Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio 2010 White paper

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1 Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio 2010 White paper

2 Pubblicato: febbraio 2011 Sommario Introduzione... 1 Un esempio di cloud computing... 2 SaaS, IaaS e PaaS... 3 Introduzione a Windows Azure... 5 Hello Cloud!... 6 Analisi dell'applicazione di esempio Green Fee Broker... 6 Sviluppo per Windows Azure con Visual Studio Distribuzione in Windows Azure Conclusioni Informazioni sull'autore: Appendice Servizio di elaborazione di Windows Azure Servizio di archiviazione di Windows Azure Protezione nella cloud... 22

3 Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio 2010 White paper Data di pubblicazione: febbraio 2011 (stile = Pubblicato) Per informazioni aggiornate, visitare il sito Web Introduzione Le organizzazioni di qualsiasi dimensione si trovano di fronte a una crescente esigenza di ottenere maggiori risultati con meno risorse. Offrire soluzioni che rispondano a questa esigenza riducendo i costi operativi e ottimizzando l'efficienza è ormai non solo auspicabile, ma necessario. I fornitori di soluzioni IT devono essere in grado di garantire l'erogazione dei servizi, supportando in modo dinamico la crescita delle esigenze di business e al tempo stesso riducendo al minimo i costi. Si tratta di obiettivi che non è facile raggiungere. Le organizzazioni devono procedere con grande attenzione al momento della scelta di un'infrastruttura e una piattaforma che assicurino una elevata produttività sia in termini operativi che di sviluppo. Tali scelte vanno fatte in vista delle esigenze di business presenti e future. In ogni caso, pianificare gli investimenti con la consapevolezza che i costi della piattaforma e dell'infrastruttura non sono realmente prevedibili può essere scoraggiante. In risposta a tutte queste esigenze si è andata affermando una rivoluzionaria tecnologia denominata cloud computing. Wikipedia definisce il cloud computing come "la naturale evoluzione del diffuso ricorso alla virtualizzazione, all'architettura orientata ai servizi e all'utility computing. I dettagli restano nascosti agli utenti, che non devono più conoscere, né controllare l'infrastruttura tecnologica adottata nella cloud." Windows Azure rappresenta una soluzione di cloud computing di tipo Platform as a Service (PaaS), che costituisce l'elemento centrale della piattaforma Azure Services Platform di Microsoft. Il modello PaaS è pensato per consentire ai clienti di sviluppare, distribuire e utilizzare applicazioni senza preoccuparsi dell'infrastruttura e dei server sottostanti, né della gestione delle operazioni. Gli sviluppatori scrivono applicazioni per Windows Azure utilizzando Microsoft.NET, un framework completo per la creazione di applicazioni e servizi per PC e dispositivi mobili, il Web e le infrastrutture cloud. Mentre Windows Azure supporta diversi linguaggi di programmazione non Microsoft, tra cui PHP, Java e Ruby, Microsoft.NET offre agli sviluppatori un'ampia scelta di linguaggi (i più comuni sono Visual C# e Visual Basic) per la creazione di applicazioni in.net e in ASP.NET, il principale framework Microsoft per la creazione di applicazioni Web. Benché tali applicazioni possano essere scritte con un semplice editor di testo e con alcuni strumenti della riga di comando per la gestione della compilazione, Visual Studio 2010 è il principale ambiente IDE (Integrated Development Environment) per la creazione di applicazioni.net destinate ai server locali e alla cloud. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

4 Un esempio di cloud computing Dimensionare e implementare un'infrastruttura è un'attività costosa perché è difficile prevedere le variazioni dei requisiti di un'applicazione o di un servizio nel tempo. Anche quando si affida la pianificazione della capacità a un esperto, le esigenze di business possono espandersi e contrarsi bruscamente, poiché la domanda di prodotti e servizi è spesso elastica. In molti casi, le aziende si trovano ad acquistare l'infrastruttura scegliendo tra il rischio di sottodimensionarla e quello di sovradimensionarla. Il primo implica l'ulteriore probabile rischio di non riuscire a fornire il servizio, mentre il secondo può risultare economicamente proibitivo. Come illustrato nella figura 1, molte aziende compiono una scelta intermedia, avviando così un interminabile processo di approvvigionamento e di lievitazione delle spese per l'acquisto di server che sembrano non bastare mai. L'acquisto e la distribuzione dei server aggiuntivi impongono costi in termini di tempo e denaro che erodono il budget operativo e riducono la possibilità di impiegare le risorse in attività con una maggiore redditività. Figura 1: il perpetuo disallineamento tra la domanda e l'offerta di capacità IT. È indispensabile sovradimensionare la piattaforma e l'infrastruttura per restare sempre al passo con le continue oscillazioni delle esigenze di business? Qual è il costo della capacità in eccesso che resta inutilizzata per un determinato periodo di tempo? Ancora peggio, considerata la disponibilità di budget sempre più ridotti, quali sarebbero le conseguenze di un investimento sottodimensionato sull'esperienza dei clienti e sull'immagine dell'azienda? Il cloud computing è rivoluzionario perché rende possibile per tutti utilizzare infrastrutture, piattaforme e software come servizi. Con il cloud computing, aziende specializzate nella fornitura di infrastrutture, piattaforme e software pacchettizzati possono trarre vantaggio dai massicci Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

