Architetture per le applicazioni web-based. Mario Cannataro

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1 Architetture per le applicazioni web-based Mario Cannataro 1 Sommario Internet e le applicazioni web-based Caratteristiche delle applicazioni web-based Soluzioni per l architettura three-tier Livello utente Livello applicativo Livello dati Valutazione delle possibili soluzioni Conclusioni 2

2 Internet e le applicazioni web-based Internet, da semplice veicolo per lo scambio di informazioni, sta evolvendo verso una piattaforma per: lo sviluppo, la diffusione e l'esecuzione di applicazioni distribuite (web-based) L evoluzione delle tecnologie: sta radicalmente cambiando il modo di realizzare e diffondere il software Network Centric Computing, CORBA il concetto stesso di software è destinato a mutare per adattarsi alla nuova realtà Software free 3 Applicazioni web-based Applicazioni che permettono di accedere, tramite web, alle applicazioni / sistemi informativi aziendali Inizialmente, via interfaccia web a preesistenti sistemi aziendali (scarsa integrazione) Successivamente, completa integrazione fra sistemi informativi aziendali tradizionali e i server Web. Tutto il patrimonio informativo (di processo) aziendale può essere utilizzato via Web, ottenendo così una serie di vantaggi tecnologici ed economici 4

3 Applicazioni web-based: vantaggi Possibilità di aumentare o uniformare i canali d accesso alle applicazioni aziendali: TCP/IP = infrastruttura web-browser = client Facilità di aggiornamento e distribuzione: gestione centralizzata sul server, pubblicazione e/o update distribuzione universale, Accesso multi-piattaforma: l accesso è indipendente, entro certi limiti, dall hardware e dal sistema operativo utilizzato dagli utenti. 5 Applicazioni web-based: vantaggi Riduzione dei costi di gestione (cost-of-ownership): attraverso l impiego di client leggeri, siano essi Network Computer o Personal Computer, purchè l interfaccia utente sia esclusivamente il browser uniformando e centralizzando i servizi trasversali (sicurezza, accounting, assistenza). Scalabilità: un applicazione web-based ben progettata può crescere insieme alle esigenze dell azienda diverse dimensioni (rete, server applicativo, database) 6

4 Applicazioni web-based: caratteristiche Contesto di esecuzione Internet, Intranet, Extranet impatto su: client, requisiti del server, sicurezza Gestione della Sicurezza Tecnologia basata su crittografia asimmetrica e certificati digitali SET, Https, SSL Impatto non solo su client, server e processi organizzativi (gestione dei certificati), ma anche: integrazione con la politica di sicurezza aziendale autenticazione su server web, autorizzazione tramite database aziendale preesistente 7 Applicazioni web-based: caratteristiche Mantenimento dello stato dell applicazione: ovvero, informazioni consistenti sullo stato della connessione tra l utente (browser) e il server (http, ) Il modello d interazione HTTP non ha il concetto di sessione, il server deve esplicitamente memorizzare informazioni sul (browser) client e associargli un identificativo di sessione, per correlare le successive richieste gli stati intermedi di un elaborazione (ad es. contenuto del carrello della spesa ), sono visibili a seconda del contesto Ampiezza di Banda e stima carico Dimesione messaggi VS tempi di risposta 8

5 Applicazioni web-based: caratteristiche Gestione delle transazioni: garantire un affidabile flusso di dati tra le diverse componenti gestire possibili stati di inconsistenza, dovuti tipicamente alla caduta della connessione (condizioni ACID). Accesso a DBMS: utilizzare un'interfaccia standard per l'accesso ai dati confinare, in pochi moduli dell'applicazione, i dettagli dei particolari DBMS utilizzati (stringhe di connessione). 9 Architetture di riferimento per le applicazioni web-based L architettura per la progettazione, lo sviluppo, e l'erogazione delle applicazioni web-based ha un ruolo centrale: interfaccia di progettazione e programmazione tra l'utente (requisiti) e il dominio applicativo (applicazioni aziendali) substrato di riferimento per la risoluzione di problemi comuni ai diversi domini (approccio generale) disponibilità sempre maggiore di software free, il cui codice è a volte disponibile e modificabile 10

