La SOA e i servizi Web: il paradosso delle prestazioni

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1 LIBRO BIANCO La SOA e i servizi Web: il paradosso delle prestazioni CA, division Wily Technology

2 2006 CA. Tutti i diritti riservati. All trademarks, trade names, service marks and logos referenced herein belong to their respective companies. Tutti i marchi, i nomi commerciali, i marchi di servizio e i loghi qui indicati appartengono alle rispettive società. 0806

3 Indice Introduzione All interno di una architettura orientata ai servizi I servizi Web e il problema della complessità della SOA L integrità delle operazioni e la conformità ai livelli di servizio Il controllo sugli ambienti dei servizi Web Conclusioni

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5 Introduzione L assenza di un rigido criterio di abbinamento degli ambienti di servizio garantisce alle imprese la flessibilità necessaria per adattarsi rapidamente alle sempre mutevoli esigenze. Nonostante tutti i vantaggi che possono garantire, i servizi Web e le architetture orientate ai servizi (Service Oriented Architectures, SOA) introducono però un nuovo paradosso: la comunicazione tra sistemi eterogenei diventa più semplice nonostante l ambiente nel quale tali servizi sono installati sia più complesso e la gestione della qualità dei servizi è resa ancora più impegnativa da tale complessità. Prendendo in considerazione la quantità di servizi attivati e l elevato numero di punti in cui questi si intersecano (ciascuno dei quali è in grado di ridurre le prestazioni di un applicazione), come è possibile garantire l integrità e la disponibilità dei servizi in un ambiente di produzione in tempo reale? Non è più sufficiente focalizzarsi sulle prestazioni delle tecnologie dei servizi, come ad esempio i servizi Web, senza tenere in considerazione l impatto che queste avranno sull ambiente nel quale vengono installate. Le imprese devono quindi adottare un approccio di gestione delle prestazioni di tipo end-to-end che tenga presenti sia i punti di integrazione che i sistemi collegati stessi: i servizi, le applicazioni Web e i sistemi backend connessi. Pertanto, qualsiasi soluzione per la gestione di applicazioni configurate per i servizi Web sarà efficace unicamente se è in grado di monitorare l intero percorso delle operazioni e ciascuna intersezione critica lungo il tragitto CA

6 All interno di una architettura orientata ai servizi Le architetture orientate ai servizi non sono altro che insiemi di servizi che comunicano gli uni con gli altri. La comunicazione può essere costituita da un semplice scambio di dati oppure da due o più servizi che coordinano determinate attività. La tecnologia che consente l utilizzo della SOA può assumere numerose forme: ad esempio, una tipica applicazione quale un sistema del gestione del inventario delle scorte può essere composta da più servizi (come ricerca, preventivi di spesa e emissione di fatture) che vengono inoltrati mediante un servizio Web. In tipi di approccio diversi, le richieste HTTP possono essere trasformate in messaggi JMS (Java Messaging Service) mediante un ESB (Enterprise Service Bus); altrimenti, i servizi da remoto possono essere inoltrati mediante portlet alle applicazioni del cliente utilizzando il sistema WSRP (Web Services Remote Portlet). A complicare ulteriormente le cose, le interazioni del servizio possono essere organizzate mediante un integration broker inserito in qualsiasi punto di connessione. Ciascuna di queste tecnologie si adatta in maniera peculiare all interno della SOA. Message Brokers Modulo comunicativo responsabile della consegna garantita di messaggi, il message broker viene impiegato per disgiungere le applicazioni (ad esempio WebSphere MQ, JMS, Sonic MQ e TIBCO Rendezvous). Nella SOA, il message broker costituisce il canale mediante il quale i servizi possono distribuire i messaggi a un elenco di abbonati, consentendo così un orchestrazione flessibile dei servizi. Integration Brokers Gli integration broker offrono da sempre un ampia gamma di funzionalità che abbraccia il brokering, la connettività back-end (mediante adattatori) e l orchestrazione dei processi; ora, continuano ad assicurare il fondamentale servizio di orchestrazione dei processi. Coordinando e gestendo le operazioni tra i servizi, gli sviluppatori possono costruire rapidamente applicazioni configurate per i servizi che rispecchiano processi aziendali stabiliti. Gli integration broker garantiscono l orchestrazione dei processi aziendali, attivando i message broker quando sono necessarie interazioni asincrone. Enterprise Service Bus Gli ESB (Enterprise Service Buses) conferiscono dinamismo alla SOA: fungendo da tramite tra vari utenti e provider di servizi, gli ESB offrono servizi di autenticazione, trasformazione e instradamento che possono essere configurati e installati durante il runtime; inoltre, coordinano le comunicazioni tra le risorse IT (incluse le applicazioni, i servizi, le informazioni e le piattaforme) CA