5 investimenti nei data center e nelle infrastrutture ridondanti per offrire servizi a consumo ad altre aziende. Così come avviene con le utenze domestiche, le aziende estendono un'applicazione quanto basta per connetterla alla cloud, della quale possono sfruttare l'ampia scala e la ridondanza in base a una tariffa prestabilita, a consumo o per utente. Ne risulta un allineamento notevolmente migliore tra la capacità IT e le mutevoli esigenze di business, come illustrato nella figura 2. Figura 2: allineamento della capacità alle variazioni delle esigenze di business. In questo white paper viene descritto come "connettersi" a Windows Azure con Visual Studio 2010 esaminando il processo di estensione di un'applicazione esistente per la cloud. Prima di iniziare, è utile illustrare i tre modi più comuni in cui i provider cloud, tra cui Microsoft, distribuiscono i propri prodotti di cloud computing. SaaS, IaaS e PaaS La promessa della cloud è la libertà di scelta. Numerose aziende offrono infatti un'ampia gamma di servizi cloud distribuiti come Software as a Service (SaaS), Infrastructure as a Service (IaaS) o Platform as a Service (PaaS), come illustrato nella figura 3. Il modello Software as a Service (SaaS) prevede la possibilità di utilizzare software come un servizio. Le aziende creano pacchetti software commerciali e li rendono facilmente accessibili via Internet. Il modello SaaS può comportare Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

6 notevoli risparmi per le organizzazioni che ricorrono a prodotti pacchettizzati come il software CRM (Customer Relationship Management), facilitando l'accesso al software e riducendo i "requisiti di sistema" e altri prerequisiti. Il modello Infrastructure as a Service (IaaS) è un tipo di servizio cloud che offre la gestione, l'hosting e il provisioning dell'infrastruttura IT. Anziché acquistare hardware fisico come server e PC, installare sistemi operativi, posizionare i server nei rack e connetterli in rete, gli utenti di infrastrutture IaaS si limitano a utilizzare istanze di sistemi operativi già pronti e immediatamente disponibili. Benché i modelli SaaS e IaaS abbiano trovato una loro collocazione nel cloud computing, per molte organizzazioni il fattore decisivo resta la possibilità di utilizzare soluzioni altamente personalizzate. Il modello Platform as a Service (PaaS) rappresenta un livello di astrazione che va al di là delle infrastrutture IaaS e offre una piattaforma per la creazione di software personalizzato in cui le organizzazioni possono sviluppare, distribuire e utilizzare applicazioni senza preoccuparsi dell'infrastruttura e dei server sottostanti o della gestione continuativa delle operazioni. Con il modello PaaS è possibile trascurare completamente l'infrastruttura. Si scrivono le applicazioni in una piattaforma come.net e ci si limita a distribuire il software in un contenitore logico. Questo elimina completamente il carico di lavoro associato alla distribuzione e rende disponibile l'applicazione a qualsiasi livello di scalabilità e ridondanza. Microsoft offre alle aziende e agli sviluppatori che si avvicinano al cloud computing la più ampia libertà di scelta, in quanto è l'unica società che offre prodotti SaaS, IaaS e PaaS. Microsoft si distingue inoltre da Amazon, Google e da ogni altro concorrente per un aspetto fondamentale: quello di lasciare al cliente la scelta di avvalersi di tecnologie locali, cloud o di entrambi i tipi, nell'ambito della strategia Software Plus Services (S+S) di Microsoft. In questo documento verrà esaminato in modo particolare Windows Azure, che offre.net come Platform as a Service (PaaS) per la creazione di applicazioni per Internet personalizzate ed estremamente dinamiche. Figura 3: prodotti comuni offerti dai provider di soluzioni cloud. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

