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1 i Architettura Tecnica

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3 iii Indice 1 Scopo del documento Abbreviazioni Overview La PdD Funzionalità di Cooperazione Funzionalità di Integrazione Architettura PdD Strumenti software utilizzati Application Server Database Management System Architettura dell applicazione Backend Layer Data Layer Business Layer Frontend Layer Schema Architetturale

4 iv Elenco delle tabelle 1 Abbreviazioni

5 1 / 9 1 Scopo del documento Il presente documento definisce l architettura tecnica di OpenSPCoop 1.1 Abbreviazioni Questo paragrafo contiene le abbreviazioni utilizzate all interno del documento Abbreviazione AS DBMS EJB J2EE JMS JMX JNDI MDB PdD PD PA SOAP SPCoop WS WSI Significato Application Server Database Management System Enterprise Java Bean Java 2 Enterprise Edition Java Message Service Java Management extension Java Naming and Directory Interface Message Driven Bean PdD porta Delegata porta Applicativa Simple Object Access Protocol Sistema Pubblico di Cooperazione Web Service Web Service Interoperability Tabella 1: Abbreviazioni 2 Overview 2.1 La PdD La PdD OpenSPCoop è una soluzione completa per l erogazione e la fruizione di Servizi da parte delle Pubbliche Amministrazioni, in maniera aderente alle più recenti specifiche del Sistema Pubblico di Cooperazione (SPCoop 1.1). Il Software OpenSPCoop è il risultato di un progetto open source attivo da oltre due anni, la cui qualità è costantemente validata dalla più ampia comunità d utenza per la cooperazione applicativa esistente in Italia. La porta è stata adottata nei principali progetti italiani di cooperazione applicativa, tra cui il progetto CART di Regione Toscana ed il progetto ICAR per la cooperazione applicativa interregionale. Anche l interoperabilità è uno degli obiettivi principali del progetto OpenSPCoop. Il problema è stato affrontato sia dal punto di vista teorico che da quello sperimentale, portando ad un implementazione altamente interoperabile con le altre implementazioni oggi disponibili di SPCoop. Basata sugli standard dei Web Services, la PdD OpenSPCoop gestisce l instradamento delle richieste applicative di un Ente sull infrastruttura SPCoop, anche in maniera del tutto trasparente alle applicazioni. È suddivisibile logicamente in un componente di cooperazione verso l infrastruttura SPC e in un componente di integrazione verso applicazioni interne al dominio di gestione. Il componente di cooperazione utilizza un registro dei servizi dove sono registrati gli attori di una cooperazione applicativa (Soggetti,Accordi di Servizio) per l esportazione/fruizione dei servizi sull infrastruttura SPC. L elenco delle principali funzionalità di cooperazione offerte da OpenSPCoop vengono illustrate nella Sezione 2.2. Il componente di integrazione si occupa invece dell integrazione dei sistemi informativi locali interni al dominio di gestione della porta: Un sistema informativo locale che eroga uno specifico servizio applicativo, può essere contattato dall esterno tramite la porta Applicativa presente sulla propria PdD.