6 Architettura a tre livelli Interfaccia utente Database Internet Lan Logica funzionale 11 Architettura a tre livelli Applet Java Controlli ActiveX Servlet Java ASP JSP HTML Script CGI Script Applicazioni Browser Livello utente Plug-in Server HTTP Livello applicativo API Livello dati Objects Stored Procedures DBMS 12

7 Livello utente Interfaccia utente dell applicazione: acquisizione dati, elaborazione locale, visualizzazione risultati combinazione di elementi diversi (browser, dati, programmi) Elaborazione sul client, VS Fruibilità (estetica/funzionale) per il maggior numero di utenti dipende dal Contesto di esecuzione Requisiti generali: Leggerezza, pagine scaricabili dall utente in tempi brevi Universalità, pagine fruibili da qualunque utente 13 Livello applicativo Funzionalità: gestire gli accessi e il colloquio con gli utenti realizzare la logica funzionale dell applicazione, indipendentemente dal server HTTP accedere alle funzionalità di gestione dati, senza grosse assunzioni sul tipo di DBMS e sul formato dei dati stessi Problematiche: mantenimento e gestione delle sessioni Cookies, URL-Rewriting, Session-Tracking gestione della coerenza della navigazione trattamento dei dati personali 14

8 Livello applicativo - CGI Common Gateway Interface (CGI) interfaccia standard per la cooperazione tra il server HTTP e un programma eseguibile versatilità e semplicità VS inefficienza, scarsa manutenubilità ormai obsoleta 15 Livello applicativo - ASP Active Server Pages (ASP) pagine HTML + codice script (es. VBscript - Visual Basic script) sul server il codice Vbscript viene interpretato ed eseguito dal server HTTP Semplicità e rapidità di costruzione, (Visual Interdev) L esecuzione delle ASP sul server HTTP, può degradare le prestazioni VBScript (scripting) inadeguato per progetti complessi Tecnologia proprietaria 16

9 Livello applicativo - JSP Java Server Pages (JSP) Simili alle ASP, pagine Html + codice Java Basate su Java, del quale ereditano le caratteristiche di espressività, sicurezza e portabilità applicazione indipendente dalle componenti del livello applicativo, integrazione con le Servlet e gli Enterprise Java Beans, l integrazione ASP con componenti OCX richiede una buona conoscenza della tecnologia COM Per contro le JSP sono una soluzione nuova e poco collaudata, a fronte della maturità e stabilità raggiunta dalle ASP scarsa disponibilità ambienti di sviluppo per JSP 17 Livello applicativo - Servlet Java Servlet: classi Java per applicazioni server portabilità - eseguite in una Java Virtual Machine (JVM), interna o esterna al server HTTP efficienza - al contrario dei programmi CGI, le Servlet vengono interpretate una sola volta, alla prima invocazione, dopo di che rimangono in memoria per servire successive richieste. potenza espressiva utilizzo personalizzabile ed ottimizzato dei cookies completo accesso a filesystem e socket 18

10 Enterprise JavaBeans Specifica JavaSoft definisce un modello a componenti (lato server), per lo sviluppo ed erogazione di applicazioni Java, su un architettura multi-tier, distribuita e ad oggetti Focus su: sviluppo della business logic, piuttosto che sviluppo di infrastrutture di basso livello, (accesso dati, concorrenza, transazioni, threading) Enterprise Bean Enterprise Bean Clients EJB Container EJB Server 19 Livello applicativo: approccio Microsoft Microsoft Visual Basic + ASP + ADO (Active Data Objects) Browser utente HTTP ASP VbScript IIS NT ADO Dati 20