7 Introduzione a Windows Azure Windows Azure è il sistema operativo Microsoft per l'ambiente cloud e costituisce l'elemento centrale della piattaforma Microsoft Windows Azure. Essendo una soluzione PaaS, Windows Azure evita di preoccuparsi dei dettagli relativi all'hosting, ai componenti di runtime e alla gestione, consentendo ai clienti di dedicare il tempo e le risorse alla creazione di software con un reale valore di business. Oltre a fornire un sistema operativo per la cloud, la piattaforma Windows Azure offre ulteriori prodotti cloud quali AppFabric, SQL Azure, CDN e MarketPlace. Ognuna di queste tecnologie arricchisce l'esperienza di sviluppo e il raggio d'azione delle applicazioni distribuite in Windows Azure, in locale, nella cloud o attraverso una combinazione di questi elementi. AppFabric è un set di servizi integrati per l'hosting, la gestione, la connessione e la protezione delle applicazioni proprietarie e di terze parti distribuite in locale o nella cloud. Consente di connettere e scalare le applicazioni, indipendentemente dal fatto che vengano eseguite in locale o nella cloud. SQL Azure è un servizio di database relazionale (RDBMS) basato sulla cloud, che sfrutta le tecnologie di SQL Server. Offre molte delle funzionalità di SQL Server con il vantaggio di essere gestito in hosting da Microsoft nella cloud. Con SQL Azure, è sufficiente fare riferimento al database nell'applicazione: ogni altra operazione viene eseguita automaticamente. CDN è una rete per la distribuzione di contenuti che distribuisce geograficamente copie dei dati utilizzati di frequente, come file, immagini e video, in modo da renderli il più vicino possibile agli utenti delle applicazioni che ne fanno richiesta. Questo contribuisce ad assicurare che i contenuti richiesti dalle applicazioni siano accessibili quanto più velocemente possibile. Marketplace è un'area in cui trovare feed di dati e altre applicazioni utilizzabili per introdurre le proprie applicazioni sul mercato in modo più semplice e veloce. DataMarket offre ad esempio feed di dati che i clienti possono integrare con le proprie applicazioni, evitando i tempi e i costi necessari per cercare o creare autonomamente tali dati. Sebbene la piattaforma Windows Azure offra numerose funzionalità estremamente utili e interessanti, lo scopo del presente documento è illustrare Windows Azure e descrivere quanto sia facile creare nuove applicazioni ed estendere quelle esistenti per Windows Azure con Visual Studio Verrà illustrato come insieme offrono un ambiente di sviluppo, di esecuzione e di gestione che consente di sviluppare, distribuire ed eseguire applicazioni basate su Internet. Per ulteriori informazioni sul servizio di elaborazione di Windows Azure, sul servizio di archiviazione di Windows Azure e sulla protezione nella cloud, fare riferimento all'appendice del documento. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

8 Hello Cloud! Analisi dell'applicazione di esempio Green Fee Broker Per iniziare, consideriamo il caso di un'azienda emergente che di recente ha iniziato a sperimentare problemi associati alla crescita. Green Fee Broker consente ai giocatori di golf di accedere ai propri campi preferiti alle minime tariffe possibili. I giocatori installano l'applicazione "My Green Fee Broker" sul proprio smartphone, selezionano un campo da golf da un elenco e si registrano per ricevere un avviso quando un campo sottoscritto dispone di un tee. Se un giocatore desidera inviare un'offerta di prenotazione, può farlo direttamente dal proprio smartphone o eseguendo l'accesso a My Green Fee Broker Online, un sito Web che offre anche la possibilità di inviare una richiesta di prenotazione al servizio Green Fee Broker da qualsiasi PC. Il servizio Green Fee Broker avvia quindi la ricerca della tariffa minima pubblicata, prenota il campo e invia una notifica al giocatore tramite un avviso sullo smartphone e/o tramite posta elettronica. Il grande vantaggio del servizio Green Fee Broker è che è sempre disponibile. Espone un'api di un servizio Web che può essere utilizzata dall'applicazione per smartphone My Green Fee Broker o da My Green Fee Broker Online (oltre che da proprietà Web di specifici campi da golf), che consentono ai giocatori di utilizzare l'api del servizio Green Fee Broker per inviare una richiesta di prenotazione manuale o automatica, in risposta a un avviso ricevuto dallo smartphone. Purtroppo, il più grande punto di forza di questo prodotto sta rapidamente diventando il suo più grande svantaggio. Il successo delle campagne di marketing e il passaparola hanno messo a dura prova la capacità dell'azienda di garantire il funzionamento del motore che espone le API per la gestione delle richieste dei clienti e la registrazione di nuovi clienti. Il volume del traffico diretto all'api del servizio Green Fee Broker ha superato le capacità dell'infrastruttura corrente e gli occasionali arresti anomali dell'applicazione mettono a repentaglio la notorietà faticosamente conquistata. Maturata la consapevolezza che implementare nuovi server e affrontare le complessità della configurazione di cluster e Web farm non è una soluzione praticabile, l'azienda è alla ricerca di una soluzione nella cloud. Un'opzione potrebbe consistere nello spostare il servizio Green Fee Broker dalle strutture locali a un provider IaaS. Sebbene questa soluzione sia certamente migliorativa rispetto alla condizione attuale, l'installazione di tutti i componenti della piattaforma necessari e la distribuzione del servizio in più istanze in hosting porterebbero davvero lontano dallo scopo immediato di Green Fee Broker, che desidera solo offrire un servizio sempre disponibile. Inoltre, il tempo e le risorse economiche necessari per la gestione delle diverse istanze indipendenti potrebbero essere meglio impiegati per attività che ottimizzino direttamente il prodotto. Dopo alcune discussioni interne, il team di gestione dello sviluppo conclude che l'api del servizio Green Fee Broker può essere perfettamente distribuita in Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