6 2 / 9 Un sistema informativo locale che intende fruire di un servizio può farlo tramite la porta Delegata, presente sulla propria PdD. L elenco delle principali funzionalità di integrazione offerte da OpenSPCoop vengono illustrate nella Sezione 2.3. La figura seguente evidenzia i componenti in gioco durante una cooperazione applicativa: 2.2 Funzionalità di Cooperazione Le funzionalità di cooperazione della porta riguardano l implementazione del protocollo SPCoop e quindi le modalità con cui la porta dialoga con altre PdD tramite busta e-gov. Specifica SPCoop 1.1: pieno supporto del formato dell Header della busta e-gov SPCoop 1.1, così come specificata nel documento SPCoop-Busta e-gov_v1.1_ Gestione Profili di Collaborazione: pieno supporto dei quattro profili previsti nell Header e-gov: Oneway, Sincrono, Asincrono Simmetrico ed Asincrono Asimmetrico previsti. Gestione modalità consegna affidabile: implementazione del meccanismo di consegna affidabile mediante la gestione dell elemento opzionale Profilo Trasmissione della busta utilizzando l algoritmo a finestra di trasmissione previsto dalla busta e-gov. Tracciatura delle Comunicazioni: tutte le attività della porta vengono tracciate mediante dei log persistenti su file o su database, in accordo ai formati xml di tracciatura previsti dalla specifica SPCoop 1.1, in modo da poter ricostruire in caso di necessità gli andamenti dei flussi in ingresso o in uscita dal Dominio dell Ente. Tracciatura Diagnostica: tutte le anomalie riscontrate nella gestione dei messaggi sono riportate mediante messaggi diagnostici persistenti su file o su database, in accordo ai formati di diagnostica previsti dalla specifica SPCoop 1.1. PdD Multiente: una sola PdD può essere configurata per la gestione di più Soggetti SPCoop, in modo da realizzare un infrastruttura multiente. Sicurezza a livello trasporto: gestione della modalità di comunicazione mediante il protocollo HTTPS. Assicura la garanzia e la confidenzialità dello scambio nell ambito della connessione tra PdD. Sicurezza a livello messaggio: conformità con le raccomandazioni WSI Basic Security Profile v1.0 e supporto dello standard WS-Security, per la gestione della sicurezza a livello messaggio, laddove non siano applicabili i meccanismi di sicurezza punto-punto forniti da https.

7 3 / 9 Verifica dei contenuti applicativi: possibilità di attivare la verifica del formato dei messaggi trasportati nelle buste e-gov rispetto agli schemi xml esposti dai WSDL degli Accordi di Servizio SPCoop. Politiche di Routing: possibilità di definire politiche di routing delle buste e-gov per supportare topologie articolate di rete SPCoop, come ad esempio le comunicazioni interregionali. 2.3 Funzionalità di Integrazione Le funzionalità di integrazione della porta riguardano le modalità con cui i servizi appicativi interni al Dominio dell Ente possano scambiare i contenuti applicativi con la PdD. Configurabilità di Porte Delegate e Applicative: l abilitazione di nuove porte delegate e/o applicative non richiede l installazione sulla PdD di componenti applicativi ad-hoc, ma soltanto la registrazione dei dati identificativi relativi ad ogni nuova porta delegata ed applicativa, riducendo così drasticamente la complessità di attivazione di nuovi servizi SPCoop. Integrazione Trasparente: in questa modalità di integrazione la PdD espone le stesse interfacce applicative native dei servizi registrati negli accordi di servizio; in tal modo la PdD agisce come un proxy SOAP trasparente con funzionalità di imbustamento e sbustamento e-gov dei messaggi in transito e gli applicativi possono continuare ad operare esattamente come se stessero interagendo direttamente con il servizio applicativo dell altro Ente. IntegrationManager: in questa modalità di integrazione i servizi applicativi usano un apposito web service di Integrazione esposto dalla PdD; rispetto alla modalità trasparente l Integration Manager assicura una maggiore flessibilità d uso, ad esempio nella gestione dei profili asincroni. Autenticazione dei Servizi Applicativi: la PdD può essere configurata per autenticare i servizi applicativi tramite protocollo di autenticazione http basic o https. Autorizzazione delle richieste: la PdD può essere configurata per regolare i diritti di accesso dei servizi applicativi nell invio di messaggi su una porta delegata e nella ricezione di messaggi su una porta applicativa. Applicazioni Legacy: la PdD può essere configurata per il tunnelling su SOAP dei contenuti applicativi. In questo modo è possibile far comunicare su SPCoop anche applicazioni non aderenti allo standard dei Web Services. Correlazione Applicativa: questa funzionalità risolve uno dei principali limiti della specifica SPCoop, permettendo di correlare l identificatore della busta e-gov con un identificatore applicativo unico. In questo modo diventa possibile ricondurre il tracciamento di una busta e-gov all effettiva richiesta applicativa scambiata tra gli Enti. 3 Architettura PdD 3.1 Strumenti software utilizzati La PdD di OpenSPCoop richiede la seguente infrastruttura software: Application Server Database Management System Application Server La PdD richiede un application server che supporta le specifiche J2EE. J2EE aggiunge numerosi livelli di funzionalità al di sopra della piattaforma J2SE, la quale è invece orientata allo sviluppo e al deployment di applicazioni desktop tradizionali. La piattaforma J2EE gestisce l infrastruttura software e supporta i servizi Web che consentono di creare applicazioni enterprise sicure, distribuite e interoperabili. J2EE, tramite la sua architettura multilivello distribuita e basata sulle componenti, facilita lo sviluppo di applicazioni particolarmente scalabili, costituite da elementi fisicamente distribuiti nelle reti.