7 Server di portale I team IT aziendali sono sempre più consapevoli del fatto che i server di portale costituiscono una parte integrante degli ambienti SOA. Di fatto, Gartner indica i portali come il primo passo verso la realizzazione di un architettura orientata ai servizi 1. I server di portale forniscono una struttura di presentazione che funge tradizionalmente da utente dei servizi Web. Tuttavia, con l introduzione e l adozione del WSRP, anche i portali hanno iniziato a rivestire il ruolo di service provider. Servizi Web I servizi Web costituiscono la base per gli ambienti di computing distribuiti su base Internet e, probabilmente, sono la tecnologia dei servizi più ampiamente riconosciuta (e implementata). Le applicazioni configurate per la SOA possono essere create mediante l orchestrazione di più servizi Web, indipendentemente dall implementazione o dall ubicazione dei servizi. Poiché si tratta di oggetti business capaci di descriversi autonomamente, è possibile accedere a queste interfacce utilizzando un protocollo SOAP (Simple Object Access Protocol) da un ampia gamma di canali: HTTP, JMS, WebSphereMQ, ecc. la maggior parte viene ospitata su un server applicativo J2EE o Microsoft.NET. I servizi Web agevolano la comunicazione tra i sistemi informatici mediante il linguaggio WSDL (web service definition language) di definizione dei servizi Web. Il WSDL ha il compito di descrivere le modalità comunicative con un determinato servizio (che tipo di messaggi e il trasporto da utilizzare) e le operazioni consentite dal servizio stesso. I servizi Web sono pubblicati in un protocollo UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) di descrizione, discovery e integrazione universale, ovvero un registro che ospita le informazioni sul servizio Web: in che modo accedere, qual è l host, ecc. Questa tecnologia si sta diffondendo solo ora in seguito alla necessità delle imprese di gestire gli inventari dei servizi Web. 1 Portals Provide a Fast Track to SOA, 15 July 2005, page 2, Gartner report #G CA

8 Modello di architettura orientata di servizi Questa rappresentazione di un ambiente orientato ai servizi mostra l utilizzo del servizio centralizzato di reporting sul credito da parte di una banca commerciale, che può desiderare l applicazione di questo sistema per essere certa di garantire ai clienti le stesse funzionalità in tutti i canali della banca (es. si desidera evitare che il cliente si veda rifiutata la carta di credito quando la linea di credito è invece già stata estesa al conto corrente). Pubblicati sotto forma di servizio Web da un agenzia di reporting terza, l applicazione per il reporting del credito è pronta a fornire le principali informazioni sul cliente a qualunque applicazione ne abbia bisogno. Le soluzioni di gestione delle prestazioni devono essere in grado di stare al passo con lo sviluppo delle SOA e delle tecnologie che ne rendono possibile l utilizzo. I portali, gli ESB, i message broker e gli integration broker dispongono di utilità di gestione proprie che, tuttavia, rappresentano solamente il punto di partenza per la diagnosi dei tempi di inattività e dei problemi che si verificano nell ambiente applicativo dei servizi Web. È quindi comunque necessario che dall intera infrastruttura sia possibile disporre di una visione più generale e focalizzata sull azienda. Le soluzioni efficaci di gestione delle prestazioni installate sulle architetture orientate ai servizi devono essere in grado di gestire tecnologie per servizi Web eterogenee, di integrarsi all interno di tutte le tecnologie informatiche e di individuare le dipendenze tra server applicativi, servizi Web, sistemi back-end e reti CA

