Successo del Web. Limiti del web. Interazione fra applicazioni WEB SERVICES

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1 Successo del Web WEB SERVICES Negli anni passati il Web ha avuto un enorme successo principalmente per due motivi: Semplicità: Ubiquità Per un fornitore di servizi è semplice raggiungere un numero molto elevato di utenti. Per un utente è semplice accedere ad un servizio ovunque esso si trovi Si tratta però di un sistema fortemente orientato all interazione tra utenti e sistemi Interazione fra applicazioni L evoluzione dell utilizzo di Internet e del Web ha fatto emergere l esigenza di interazioni fra applicazioni in diversi contesti: Un programma di gestione aziendale deve poter integrare le informazioni locali con quelle messe a disposizione su Internet dai fornitori, dalle banche o dall amministrazione pubblica Un applicazione per agenti mobiliari deve poter attingere in tempo reale a informazioni provenienti dai mercati finanziari di tutto il mondo e organizzarle in un quadro coerente Il sistema di gestione di una biblioteca ha la necessità di cercare un libro sia nel catalogo locale che in quello di un sistema bibliotecario più vasto (Comune, Provincia, Università ) Limiti del web Purtroppo il modello del web non è adatto all interazione fra applicazioni Si basa su modello molto semplice: L utente, usando un browser, trasmette un URL, digitandolo direttamente oppure cliccando su un link Il web server restituisce una pagina HTML che viene resa graficamente dal browser In un colloquio fra applicazioni questo schema presenta due elementi critici: Gli URL sono uno strumento troppo rudimentale per esprimere richieste complesse e articolate L HTML è in qualche modo un ibrido tra un linguaggio per descrivere il contenuto informativo e un linguaggio per descrivere la presentazione. Non c è una separazione netta fra forma e contenuto. 1

2 Un nuovo modello Queste considerazioni hanno portato alla definizione di un nuovo modello in grado di superare queste limitazioni: i web services. Si è scelto un approccio di tipo evolutivo: Continuare ad utilizzare HTTP come protocollo di trasporto delle informazioni, in modo da riutilizzare l infrastruttura già esistente e conservare la semplicità del modello di interazione Trovare uno strumento più adeguato per descrivere gli elementi del colloquio: la richiesta e la risposta. Per quanto riguarda questo secondo aspetto la scelta è caduta su XML XML e SOAP XML è conosciuto soprattutto come linguaggio per la descrizione di documenti In realtà è adatto a descrivere qualunque contenuto informativo, anche molto complesso e articolato Può quindi essere utilizzato per esprimere sia le richieste che le risposte, in un modello di interazione come quello che abbiamo appena delineato E stato definito un protocollo chiamato SOAP - basato su HTTP e XML - che definisce un modo semplice ed efficace per creare interazioni fra applicazioni e sistemi attraverso Internet SOAP è un protocollo di invocazione remota: permette di richiedere ad un applicazione remota di svolgere una determinata azione e di restituire dei risultati Cos è un web service? Un WS è un applicazione software identificata da un URI, le cui interfacce pubbliche e relativi binding sono definiti e descritti in XML. La sua definizione può essere trovata da altre applicazioni software. Questi ultimi possono poi interagire con il WS seguendo le direttive presenti nella definizione del servizio, usando messaggi XML trasportati da protocolli internet. ( Web s Architecture 7 Introduzione Interazione tra applicazioni web Modello di interazione tra applicazioni basato su standard esistenti o emergenti: -HTTP(Hypertext Transfer Protocol) -XML(Extensible Markup Language) -SOAP(Single Object Access Protocol) -WSDL(Web s Description Language) - UDDI (Universal Description Discovery and Integration) 2

3 Definizione di web services Un web service è un interfaccia che descrive un insieme di operazioni accessibili sulla rete tramite messaggi standardizzati XML. Un Web service è descritto usando una notazione XML formale standard (service description). L interfaccia nasconde i dettagli di implementazione del servizio (hardware, software, linguaggio di programmazione). Un web service corrisponde ad una specifica azione o ad un insieme di azioni. Può essere usato da solo o con altri web services per realizzare una transazione complessa. La service description contiene tutte le informazioni necessarie per l interazione con il servizio: il formato dei messaggi (relativi alle operazioni), il protocollo di trasporto e la localizzazione del servizio. The Web s Model - Ruoli in una architettura web services Description Description Publish Registry WSDL,UDDI Producer Find WSDL,UDDI Bind Consumer producer. E il proprieterio del servizio. Da un punto di vista architetturale, rappresenta il nodo che contiene il servizio. consumer E l applicazione che sta cercando, chiamando o iniziando un interazione con un servizio. Un service consumer può essere un browser o un applicazione (es., un altro web service) register Registro che contiene le descrizioni di servizi pubblicate su richiesta dei service producer e ricercate dai service consumer. 3