8 4 / 9 Sull Application Server verranno istanziati applicazioni in formato EAR e WAR. Le applicazioni registrano/consultano sia l albero JNDI che la console JMX dell AS. L applicazione PdD è composta da EJB timers e MDB. Gli MDB necessitano di un broker JMS su cui creare code utilizzate come buffers di comunicazione tra i moduli funzionali che compongono la porta. L application server di riferimento è JBoss mentre il broker JMS di riferimento è JBossMQ. La PdD essendo realizzata tramite tecnologie J2EE è scalabile e distribuibile su cluster di AS in modo da aumentarne il sistema di affidabilità e le performance Database Management System La PdD supporta attualmente i database PostgreSQL, MySQL e Oracle. L integrazione con altri database è facilmente realizzabile visto che il core library della porta utilizza un interfaccia comune di accesso al database (vedi Sezione 3.2.2). Il DBMS di riferimento è PostgreSQL. 3.2 Architettura dell applicazione L architettura della PdD è stata progettata da zero sulla base dell esperienze fatte nell uso dei prodotti e dei progetti per la cooperazione applicativa di prima generazione. Per le sue caratteristiche innovative, OpenSPCoop è stato oggetto di varie pubblicazioni scientifiche. Basato sull architettura J2EE, il software OpenSPCoop è facilmente portabile su qualunque Application Server J2EE. Il prodotto viene estesamente testato sulla piattaforma di riferimento di JBoss Application Server. Il DBMS per la persistenza dei dati puo essere scelto attualmente tra i database PostgreSQL,MySQL,Oracle ma sono in costante aumento i database supportati, visto la facile realizzazione di adapter dedicati a nuovi DB (vedi Sezione 3.2.2). L architettura si puo suddividere logicamente in quattro livelli così identificati: Backend Layer, storage richiesto dall applicazione Data Layer, accesso allo storage Business Logic Layer, funzioni di cooperazione/integrazione della porta Frontend Layer, interfacce grafiche e web services Di seguito lo schema architetturale di massima dell applicazione, dove si evidenziano i livelli.

9 5 / Backend Layer In questo livello si trovano le risorse di backend necessarie al corretto funzionamento della PdD. Le risorse sono logicamente suddivisibili: Repository dei messaggi e delle buste e-gov in gestione sulla porta Configurazione della PdD Sistema di logging dei msg diagnostici e delle tracce e-gov emessi dalla PdD Il repository dei messaggi e delle buste e-gov viene realizzato tramite un database relazionale dove vengono memorizzati i messaggi in transito sulla porta. In particolare in campi appositi per la memorizzazione di byte (es. BLOB per Oracle/MySQL, ByteA per PostgreSLQ) vengono memorizzati i contenuti dei messaggi ottenendo due principali vantaggi: Il contenuto dei messaggi viene salvato dai servizi di ricezione, e letto dai moduli di uscita, modificato nell header per la gestione della busta e-gov. Non viaggiando nell infrastruttura che collega i moduli funzionali è possibile avere performance maggiori. Poichè il contenuto dei messaggi, le buste e-gov e anche le informazioni di servizio vengono registrate su database, è possibile avere meccanismi di recovery dei messaggi in presenza di crash del sistema La configurazione della PdD contiene le definizioni di PD, PA, servizi applicativi fruitori/erogatori e aspetti di configurazione pura della porta. Vengono attualmente gestite due tipi di configurazioni: Un file XML in cui gli elementi sono definiti attraverso uno schema xsd. Un database che puo essere gestito attraverso interfacce grafiche e ws (vedi Sezione 3.2.4)

