Interoperabilità e cooperazione applicativa tra sistemi informativi

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1 Interoperabilità e cooperazione applicativa tra sistemi informativi Michele Ruta Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell Informazione Politecnico di Bari 1di 29

2 Indice Introduzione ai Port Community System Elementi architetturali fondamentali Tecnologie per la cooperazione applicativa Middleware SOA e Web Service Enterprise Service Bus Conclusione 2di 29

3 Port Community System Che cosa è un Port Community System (PCS) piattaforma informativa aperta per lo scambio di informazioni intelligente e sicuro Che cosa fa gestisce, automatizza e ottimizza i processi portuali e la logistica attraverso un unica immissione dei dati collega le catene logistiche e di trasporto all interno del bacino portuale 3di 29

4 Attori in un PCS Partner sia pubblici sia privati Società private Linee di spedizione marittima Spedizionieri commerciali Spedizionieri doganali Enti pubblici Dogane Autorità portuale Polizia marittima Sanità marittima 4di 29

5 Servizi di un PCS Servizi molteplici e diversificati, tra cui: Interscambio di dati in formato elettronico facile, veloce ed efficiente Accentramento e riuso dei dati Disponibilità 24/7/365 Dichiarazioni doganali Gestione elettronica delle informazioni riguardanti l import/export di carichi Tracciamento lungo l intera catena logistica Trattamento di merci pericolose Elaborazione di statistiche marittime e di altro genere 5di 29

6 Benefici di un PCS Riduzione di modulistica in formato cartaceo Maggiore efficienza e rapidità dei processi portuali Maggiore sostenibilità ambientale Monitoraggio di tutti i passaggi dei processi logistici Miglioramento della sicurezza Abbattimento dei costi e incremento di competitività degli operatori 6di 29

7 Elementi architetturali di un PCS Un PCS deve permettere la cooperazione applicativa tra i sistemi informativi dei diversi operatori commerciali ed autorità interessate Livelli architetturali fondamentali Presentazione Integrazione Interfaccia per gli operatori (Web-based) Client dedicati (sistemi mobili, etc.) Middleware Cooperazione applicativa Logica applicativa Definizione ed esecuzione dei processi di business Storage Database Datawarehouse 7di 29

8 Livello di integrazione Per la natura e le modalità operative di un PCS, il livello di integrazione riveste particolare importanza Favorire la cooperazione applicativa efficiente sicura tra sistemi indipendenti e disaccoppiati tra componenti sviluppati con tecnologie e su piattaforme eterogenee 8di 29

9 Cooperazione applicativa Diverse tecnologie per l interazione tra moduli debolmente accoppiati in sistemi distribuiti Middleware pre-web Web Service e SOA WSDL + SOAP + UDDI stack REST OData Enterprise Service Bus 9di 29

10 Funzionalità Ogni tipo di soluzione risponde a un insieme di bisogni fondamentali Come invocare una procedura o un oggetto su un sistema remoto? Come mettere a disposizione procedure o oggetti a sistemi remoti? Quali i protocolli di interazione? Quali i formati dei dati? Come scoprire componenti remoti che forniscono le funzionalità richieste? Come comporre blocchi funzionali distribuiti in un processo di business (workflow)? 10 di 29

11 Middleware RPC-based Interoperabilità mediante Interface Definition Language comuni Binding statico vs dinamico 11 di 29

12 Object Broker Nati con l affermarsi della programmazione object-oriented Esempio: CORBA 12 di 29

13 Message Oriented Middleware RPC: interazione richiesta-risposta MOM: scambio di messaggi Permette maggior varietà di architetture e modelli di interazione Uso di code per la consegna dei messaggi Esempi: JMS (Java Message Service), API Java standard Microsoft MSMQ 13 di 29

14 Message Broker Evoluzione dei MOM per favorire disaccoppiamento tra i componenti facilità di evoluzione della logica applicativa integrazione di nuovi componenti Non connessioni N a N, ma architettura hub and spoke Non specifica diretta del destinatario di un messaggio, ma paradigma publish/subscribe 14 di 29

15 EAI basata su Message Broker Enterprise Application Integration: cooperazione applicativa tra infrastrutture informatiche indipendenti Fondamentale per un PCS 15 di 29

16 Service Oriented Architecture Attualmente i sistemi complessi sono sempre più progettati e descritti come SOA Servizio: procedura, metodo o oggetto con una interfaccia pubblica e stabile che può essere invocato da un client (Alonso et al., 2003) Produttori (server) e consumatori (client) Interfaccia = protocollo + formato + comportamento 16 di 29