9 I servizi Web e il problema della complessità della SOA La complessità delle tecnologie informatiche resta un enorme problema per la maggior parte delle imprese. Infatti, mentre i sistemi informatici come i servizi Web promettono di garantire flessibilità all azienda, secondo Gartner, La complessità informatica fuori controllo spesso trasforma invece tali sistemi proprio nell ostacolo principale per la flessibilità aziendale. 2 La complessità in questione è causata da numerosi fattori: La storia delle architetture delle imprese può essere letta come un evoluzione anziché come una rivoluzione: invece di rimuovere e sostituire i sistemi esistenti, la maggior parte delle imprese ha inserito nuove capacità in ciò che già posseggono, dando vita un ambiente eterogeneo costituito da applicazioni legacy e da tecnologie nuove basate sui servizi. L adozione di nuovi paradigmi per l architettura continua a introdurre elementi di complessità: quando nelle classiche architetture client-server si verificavano periodi di inattività dei servizi, era semplice individuare il guasto e le possibili fonti si limitavano a una manciata di sistemi. Negli ambienti applicativi composti configurati per i servizi, il server per le applicazioni Web è un punto centrale di coordinazione tra più sistemi client-server e i guasti possono avvenire in qualunque punto del percorso delle operazioni. La capacità di offrire sempre nuovi servizi o versioni degli stessi servizi rende difficile una mappatura accurata dell architettura applicativa. Infatti, quasi subito dopo essere stato terminato, il grafico è già obsoleto. In questo tipo di ambiente in rapida evoluzione, come è possibile sapere quale servizio era installato nel momento in cui si è verificato un errore in una singola operazione? Anche fattori aziendali come la modifica di una struttura organizzativa, una fusione o un acquisizione possono incrementare la complessità dell architettura di un impresa. I membri del personale un tempo esperti di specifici settori della funzionalità aziendale possono trovarsi a lavorare in nuovi reparti, lasciando dietro di sé un vuoto di competenze istituzionale. Di conseguenza, si tende a incollare un numero crescente di funzionalità applicative, rendendo il servizio sempre più complesso. I servizi Web sono stati progettati parzialmente anche per consentire ai sistemi delle aziende di interoperare perfettamente con altri sistemi. Tradizionalmente, i sistemi informatici operano in maniera indipendente, gestendo i propri dati e restando beatamente inconsapevoli degli altri sistemi presenti nell ambiente. L avvento della tecnologia basata su Web e il conseguente bisogno di condividere i dati provenienti dalle fonti più disparate hanno condotto alla creazione di collegamenti comunicativi point-to-point tra le applicazioni. La SOA sostituisce i collegamenti a codici rigidi con un approccio di abbinamento meno rigoroso; tuttavia, dal punto di vista gestionale, questo significa che è necessario prestare maggiore attenzione ai punti dove si verifica l integrazione stessa. Inoltre, anche la gestione dei tempi di risposta diventa più difficile quando un componente o un servizio specifico sono condivisi da più applicazioni. Le diverse applicazioni, infatti, hanno diverse esigenze di carico, le nuove applicazioni possono essere installate in qualunque momento e l amministratore del servizio può non essere messo a conoscenza di un aumento nell utilizzo. Il diverso utilizzo delle applicazioni rende particolarmente difficile la pianificazione e la previsione delle caratteristiche del carico di servizio. 2 Applied SOA: Conquering IT Complexity Through Software Architecture, 25 May 2005, page 3, Gartner report #G CA