10 6 / 9 Il sistema di logging gestisce sia i messaggi diagnostici che le tracce e-gov emesse dalla PdD. Le tracce hanno un valore legale, e devono obbligatoriamente essere mantenute attraverso uno storage. E possibile registrare tali informazioni su diverse risorse: Database che possono essere poi consultati attraverso interfacce grafiche (vedi Sezione 3.2.4). Le informazioni che vengono registrate su database, non sono in una forma xml, ma già strutturate in apposite tabelle e colonne e quindi di più facile consultazione. Log emessi su File System attraverso la tecnologia Log4j. La struttura dei log, è formata da xml descritti dalle specifiche CNIPA (vedi documento Sistema Pubblico di Cooperazione: Porta di Dominio) Qualsiasi altra risorsa gestibile attraverso Log4j. La figura seguente mostra i componenti che fanno parte di questo layer: Data Layer In questo livello si trova la componente dell applicazione che si occupa del reperimento e della persistenza dei dati presenti nel backend layer. Esaminiamone la struttura software attraverso la classificazione già utilizzata nella Sezione Il repository dei messaggi e delle buste e-gov viene gestito rispettivamente dai package org.openspcoop.pdd.core e org.openspcoop.egov. I package contengono sia i JavaBean che mappano in oggetti java le entità gestite su database, sia i driver per la loro gestione. Il repository viene acceduto anche da un altro driver presente nel package org.openspcoop.pdd.monitor, che permette il monitoraggio dei messaggi in transito sulla PdD. Le informazioni raccolte dal driver sono strutturate in Bean definiti nel package org.openspcoop.pdd.monitor.dto. La configurazione della PdD è strutturata in oggetti java attraverso il package org.openspcoop.dao.config che contiene il mapping in JavaBean degli oggetti definiti nello schema xsd della configurazione. Il package org.openspcoop.dao.config.driver contiene invece due driver per la gestione delle due tipologie di configurazioni possibili: DriverXML, permette la lettura della configurazione da un file xml. DriverDB, permette sia la lettura che la gestione CRUD della configurazione mantenuta attraverso un database. Il sistema di logging viene gestito dal package org.openspcoop.pdd.logger che contiene sia i JavaBean che mappano i messaggi diagnostici e le tracce attraverso oggetti java, sia i driver per la loro gestione. All interno del package sono presenti quattro driver per la gestione delle due tipologie di logging possibili: DriverMsgDiagnosticiDB,DriverTracciamentoDB, permettono la lettura e la registrazione su database. Le informazioni vengono strutturate su opportune colonne e tabelle. DriverMsgDiagnosticiLog4J,DriverTracciamentoLog4J, permettono la registrazione attraverso la tecnologia Log4J, e quindi su molteplici tipi di storage. Le informazioni registrate sono strutture XML dei messaggi diagnostici e delle tracce come definito dalla specifica CNIPA (vedi documento Sistema Pubblico di Cooperazione: Porta di Dominio) L accesso al database da parte dei driver non avviene direttamente tramite JDBC, ma attraverso un interfaccia org.openspcoop.utils.sqlo che permette di astrarre dal tipo di database. Attualmente vengono fornite tre implementazioni dell interfaccia SQLObject per i Database PostgreSQL, MySQL e Oracle. Le implementazioni utilizzano poi i driver JDBC per l accesso al database. La figura seguente evidenzia i collegamenti tra il Data Layer e il Backend Layer.

