UX model e Architetture di SI web-based. B. Pernici D. Ardagna

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1 UX model e Architetture di SI web-based B. Pernici D. Ardagna

2 Conallen, cap. 7,9 Bibliografia

3 Modellazione concettuale: UX model Primo passo di analisi UX: user experience Schermate Modellare la navigazione, percorsi legali e attesi nel sistema Class diagram A alto livello (menu) Dettagliato (wizard) Storyboard Esempi di interazione con il sistema

4 UX class diagram Dati dal punto di vista dell utente Pagine Stereotipi (WAE): Schermo (<<screen>>) Input form (<<input form>>) Parti di schermo (<<screen compartment>>)

5

6 UX - Diagramma di navigazione Nomi classi Maiuscolo $ riferimento da qualunque pagina + serie di pagine Attributi Contenuto pagine Metodi Solo se cambiano stato Associazioni Nomi ruoli (scelte, azioni) Direzione navigazione

7

8 Modellare input utente Come classe associata a associazione

9 Modellare input utente Come classe contenuta

10 Storyboard Mostrare l interazione su istanze Alternative (non esclusive) Sequenza di schermate (con valori significativi) Sequence diagrams (tra oggetti) Collaboration diagrams (tra oggetti) Per ogni caso d uso

11 Diagrammi di interazione

12 Architetture di SI Web

13 Definizione dell architettura Architettura: Significato diverso secondo diversi punti di vista Punti di vista: Requisiti Design Realizzazione Test

14 Definizione dell architettura Porre vincoli architetturali alla base del progetto (design e implementazione) Documento che contiene descrizione delle principali scelte architetturali e le loro motivazioni Es. piattaforma, set di caratteri Punti di vista espressi nei documenti di progetto (es requisiti non funzionali pongono vincoli architetturali)

15 Punto di vista dei requisiti Significant Architectural Requirements (SAR) Vista sul dominio Contesto Standard e regolamentazione Vista sui requisiti funzionali Il sistema osservabile Vista sui requisiti non funzionali Performance, robustness, security

16 Punto di vista del progetto (design) Progetto dell architettura Sistemi, piattaforme, middleware Componenti di terze parti Vista della struttura logica del sistema Oggetti logici e loro relazioni strutturali Vista sui processi Esecuzione parallela

17 Punto di vista della realizzazione Specifica dell architettura Meccanismi di comunicazione ed invocazione (CORBA vs RMI vs SOAP vs DCOM) Associazione dei processi ai nodi elaborativi Librerie, namespace condivisi Codice: esempi di codice chiave (parti da standardizzare, ad es. algoritmi di sorting)

18 Punto di vista del testing Feedback a gruppo di sviluppo e referenti Misure di qualita e prestazioni del sistema in fase di sviluppo Piano di test Delle funzionalita Dell architettura

19 Attività architetturali Analizzare e assegnare priorita agli use case per individuare requisiti architetturali significativi (SAR) Definire una architettura candidata, preparare e valutare prototipi Definire una strategia di riuso

20 Esempio SAR Il sistema chiede il nome e l indirizzo. L utente compila un modulo sullo schermo. Quando inserisce il CAP, il sistema riempie automaticamente il nome della citta se non e gia stato riempito. Quando l indirizzo e completo il cliente preme il tasto Avanti per proseguire nel completamento dell ordine

21 Esempio (2) SAR: CAP significa solo clienti italiani? Quale ipotesi lato client? Client ad hoc per l applicazione disponibile per ogni utente? Internet: non si puo ipotizzare che vi sia un sw caricato sul client

22 Pattern architetturali per il Thin web client presentation tier Ci si basa su browser in grado di gestire form Fat (thick) web client Una parte significativa di business logic e eseguita sulla macchina client Web delivery pattern Il browser utilizzato come strumento di interazione con oggetti distribuiti (puo utilizzare non solo HTTP, ma anche IIOP e DCOM)

23 Thin web client Punto di vista dei requisiti Limitare le funzionalita che si suppongono disponibili nel browser Cookie? (disabilitabili) Firewall (uso porte standard)