10 Gli sviluppatori di un servizio di norma non sanno molto degli altri servizi, se non le informazioni espresse nel linguaggio WSDL. Pertanto, solitamente non dispongono dei mezzi per eseguire la diagnosi dei problemi causati da uno specifico servizio Web e potrebbero persino non essere in grado di individuare quale servizio Web ha causato il problema. Questa assenza di visibilità costituisce la principale sfida nella maggior parte delle implementazioni SOA, che deve essere quindi affrontata mediante un efficace soluzione di gestione dei servizi. Poiché le SOA stanno diventando ambienti applicativi Web aziendali standard, le difficoltà legate alla loro gestione e la necessità di una visibilità delle operazioni di tipo end-to-end crescono in maniera esponenziale. Il fatto stesso che la SOA semplifichi l integrazione di sistemi legacy e basati su standard (interni o esterni) significa che, per scovare le dipendenze e le relazioni interne, i tool gestionali devono essere capaci di raggiungere tutti i sistemi in qualunque punto. L integrità delle operazioni e la conformità ai livelli di servizio Poiché le operazioni dei clienti sono alla base delle attività, l obiettivo fondamentale delle prestazioni dei servizi di gestione deve essere garantirne l integrità. Per raggiungere questo scopo, i team IT devono adottare un approccio integrato per l applicazione degli SLA (service-level agreements), che comprende non solo il monitoraggio delle attività e dell utilizzo, ma anche la capacità di fornire un sistema di avviso preventivo in grado di prevedere ed evitare i problemi prima del fallimento dell operazione. Per garantire in maniera adeguata la conformità dei servizi Web agli SLA, le imprese devono innanzitutto definire gli specifici requisiti aziendali e quindi applicare processi e strumenti per il monitoraggio e la misurazione delle prestazioni dei servizi. Non è sufficiente dire Voglio che i miei servizi Web siano veloci. Sono infatti necessari obiettivi misurabili specifici per le attività svolte, quali ad esempio gli esatti tempi di reazione o il numero di utenti che possono simultaneamente accedere a un servizio Web prima che questo venga rallentato. Per poter garantire l integrità delle operazioni e il conseguimento degli SLA, un efficace soluzione gestionale dei servizi deve offrire report su tutte le operazioni dei servizi Web (richieste e risposte) e generare allarmi quando le prestazioni oltrepassano i limiti predefiniti. Se la gestione dei livelli dei servizi è critica, la natura distribuita dei servizi stessi non fa che aggravarne la complessità. Ormai non è più importante descrivere i parametri degli SLA come prestazioni di un singolo componente inserito in un server isolato. Le SOA sono state infatti progettate per consentire l orchestrazione di più servizi Web in un unica operazione o in un singolo processo aziendale (es. l esecuzione di un ordinativo, la realizzazione di un preventivo o l inserimento di modifiche al magazzino). Le soluzioni gestionali delle prestazioni dei servizi Web devono consentire il monitoraggio dell intera operazione, dall avvio al completamento, dal browser ai sistemi back-end, per garantire che non si verifichino problemi lungo il percorso CA

11 Il controllo sugli ambienti dei servizi Web Un efficace gestione delle prestazioni dei servizi Web deve andare oltre e offrire le funzionalità disponibili con la maggior parte delle soluzioni di gestione dei sistemi tradizionali: monitoraggio e allarmi, auditing e reporting, gestione degli SLA e analisi delle cause all origine dei problemi. Tenendo in considerazione quanto detto in precedenza, al momento della scelta di una soluzione di gestione per un ambiente di servizi Web, sono molti i fattori da valutare con particolare attenzione: I servizi Web introducono un nuovo livello di coordinazione e, di conseguenza, un nuovo livello di complessità. I servizi possono essere modificati in corso d opera in base alle esigenze individuali; la flessibilità è maggiore, così come la gestione. Sia i consumatori che i provider dei servizi Web devono disporre di alcuni mezzi per la misurazione e la gestione dei livelli dei servizi in questione. Se più applicazioni condividono uno specifico componente del servizio, gli effetti di un eventuale guasto di quel componente saranno percepibili in tutte le applicazioni. Gli strumenti di gestione efficaci devono essere capaci di raggiungere in qualunque punto tutti i sistemi collegati. Wily Web Services Manager (WSM) consente ai consumatori e ai produttori di servizi Web di monitorare i servizi critici 24 ore su 24, rilevare preventivamente i problemi ed eseguire analisi delle cause che hanno originato eventuali problemi; fornisce inoltre visualizzazioni complete e correnti dei servizi e delle applicazioni Web e dei sistemi back-end con i quali sono collegate. WSM aiuta i team IT a gestire la complessità degli ambienti SOA e garantisce l integrità delle operazioni, offrendo un approfondita conoscenza delle prestazioni e della disponibilità dei servizi (delle cause che rallentano il servizio), evidenziando le dipendenze e mostrando in che modo le prestazioni dei servizi influiscono sulle applicazioni Web. La soluzione WSM fornisce ai team di assistenza delle operazioni e delle applicazioni una notifica anticipata degli incidenti (prima che gli utenti ne subiscano le conseguenze) consentendo loro di misurare e gestire efficientemente gli SLA. Inoltre, la WSM offre agli architetti e agli sviluppatori le informazioni dettagliate necessarie per isolare e risolvere rapidamente i problemi: visualizzazione delle singole operazioni che coinvolgono i servizi Web, il numero e la natura degli errori nei servizi Web e le interazioni tra i componenti. Quando si verifica un incidente, ad esempio il tempo di reazione di uno specifico servizio Web viene rallentato dall insufficienza di pool di thread, un allarme avverte del problema le persone addette prima della violazione degli SLA o prima che vengano colpiti gli utenti finali. Per raccogliere informazioni sulla natura del problema e ridurre l estensione delle possibilità, il responsabile dell assistenza alle applicazioni può visualizzare i dati dettagliati degli errori nel contesto delle singole operazioni. Inoltre, le visualizzazioni dei servizi Web più lenti consentono di isolare i maggiori responsabili, mentre i parametri della larghezza di banda dei socket forniscono informazioni cruciali sul throughput dei messaggi CA 11