11 7 / Business Layer La PdD di OpenSPCoop si basa sulla egov Library di OpenSPCoop per implementare le funzionalità di PdD dell architettura SPCoop. Il Business Layer OpenSPCoop implementa due moduli di ingresso (org.openspcoop.pdd.services): Ricezione Contenuti Applicativi, utilizzato per ricevere richieste (in forma di buste SOAP) dai Sistemi Informativi interni al dominio di cooperazione servito; Ricezione Buste e-gov, utilizzato per ricevere richieste (in forma di buste e-gov) da altre PdD, indirizzate a servizi ospitati nel dominio di cooperazione servito. Questi moduli interagiscono con il backend per reperire le informazioni che descrivono le specifiche porte delegate e applicative residenti sulla PdD per decidere come gestire le richieste in arrivo. In funzione di queste descrizioni e dello stato delle transazioni egov in corso, le richieste attraversano quindi una pipeline di moduli specifici (Message Driven Beans in terminologia J2EE, implementati nel package org.openspcoop.pdd.mdb), arricchendosi di informazioni utili al loro trattamento mantenute negli header dei messaggi JMS. I moduli di ingresso e gli MDB costituiscono il nucleo centrale del sistema, che si occupa dell autorizzazione (org.openspcoop.pdd.autent della validazione, del tracciamento, delle politiche di sicurezza (org.openspcoop.pdd.wssecurity), e soprattutto del trattamento delle buste in transito, che può richiedere un semplice imbustamento/sbustamento, nei casi più semplici, fino all implementazione di sofisticate politiche di gestione dei riscontri, nei casi più complessi. Per effettuare la consegna viene utilizzato il package org.openspcoop.pdd.connettori che si occupa di astrarre il livello di trasporto. In questo modo possono essere supportati più protocolli per l invio e dei messaggi, dall HTTP al JMS. In alcune situazioni, i Servizi Applicativi devono avere una precisa visibilità dei messaggi SPCoop scambiati tra le PdD. Una situazione del genere si verifica, ad esempio, quando diversi messaggi SPCoop sono correlati tra loro, come nel caso del profilo di collaborazione Asincrona. Per questo, alcune delle informazioni contenute nell header egov possono essere scambiate tra il Servizio Applicativo e la PdD al momento dell invocazione di un PD o PA grazie al componente di Integrazione, implementato in org.openspcoop.pdd.integrazione. La PdD fornisce un web service di Integrazione per la spedizione e/o la ricezione di messaggi, alternativo alla modalità trasparente: Fruizione di servizi, attraverso l invocazione della PD. Erogazione asincrona dei servizi, che consente alla porta applicativa di conservare il messaggio in un message box in attesa che venga prelevato dal servizio applicativo attraverso l Integration Manager. Di seguito viene mostrato lo schema software del Business Logic Layer:

12 8 / Frontend Layer Il livello di Frontend espone le interfacce necessarie agli utenti per gestire e fruire delle funzionalità fornite dalla PdD. Per le funzionalità di gestione sono forniti il web service Management (org.openspcoop.management.ws), l interfaccia web PdD GUI (org.openspcoop.web.pdd) e la Console JMX (org.openspcoop.pdd.jmx) che forniscono la possibilità di configurare ogni aspetto della PdD. L interfaccia web PdD GUI, il web service Monitor (org.openspcoop.monitor.ws) ed il Monitor CLI (Command Line Interface implementato in org.openspcoop.monitor.cli) consentono il monitoraggio della PdD attraverso la visualizzazione dei messaggi in transito sulla porta. Le stesse interfacce, con l esclusione del Monitor CLI, consentono la visualizzazione dei messaggi diagnostici e delle tracce e-gov emesse dalla PdD. Per i Soggetti Fruitori ed Erogatori la PdD espone tre servizi web, PD, PA e Integration Manager, per l invio e la ricezione dei messaggi. Il primi due sono utilizzati per la modalità d integrazione trasparente, qualora il servizio applicativo utilizzi (in caso di porta delegata) o esponga (in caso di porta applicativa) le interfacce applicative native dei servizi, così come registrate negli accordi di servizio. In tal caso la PdD agisce come un proxy SOAP trasparente con funzionalità di imbustamento e sbustamento egov dei messaggi applicativi e gli applicativi potranno continuare ad operare esattamente come se stessero interagendo direttamente con il servizio applicativo dell altro Ente. Il Servizio di Integration Manager espone le funzionalità per la spedizione e/o la ricezione di messaggi ai servizi applicativi nell eventualità che non fosse possibile l utilizzo della modalità d integrazione trasparente. Di seguito viene mostrato lo schema software del Frontend Layer: Schema Architetturale Di seguito viene mostrato il quadro completo dell architettura software della PdD, con le relazioni tra i layer descritti nei precedenti paragrafi. Si nota quindi che il layer di frontend interascisce con quello di business solo attraverso i web service PD, PA e Integration Manager, mentre per quanto riguarda le funzionalità di monitoraggio e gestione si interfaccia direttamente con il backend layer.

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