in rete del Provider agent. Tesi di Laurea di Elena Nuti 195

4 - Semantics: una sorta di contratto tra provider e requester riguardo a cause, scopi e conseguenze della loro interazione, che prevede anche dettagli addizionali sullo scambio di dati che non erano stati compresi nella descrizione del servizio. Fig. 71 Modello di Web Service Secondo le direttive del W3C i devono essere: interoperabili, integrabili con il WWW, scalabili, estensibili e facilmente gestibili. L'idea su cui si basano è senza dubbio l'introduzione di una sorta di normalizzazione dell'input e dell'output di componenti dinamici. La comunicazione tra il Web Service e le altre applicazioni avviene tramite messaggi codificati in un formato XML, tipicamente SOAP (Simple Object Access Protocol). SOAP fu inizialmente proposto come standard da Microsoft, DevelopMentor, IBM, Lotus e UserLand al W3 Consortium ed è già attivamente supportato dai produttori di software: esistono vari Tesi di Laurea di Elena Nuti 196

5 toolkit (Apache, IBM, Sun, Microsoft, etc.) che permettono lo sviluppo rapido di applicazioni SOAP. SOAP è inoltre alla base della piattaforma Microsoft.NET. Le principale caratteristiche di SOAP sono: indipendenza dalla piattaforma indipendenza dal linguaggio indipendenza dal trasporto semplicità ed estensibilità basato su XML abilitazione ad attraversare i firewalls I messaggi SOAP sono essenzialmente dei documenti XML con determinate caratteristiche (well-formed, utilizzano namespaces, non contengono istruzioni di processing) e hanno un formato determinato, in cui sono definite le richieste o i risultati delle elaborazioni. Un messaggio SOAP prevede, infatti, i seguenti elementi: - Envelope: l elemento chiave (root) del documento XML, dove troviamo informazioni relative alla codifica; - Header: (opzionale) può contenere informazioni descrittive, quali lingua, data, provenienza, ecc. del messaggio; - Body: la parte principale del messaggio, dove definiamo la richiesta e la risposta dell applicazione, tramite dei tag definiti in un nostro schema (e referenziati nel messaggio con namespaces); - Fault: (opzionale) contiene descrizioni aggiuntive sugli errori che si possono verificare durante il trasporto del messaggio. Tesi di Laurea di Elena Nuti 197

6 Se, come spesso avviene, il messaggio SOAP viene trasportato tramite http, in testa a questi elementi occorre aggiungere l header http, contenente i metadati per trasmettere il messaggio SOAP sottostante. Nel protocollo SOAP sono inoltre presenti ulteriori specifiche, tra cui la possibilità di interfacciare diversi tipi di dato (semplici, complessi, arrays ) come parametri delle procedure. Per la descrizione delle interfacce i utilizzano WSDL (Web Service Description Message), un formato dati basato su XML che definisce le operazioni rese disponibili da un Web Service, il meccanismo di trasporto dati e dove il servizio si trova, ovvero indirizzo IP e porta IP. Il file WDSL rappresenta il dscrittore completo di un Web Service, definendo le operazioni necessarie per accedervi. Per quanto riguarda infine lìindividuazione degli oggetti è viene utilizzato UDDI (Universal Description Discovery and Integration), uno standard che specifica, completando il WSDL, i meccanismi per descrivere i servizi, scoprire i processi business ed effettuare le integrazioni. Fig. 72 Architettura software Tesi di Laurea di Elena Nuti 198

7 D.3 Standardizzazione dei Un importante fattore dello sviluppo dei sarà la messa in sicurezza del loro utilizzo tramite reti pubbliche. Le tecnologie dovranno quindi comprendere dei token di sicurezza standardizzati per l attuazione delle politiche di sicurezza, l identificazione, il controllo degli accessi, la gestione delle piattaforme. Attualmente non esiste uno standard ufficiale per la sicurezza nei ; come regola generale, si può dire che, oltre alle tecniche classiche di sicurezza come SSL ed uso di certificati per l autenticazione, la base di XML su cui si fonda tutto il sistema dei offre la possibilità di aggiungere un altro strato di sicurezza a livello di messaggio scambiato. Infatti occorre ricordare che SSL attualmente è supportato solo su protocollo HTTP; una delle caratteristiche dei è proprio la flessibilità riguardo al protocollo di trasporto, e quindi se fosse possibile garantire la sicurezza a livello di messaggio, sarebbe possibile usare altri protocolli diversi dall HTTP. Il World Wide Web Consortium, la Organization for the Advancement of Structured Information Standards e la Web Services Interoperability Organization si stanno occupando, assieme alle maggiori aziende interessate, di mettere a punto degli standards di sicurezza per la cui presentazione è prevista per l inizio del I principali standards di sicurezza per basati su XML saranno XML-Encryption, XML- Digital Signature, XML Key Management Specification, Security Assertion Markup Language (SAML), Extensible Rights Markup Language, Extensible Access Control Markup Language (XACML), Service Provisioning Markup Language e Security (WS-Security). Tesi di Laurea di Elena Nuti 199

8 D.4 Utilizzo di I rappresentano una grande opportunità per la realizzazione di applicazioni distribuite e l'integrazione di quelle esistenti (legacy). Un possibile scenario è costituito da un client (sia un'utente che un'applicazione) che cerca un Web Service in una libreria di services (tramite UDDI), trova il servizio cercato e contatta l'host usando le informazioni tratte dalla descrizione del servizio contenuta nella libreria (tramite WDSL), ricevendo dall'host il servizio desiderato. In tutto ciò non è presente alcun vincolo hardware o software, di protocollo, linguaggio, piattaforma poiché i dati vengono scambiati tra le applicazioni in maniera standardizzata. Fig Possibile scenario di utilizzo dei (fonte: W3 Consortium) Tesi di Laurea di Elena Nuti 200

9 Una delle caratteristiche più interessanti dei è la possibilità di utilizzarli per comunicazioni e scambi di informazioni automatici: non interazione tra persona e applicazione (come avviene nella navigazione sul web) bensì interazione tra applicazioni. La descrizione formale e standardizzata dei Web Services, infatti, consente la ricerca e l'utilizzo dei senza richiedere necessariamente l'intervento umano. Ad esempio, un agente software potrebbe essere istruito per svolgere un determinato compito utilizzando automaticamente un Web Service; in modo altrettanto automatico, l'agente potrebbe interrogare un repertorio di per cercare altri servizi di cui avesse bisogno. Inoltre, disponendo di un sistema di distribuiti, quando dobbiamo interfacciarci al database di un partner o ad un suo Web Service non dobbiamo conoscere niente di quello che sta dal suo lato, ma dobbiamo esclusivamente chiedere a lui i parametri per connettersi a quel particolare Web Service che ci serve senza preoccuparci della piattaforma hardware, del linguaggio di programmazione o del pacchetto applicativo usato. Tesi di Laurea di Elena Nuti 201