24 Thin web client Punto di vista di progetto: Web browser Web server (scripting?) HTTP connection (SSL?) Pagine dinamiche Linguaggi, interfacce Application server DB server

25 INTERNET I componenti essenziali dell architettura: Clients Web Server Script Engine Scripts Application Server Components Container Components Database management systems Web Server Script Engine Application Server Database Server Scelte architetturali per decidere: Quali componenti vanno su macchine separate Quante macchine servono per ogni componente Come collegare tra loro componenti

26 INTERNET Configurazione 1: SINGLE PROCESSOR Host 1 Client (browser) HTTP Router / firewall HTTP Web server Execution engine Database Internet Intranet na sola macchina (Host 1) ospita: Web Server Script execution engine Database

27 Il router/ firewall Router / firewall Internet Intranet Router: Punto di connessione Internet/ Intranet Consente a browser esterni di connettersi al Web Server Firewall: Separa il mondo esterno (Internet) dalla rete aziendale (Intranet) Blocca i tentativi di intrusione e le richieste non autorizzate (attraverso Access Control Rules) Può essere un unico dispositivo che svolge le due funzioni

28 INTERNET Host 1 Web server Execution engine Database SINGLE PROCESSOR: valutazione restazioni: legata alle caratteristiche della macchina elocità CPU, HDD, connessione di rete, DBMS). Criticità: Database e Web Server sulla stessa macchina. Sono due processi che occupano molte risorse (RAM, tempo-cpu) calabilità: unica possibilità è upgrade della macchina (aggiunta RAM, mbio CPU o dischi, ) isponibilità: se cade un componente, tutto il sistema è fermo antenimento dello stato: semplice perché su macchina singola (memorizzato llo script engine e/o nel database) icurezza: dati non difesi se il firewall viene superato osto: basso, se non serve hw ad alte prestazioni omplessità: soluzione più semplice da installare e mantenere

29 Config. 2: SEPARAZIONE DEL DB SERVER INTERNET Host Host 1 1 Host 2 Host 2 Router / Router / Client firewall Client firewall browser) (browser) Internet Internet HTTP HTTP HTTP HTTP Intranet Web Web server server + + Execution engine Execution engine Demilitarized zone (middle (DMZ) tier) Firewall Database Database (data tier) Intranet Web Server e Script execution engine sono ospitati su una macchina (Host 1 Il Database Server è ospitato su un altro calcolatore (Host 2) L aggiunta di un firewall intermedio aumenta la sicurezza dei dati

30 INTERNET Host 1 Web server + Execution engine Demilitarized zone (DMZ) Host 2 Firewall Database Intranet SEPARAZIONE DEL DB: valutazione restazioni: dimensionamento migliore delle due macchine Es.: potenziamento accesso/mirroring dei dischi del DB server calabilità: possibilità di intervenire separatamente middle tier e data tier In genere è il middle tier che raggiunge per primo la saturazione isponibilità: un componente fermo blocca ancora il sistema icurezza: dati su macchina separata sono più sicuri; un firewall tra middle e ta tier può bloccare le richieste HTTP (attacchi) e consentire solo le richieste DB

31 REPLICAZIONE E INTERNET prestazioni disponibilità scalabilità PARALLELISMO sono limitate dalla presenza di UNA SINGOLA ISTANZA DI OGNI COMPONENTE Soluzione: REPLICAZIONE Replico i processi critici (Web Server, script engine, ) Tengo in esecuzione più copie in parallelo di ogni processo Engine Engine Engine Engine Replicazione : applicabile a qualsiasi livello dell architettura

32 INTERNET Vantaggi della replicazione Prestazioni consente LOAD-BALANCING: distribuzione del carico di lavoro sui server/ processi in modo bilanciato Scalabilità Se necessario, è possibile aggiungere nuove istanze di processi (o macchine server, in cluster) Disponibilità consente FAIL-OVER: se cade uno dei processi, il suo carico di lavoro viene distribuito sui processi funzionanti e il sistema continua a fornire il servizio