12 Una volta individuata la probabile causa del problema, gli architetti e gli sviluppatori dei servizi Web possono utilizzare Wily Web Services Manager per diagnosticare la causa originaria: possono analizzare a fondo gli errori nei servizi Web per ottenere dati critici sulla natura del problema, incluse le informazioni sul messaggio SOAP. WSM consente inoltre di visualizzare i singoli parametri di operazioni e servizi relativi a tempi di reazione, errori, thread bloccati e chiamate simultanee. Il reporting storico facilita la gestione degli SLA e i miglioramenti continui all architettura dei servizi Web. I team IT possono generare i report di conformità agli SLA dei singoli servizi e delle operazioni per garantire che i livelli di servizio previsti siano rispettati e, in caso contrario, per capire perché e quando si è verificato il problema. I report sulle prestazioni, sulla disponibilità e sull utilizzo ai fini della pianificazione delle capacità del servizio consentono ad architetti, sviluppatori e gestori dell IT di eseguire una programmazione in base ai requisiti futuri. Un efficace gestione dei servizi Web che garantisca prestazioni e disponibilità richiede visualizzazioni in tempo reale dell integrità e della disponibilità dei servizi, così come di allarmi preventivi che avvertano della presenza di problemi prima della violazione degli SLA. Wily Web Services Manager completa i prodotti che forniscono funzionalità quali l instradamento delle richieste dei servizi, la conversione dei protocolli, la sicurezza, la gestione delle eccezioni e il monitoraggio dei livelli di servizio. Se utilizzato assieme a questi tool, il WSM di Wily fornisce ai team IT una valida soluzione per la gestione basata sulle politiche, la rilevazione e l isolamento dei problemi nelle prestazioni. La Wily Technology Division di CA offre inoltre soluzioni per la gestione delle prestazioni per altre tecnologie SOA chiave. Message Broker. Introscope PowerPack for IBM WebSphere MQ Connectors and Messaging System consente al personale di supporto delle applicazioni di monitorare i connettori WebSphere MQ Java e le attività critiche all interno del sistema di messaggistica MQ stesso, inclusi la profondità della coda, i parametri del canale e la frequenza dei messaggi. Il sistema misura l utilizzo delle applicazioni Web del sistema di messaggistica e correla le prestazioni delle applicazioni con quelle dell infrastruttura di messaggistica. Grazie a questa soluzione, il personale IT responsabile dell affidabilità delle prestazioni delle applicazioni Web può individuare le cause dei problemi nell infrastruttura di messaggistica e fornire agli amministratori MQ le informazioni specifiche sulla natura dei problemi delle prestazioni CA