17 Web Service Stack di tecnologie standard (W3C, OASIS) per definire i diversi aspetti di una SOA attraverso il WWW Interface definition language: WSDL (Web Service Definition Language) Protocollo per lo scambio di messaggi: SOAP (Simple Object Access Protocol) su HTTP Formato di interscambio dati: XML Protocollo per pubblicazione e discovery di servizi: UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) Ulteriori specifiche per profili di interoperabilità e sicurezza 17 di 29

18 REST In anni recenti, il paradigma REST (REpresentational State Transfer), che nasce da HTTP, è stato proposto come alternativa più semplice RESTful Web Service: servizi sul web in cui HTTP è il protocollo di comunicazione ogni risorsa è identificata da un URI le risorse sono rappresentate in formati interoperabili (i più comuni: HTML, JSON, XML) metodi PUT, GET, POST, DELETE per effettuare le 4 manipolazioni fondamentali su ogni risorsa: create, read, update, delete (CRUD) 18 di 29

19 OData Open Data Protocol: recente standard OASIS Accesso via web a una sorgente di dati Basato su protocollo Atom e formato JSON Interfaccia REST per operazioni CRUD Implementazioni per.net, Java, JavaScript, PHP, C++ 19 di 29

20 Workflow Management Systems Workflow: processo che porta al raggiungimento di un obiettivo di business ben definito Elementi di un workflow Attori coinvolti Flusso logico dei messaggi scambiati Formati e protocolli Gestione delle eccezioni e degli errori 20 di 29

21 Workflow Management Systems Elementi di un WfMS Designer per specificare i workflow (mediante GUI) Engine per l esecuzione e il monitoraggio dei workflow ed il recovery dagli errori 21 di 29

22 Workflow: formalismi standard Design only Diagrammi UML di attività Design and execution BPMN: Business Process Model and Notation WS-BPEL: Web Services Business Process Execution Language 22 di 29

23 Enterprise Service Bus Tipologia di MOM per EAI basato su Web Service affermatasi negli ultimi anni 23 di 29

24 ESB: caratteristiche Sistemi realizzati con tecnologie differenti possono colloquiare grazie all interazione con l ESB e creare un canale tra applicazioni tra loro incompatibili, normalizzandone i protocolli di comunicazione Il traffico di informazioni transita su un canale di interscambio basato su standard aperti (Web Services, XML, SOAP) La sicurezza di servizi e dati è garantita dall utilizzo di standard WS-*, compresi WS-Security, WS-Trust, WS-Policy, etc. 24 di 29

25 ESB: operazioni sui messaggi Routing: indirizzamento dei messaggi (static, content-based, policy-based, rule-based) Message transformation: conversione di formati e strutture dati Message enrichment: componenti filtro arricchiscono messaggi ricevuti da componenti di basso livello (segnalazione evento, etc.) e li passano a componenti di più alto livello Split and merge: dividere o combinare messaggi per una gestione più efficiente Queuing and staging: conservare messaggi per destinatari temporaneamente indisponibili o sovraccarichi 25 di 29

26 ESB: service orchestration Coordinatore centralizzato (broker) che controlla i servizi coinvolti e coordina l esecuzione delle differenti operazioni I singoli servizi non sanno di prendere parte ad un business process a livello di astrazione più elevato Solo il coordinatore conosce gli obiettivi della composizione e gestisce l ordine e la logica delle invocazioni dei servizi, nonché il relativo passaggio dei dati Linguaggio BPEL (Business Process Execution Language) come linguaggio standard de facto 26 di 29

27 ESB: mapping dei componenti Orchestrator: Process Orchestration Rules Engine: Rules-based Routing Mediator Message Transformation Message Enhancement Service Registry; Service Mapping Orchestrator Rules Engine Service Registry Mediator: Routing Message Transformation Message Enhancement Protocol Transformation Transaction Management Security 27 di 29

28 Conclusione I PCS richiedono tecnologie di interoperabilità e cooperazione applicativa standardizzate flessibili efficienti sicure Tra le proposte più recenti si possono trovare soluzioni interessanti Ma resta sempre necessario un certo grado di adattamento e personalizzazione per rispondere ai bisogni del sistema informativo 28 di 29

29 Questions & Answers 29 di 29

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