33 Config. 3: REPLICAZIONE DEL WEB SERVER INTERNET HTTP Web server + engine 1 Host 2 HTTP HTTP Client (browser) Router / firewall SHTTP Web server + engine 2 Firewall Database Internet DMZ Web server + engine 3 Intranet Più copie del Web Server funzionanti in parallelo Router/firewall fa da NETWORK DISPATCHER (bilancia il carico di lavoro tra i diversi Web Server) Alcuni server possono usare SHTTP per garantire la sicurezza: il dispatcher invia tutte le richieste SHTTP al server sicuro

34 HTTP INTERNET HTTP HTTP Il problema delle Router / firewall SHTTP sessioni utente Bisogna garantire che lo stato dell utente sia mantenuto SUL LOAD-BALANCING: STICKY SESSION: Tutte le richieste dello stesso client devono essere inviate dal dispatcher allo stesso server (lo stato utente è memorizzato sul server!) Il dispatcher deve avere una certa intelligenza per riconoscere le richieste di uno stesso utente. Non basta l IP del client: potrebbe essere usato da più utenti di una intranet SUL FAIL-OVER: Le sessioni memorizzate dal Web server guasto devono essere recuperate ed usate dagli altri Web server (che riceveranno le richieste seguenti degli utenti connessi al server guasto) I dati di sessione devono essere memorizzati in modo duraturo (es. nel DB) [Soluzione costosa per le prestazioni]

35 INTERNET REPLICAZIONE DEL WEB SERVER: valutazione Prestazioni: più elevate grazie al load-balancing Scalabilità: possibilità di aggiungere nuovi Web server Disponibilità: se cade un Web server, il suo traffico è ridiretto su una sua replica Mantenimento dello stato: necessari meccanismi sticky session e memorizzazione stato per il fail-over Sicurezza: possibilità di avere uno o più server sicuri Complessità: accresciuta dalla replicazione

36 Configurazione 4: CON APPLICATION SERVER INTERNET HTTP WebServer1 Engine 1 Application server Host 2 HTTP HTTP Client browser) Router / firewall SHTTP WebServer2 Engine 2 Application server Firewall Database Internet DMZ WebServer3 Engine 3 Application server Intranet entralizzazione della business logic nell App. Server mediante oggetti riusabili (per empio, Enterprise Java Beans, componenti MS DCOM) li oggetti possono essere invocati da qualunque applicazione aziendale (anche non eb) a gestione di parallelismo, replicazione, sicurezza, disponibilità è garantita ll application server ed è trasparente al programmatore

37 Configurazione 4: CON APPLICATION SERVER INTERNET HTTP WebServer1 Engine 1 Application server Host 2 HTTP HTTP Client (browser) Router / firewall SHTTP WebServer2 Engine 2 Firewall Application server Firewall Database Internet DMZ WebServer3 Engine 3 DMZ2 Application server Intranet Bilanciamento e fail over a livello degli oggetti applicativi Parallelismo DINAMICO: il numero di processi allocati e di istanze di oggetti è scel run-time in base al traffico reale Possibilità di effettuare catene di operazioni sugli oggetti in modo transazionale Application server isolabile con un ulteriore firewall

38 INTERNET Application Server: valutazione Prestazioni: elevate grazie al load-balancing dinamico Scalabilità: virtualmente illimitata replicando l application server Disponibilità: capacità di fail-over a livello degli oggetti eseguiti all interno dell application server, gestione delle transazioni Complessità: ambienti generalmente complessi da manutenere

39 Fat client e web delivery Requisiti Componenti Test Fat client -Interfaccia utente sofisticata -Esecuzione logica applicativa sul client puo migliorare le prestazioni -Controlli ActiveX, Applet -JavaScript -Interpretazione script, eventi -Latenza elaborazione multithread degli script Web delivery -Comunicazione complessa tra client e server -Oggetti remoti, stub -Protocolli comunicazione tra oggetti remoti (RMI, DCOM) -Analisi latenza di rete e tolleranza ai guasti -Utilizzo porte addizionali -Prestazioni client

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