11 Livello applicativo: approccio Java/Sun Client Browser Http Server Servlet DBMS HTML JDBC Ciclo di vita Servlet 21 Esempio di architettura basata su Servlet Utente Contenu ti Statici (HTML) Servlet JDBC Dati Java Runtime Environment (JVM) APACHE JServ APACHE Java Servlet Developmen t Kit UNIX / WINDOWS NT 22

12 Livello dati Funzionalità: garantire l'accesso strutturato e affidabile ai dati, attraverso un'interfaccia standard controllo transazioni centralizzato (sul DBMS) VS controllo decentralizzato (Livello applicativo e DBMS). Approcci: CGI, interfaccia DBI simile al JDBC Java ASP, interfaccia ADO (Active Data Objects) o ODBC ADO permette un accesso diretto al DBMS, la presenza di un Manager ODBC, comporta un passo aggiuntivo. Servlet Java, API JDBC utilizzo di codice SQL nei servlet, inviato al DBMS, oppure invocazione di Stored Procedures, contenute nella base di dati. 23 Valutazioni: Livello Utente LIVELLO ACCESSIBILITÀ ELABORAZIONE PRO CONTRO UTENTE LOCALE HTML Massima Bassa Portabilità su tutti i browser. Penalizzazione elaborativa sul server Uso di Script Media Bassa Possibilità di semplici Riduce poco la complessità elaborazioni locali del server Applet Java Media, (eventuali Elevata Maggiore elaborazione, Necessarie molte risorse sul incompatibilità tra JVM) anche di tipo grafico Client. Tempi elevati di download/elaborazione. Possibili incompatibilità Controlli Active X Ottima in ambiente Buona Windows, No su altri ambienti JVM. Prestazioni elevate, se si usa Scarsa portabilità, in Windows in combinazione aggiunta ai CONTRO delle con HTML, DHTML e Applet Java. Scripting. 24

13 Valutazioni: Livello Applicativo LIVELLO CGI ASP SERVLET + JSP APPLICATIVO Velocità di Discreta (Perl). Ottima (ambienti di sviluppo Media realizzazione dedicati) (difficile generazione Html) Efficienza Bassa (attivazione di Ottima (VbScript su IIS) Buona (servlet attive per tutta processo per invocazione). la sessione) Portabilità Buona (Perl) Inesistente (solo Windows e Ottima (richiede una JVM) IIS) Manutenzione Difficoltosa. Difficoltosa (generalmente per Buona (paradigma OO e Java) gli script). Accesso ai dati Buono (DBI). Ottima per MS SQL server, Ottima (JDBC supporta meno per altri DBMS (Ado è efficientemente molti DBMS) ancora immatura) Mantenimento delle Difficoltoso Medio Ottimo (in prospettiva EJB) sessioni 25 Valutazioni: Livello Dati LIVELLO DATI Architettura Accesso ai dati Posizionamento codice applicazione Accesso a DBMS Object Oriented PIATTA Ogni procedura accede al DBMS CENTRALIZZATA Una sola procedura in maniera indipendente effettuando una effettua la connessione al DBMS e gestisce propria connessione tutte le richieste di accesso Codice SQL puro viene inserito all interno All interno delle procedure è effettuata una delle varie procedure e viene inviato al DBMS CGI in C++, ma soprattutto Java (Servlet), permettono un accesso efficace a DBMS OO chiamata a Stored Procedure nel DBMS Le ASP, pensate per RDBMS, possono supportare ma con difficoltà i DBMS OO 26

14 Conclusioni Livello utente Elaborazione sul client dettata dalle necessità dell'applicazione Livello applicativo ASP è ormai una soluzione ben collaudata e molto diffusa I Servletnon sono ancora molto usati prestazioni inferiori alle ASP e carenza di ambienti di sviluppo ma beneficieranno delle evoluzioni della piattaforma Java portabilità, manutenibilità progetti complessi Livello dati Stored Procedures (app. esterni) per una gestione efficiente Confinare i punti di accesso ai dati 27

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