4 Operazioni in una architettura web services Publish Per essere accessibile una descrizione di un servizio deve essere pubblicata in modo che il service consumer la possa ritrovare. Find L operazione di find può avvenire in due fasi distinte per il consumer: a tempo di progetto del programma per ricercare la descrizione dell interfaccia, a run time per effettuare il binding del servizio richiesto. Bind L interazione con un servizio ha luogo usando le informazioni di binding nella descrizione del servizio per localizzare e chiamare il servizio Web s Come funziona? Il service consumer si collega ad un registro UDDI (internet o intranet) Ricerca (per categorie, per fornitore, ecc ) il servizio che gli interessa (esempio: web services che fornisca le quotazioni di mercato) Trova la descrizione del servizio (funzionalità, dove collegarsi, come invocarlo) Si collega al server del fornitore del servizio ed usufruisce del servizio il service consumer è un applicazione software I web services sono applicazioni web che forniscono servizi ad altre applicazioni web Web s Tecnologie SOAP Simple Object Access Protocol Protocollo per lo scambio di informazioni in un architettura distribuita e decentralizzata. E un protocollo di invocazione remota: permette di richiedere ad un applicazione remota di svolgere una determinata azione e di restituire dei risultati. Basato su XML WSDL Web s Definition Language Standard utilizzato per la descrizione di un web service; fornisce cosa un servizio può fare (richieste, risposte e parametri) dove risiede e come chiamarlo.basato su XML UDDI Universal Description, Discovery and Integration Standard utilizzato per la pubblicazione di servizi in rete SOAP: un esempio Vediamo un semplice esempio: un applicazione finanziaria (client) che colloquia con un servizio che fornisce in tempo reale le quotazioni di borsa. L elemento più semplice di questa interazione è la richiesta dell ultima quotazione di una determinata azione. Vediamo lo schema del colloquio: L applicazione client costruisce una richiesta in XML usando la sintassi definita da SOAP L applicazione client trasmette la richiesta ad un server Web usando HTTP Il server riceve ed interpreta la richiesta trasformandola in un comando che viene passato ad un applicazione residente sul server L applicazione sul server riceve il comando e ricava dal proprio database l informazione richiesta L applicazione sul server crea una risposta, sempre in formato XML con sintassi SOAP e la restituisce al server web Il server web la restituisce all applicazione client sotto forma di risposta HTTP. 4

5 SOA ( Oriented Architecture) SOA è uno strumento per ottenere un composite computing model utilizzando web services technology stack, ossia SOAP, WSDL, UDDI. Un web service è costituito da due parti: servizio: rappresenta l implementazione di un web service, di dimensioni e complessità qualsiasi, ospitato da un nodo ed utilizzabile da applicazioni che operano su altri nodi. descrizione del servizio: rappresenta l interfaccia del servizio descritta in XML. La descrizione comprende i tipi di dati utilizzati, le operazioni, la modalità di binding, l indirizzo di rete (URL) del nodo. Provider RUOLI dei partecipanti Proprietario del servizio. Il servizio ha: - una descrizione XML - una implementazione concreta che incapsula il suo comportamento. Si accede al servizio tramite SOAP e HTTP (o SMTP). Il servizio può implementare un protocollo di richiesta/risposta (RPC), oppure ricevere messaggi e fornire risposte in modo asincrono Registro Contiene: - nome, descrizione e localizzazione del servizio - informazioni necessarie per fare uso del servizio Richiedente Può essere una persona che usa un browser Un applicazione (es. un altro web service) Si può accedere a queste informazioni in fase di sviluppo di una applicazione oppure run time. La struttura del Registro consente di ricercare prima se esiste un certo tipo di servizio; in caso affermativo di trovare la sua interfaccia. 5