13 Integration Broker. Introscope di Wily garantisce la gestione delle prestazioni per le principali soluzioni di integration broker quali IBM WebSphere Business Integration, BEA WebLogic Integration e per le soluzioni di integrazione di TIBCO e Vitria. Introscope offre un ampia visibilità a livello dei componenti in questi ambienti, consentendo agli addetti IT di rilevare i problemi end-to-end e di isolare la causa originaria di problemi delle prestazioni sia nell integration broker e negli adattatori delle applicazioni aziendali collegate (es. adattatori per mysap, Siebel, ecc.) che nell applicazione J2EE stessa. Portal Server. Wily Portal Manager è l unica soluzione specificamente realizzata per garantire le prestazioni superiori delle soluzioni di portali per l impresa quali IBM WebSphere Portal, BEA WebLogic Portal e SAP Enterprise Portal. Wily Portal Manager garantisce un monitoraggio 24 ore su 24, 7 giorni su 7 dell intera struttura del portale, incluse singole portlet (e WSRP) e processi di workflow, per offrire una visualizzazione completa e in tempo reale delle prestazioni del portale. Inoltre, consente di avere visibilità nei sistemi backend collegati, garantendo l individuazione e la risoluzione dei problemi delle prestazioni nell intero ambiente del portale CA 13

14 Conclusioni L assenza di un rigido criterio di abbinamento degli ambienti di servizio offre vantaggi esclusivi alle organizzazioni che li implementano, ponendole tuttavia di fronte a nuove sfide. I team IT che devono garantire le prestazioni e la disponibilità del servizio, infatti, attualmente non dispongono della visibilità generale di cui necessitano per rilevare i problemi delle prestazioni prima delle violazioni degli SLA, per stabilire la natura esatta degli errori nel momento in cui si verificano e per risolvere rapidamente i problemi, indipendentemente dal fatto che siano stati provocati da un servizio, da un codice applicativo o dai collegamenti ai sistemi che li supportano. Per garantire le prestazioni superiori degli ambienti configurati per i servizi sono necessari: Monitoraggio del tempo di reazione end-to-end delle operazioni basate su Web; Profonda conoscenza delle prestazioni dei servizi (cause delle scarse prestazioni del servizio e impatto dei servizi carenti sulle applicazioni); Capacità di eseguire la mappatura delle dipendenze e di facilitare la visualizzazione fino al livello delle singole operazioni nell applicazione Web e nei servizi ad essa associati; Capacità di garantire la conformità agli SLA mediante una visibilità in tempo reale 24 ore su 24, 7 giorni su 7 delle prestazioni e notifica preventiva che possa fornire in anticipo un allarme di rallentamento o di blocco. Solamente dopo avere soddisfatto tali requisiti i team IT (operazioni, supporto applicativo, architetti e sviluppatori) possono avere un controllo totale sulle applicazioni complesse e composte dalle quali dipende tanta parte delle proprie attività CA

15 Informazioni su Wily Technology Division di CA Wily Technology Division di CA è il provider di soluzioni per la gestione delle applicazioni d impresa leader sul mercato. Fornendo una visibilità end-to-end in tempo reale nelle operazioni dei clienti, i prodotti di Wily Technology Division consentono alle aziende di gestire correttamente l integrità e la disponibilità delle infrastrutture e delle applicazioni Web critiche. L approccio gestionale collaborativo di CA consente alle imprese di individuare e diagnosticare rapidamente i rallentamenti e i guasti delle applicazioni, nonché di valutare più correttamente l impatto delle prestazioni applicative sui risultati delle attività aziendali. Tutto ciò si traduce un migliore servizio per il cliente, in flussi di ricavi più stabili e in una maggiore produttività del settore IT. Per ulteriori informazioni su Customer Success Management o sull intera suite di prodotti di gestione delle applicazioni Web aziendali della Wily Technology Division di CA, visitate o inviate un messaggio di posta elettronica a EuropA usa / CANADA ASIA/PACIFICO Francia +33 (0) Germania +49 (0) UK +44 (0)

16 CA, division Wily Technology

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