6 Interazioni dei partecipanti Pubblicazione. È quasi sempre di tipo dinamico utilizzando il protocollo UDDI (Universal Description, Discovery and Integration). Web s SOAP Il richiedente fa una richiesta (SOAP request), il server ascolta su una porta, accetta la richiesta, esegue il servizio (service) ed invia il risultato al richiedente (SOAP response) Prospettiva futura:applicazioni ricercano dinamicamente i servizi di cui hanno bisogno da compagnie non conosciute senza la necessità dell intervento umano. SOAP request Tecnologie utilizzate: SOAP, WSDL, UDDI : tutte basate su XML. Client SOAP response Server Web s Esempio di richiesta SOAP Web s Esempio di risposta SOAP POST /StockQuote HTTP/1.1 Host: Content-Type: text/xml; charset="utf-8" Content-Length: nnnn SOAPAction: "Some-URI" <SOAP-ENV:Envelope xmlns:soap-env=" SOAP-ENV:encodingStyle=" <SOAP-ENV:Body> <m:getlasttradeprice xmlns:m="some-uri"> <symbol>dis</symbol> </m:getlasttradeprice> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> HTTP/ OK Content-Type: text/xml; charset="utf-8" Content-Length: nnnn <SOAP-ENV:Envelope xmlns:soap-env=" SOAP-ENV:encodingStyle=" <SOAP-ENV:Body> <m:getlasttradepriceresponse xmlns:m="some-uri"> <Price>34.5</Price> </m:getlasttradepriceresponse> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> 6

7 WSDL Per poter utilizzare un servizio è necessario conoscerne le caratteristiche Il protocollo WDSL (Web s Definition Language), basato sempre su XML, svolge proprio questa funzione WDSL dice: Cosa un servizio può fare (richieste, risposte e parametri) Dove risiede Come invocarlo Vediamo il documento WSDL che descrive il servizio a cui abbiamo acceduto nell esempio di poco fa WSDL: descrizione dei tipi La prima parte di uno schema WSDL descrive i tipi. <types> <schema> <element name="tradepricerequest"> <complextype> <all> <element name="tickersymbol" type="string"/> </all> </complextype> </element> <element name="tradeprice"> <complextype> <all> <element name="price" type="float"/> </all> </complextype> </element> </schema> </types> WSDL: messaggi e operazioni Troviamo quindi la descrizione dei messaggi: <message name="getlasttradepriceinput"> <part name="body" element="xsd1:tradepricerequest"/> </message> <message name="getlasttradepriceoutput"> <part name="body" element="xsd1:tradeprice"/> </message> E la descrizione delle operazioni: ogni operazione è costituita da un messaggio di richiesta e uno di risposta: <porttype name="stockquoteporttype"> <operation name="getlasttradeprice"> <input message="tns:getlasttradepriceinput"/> <output message="tns:getlasttradepriceoutput"/> </operation> </porttype> WDSL: binding e servizio Il binding è il collegamento tra un tipo di operazione (type), un nome di operazione (name) e l azione da eseguire (soapaction): <binding name="stockquotesoapbinding type="tns:stockquoteporttype"> <soap:binding> <operation name="getlasttradeprice > <soap:operation soapaction= "/> <input> </input> <output> </output> </operation> </binding> L ultima parte del documento descrive il servizio e l indirizzo web da utilizzare per accedervi: <service name="stockquote"> <port name="stockquoteport binding="tns:stockquotebinding"> <soap:address location=" </port> </service> 7

8 UDDI In un mondo popolato da servizi Web nasce la necessità di rintracciarli A questo scopo è stato sviluppato uno standard, denominato UDDI (Universal Description, Discovery e Integration System) UDDI rappresenta in qualche modo l equivalente di un elenco telefonico online, che permette di rintracciare i web services Infatti UDDI offre 3 servizi i cui nomi si ispirano al mondo della telefonia: White pages: permette di trovare un servizio per nome Yellow pages: permette di trovare un servizio per categoria Green Pages: fornisce informazioni tecniche sui servizi offerti da una determinata azienda Un fornitore di servizi UDDI (IBM, Microsoft, SAP ecc.) gestisce un registro elettronico denominato UBR (UDDI Business Registry) che è accessibile sia per pubblicare che per rintracciare i web services Web s: riepilogo Che cosa sono quindi in sintesi i web services: Sono applicazioni autonome, modulari, autodescrittive, che possono essere pubblicate, rintracciate e invocate attraverso il web. Permettono di realizzare interazioni fra sistemi attraverso Internet e consentono di integrare funzioni applicative distribuite. Un web service è costituito da 3 elementi: Un meccanismo per la pubblicazione e la rintracciabilità: UDDI Un meccanismo di descrizione: WSDL Un meccanismo di invocazione: SOAP Web services e oggetti distribuiti I web services possono essere considerati come una nuova forma di RMI dove: SOAP ha il ruolo di protocollo di trasporto applicativo (come IIOP) WSDL ha il ruolo di IDL Esistono strumenti (vedi Axis per Java), in grado di creare lo scheletro dei client e dei server sulla base di WSDL Il vantaggio fondamentale rispetto a CORBA/IIOP è la possibilità di passare attraverso i firewall I web services estendono a internet il mondo degli oggetti distribuiti, nati in ambito di rete locale Sono più flessibili e realizzano un accoppiamento molto più blando fra client e server 8