9 Windows Azure. Il suo elemento centrale è costituito da un motore di brokering che viene esposto come servizio Web su HTTP a un numero indefinito di utenti che sfruttano le API. Il servizio Broker deve essere non solo sempre disponibile, ma anche assicurare la scalabilità necessaria per supportare la crescente domanda. Anziché cadere nella trappola della scala illustrata nella figura 1, Green Fee Broker si affida agli strumenti di Windows Azure per allineare con precisione la capacità alle esigenze dei clienti, come illustrato originariamente nella figura 2. Poiché il team sta già creando applicazioni in.net Framework, la curva di apprendimento è minima ed è possibile sfruttare gli strumenti e le competenze già disponibili; le modifiche da apportare al codice sono minime o nulle. Windows Azure, inoltre, non impone notevoli spese iniziali, per cui gli investimenti di capitale possono essere convertiti in spese operative. Poiché l'azienda paga solo quello che usa, diventa possibile testare nuove idee senza dover sostenere grandi investimenti iniziali in infrastrutture, con un conseguente aumento della flessibilità e della libertà di innovazione. Tutti questi vantaggi di Windows Azure consentono all'azienda di concentrarsi sulla creazione e sull'innovazione del prodotto sfruttando la stessa piattaforma e gli stessi strumenti con cui realizza ogni altra applicazione.net. Sviluppo per Windows Azure con Visual Studio 2010 Visual Studio è un ambiente IDE (Integrated Development Environment) per lo sviluppo di applicazioni basate su Microsoft.NET Framework. Visual Studio 2010 offre un set di strumenti per lo sviluppo, il testing e la manutenzione di applicazioni sia per le distribuzioni in locale che nella cloud. Di seguito verrà illustrato come estendere un'applicazione esistente per la distribuzione in Windows Azure con Visual Studio aggiungendo un progetto Windows Azure e associandolo a un ruolo Web. Verrà quindi mostrato come in Visual Studio 2010 è estremamente semplice testare in locale un'applicazione cloud destinata alla distribuzione in Windows Azure. Analisi del servizio Green Fee Broker Il servizio Green Fee Broker è un servizio Web scritto con Windows Communication Foundation (WCF). WCF è un framework di messaggistica compreso in.net Framework che consente di condividere unità di funzionalità modulari dette classi con altre applicazioni, esponendo tali classi con funzioni speciali note come operazioni. Tali operazioni possono essere eseguite da applicazioni dello stesso computer, da computer diversi della stessa rete o da computer di reti completamente diverse. Il servizio Green Fee Broker espone le funzionalità principali tramite HTTP, tra cui le operazioni per la registrazione di un nuovo campo da golf, il recupero di un elenco di campi da golf sottoscritti e la pubblicazione dei tee disponibili da parte dei campi da golf. Visual Studio organizza le classi in speciali contenitori denominati progetti, a loro volta raggruppati in uno speciale contenitore denominato soluzione. Una Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

10 soluzione può includere uno o più progetti contenenti una o più classi. Dopo aver scritto il codice nelle classi, viene eseguita la generazione della soluzione, che dà luogo a una serie di verifiche volte ad assicurare che il codice sia valido e conforme alle regole del linguaggio. Se tutte le verifiche hanno esito positivo, ogni progetto verrà confezionato in un assembly che potrà essere eseguito direttamente o chiamato da un altro assembly appartenente allo stesso progetto. Nel caso di un servizio Web, il client esegue l'assembly inviandogli messaggi attraverso un canale di comunicazione. All'interno della soluzione GreenFeeBroker è presente un progetto di Visual Studio 2010 denominato "BookingService". In questo caso il progetto "BookingService" utilizza il modello di applicazione Web WCF, che offre i file di base per la creazione di un servizio Web WCF. Nella sua forma più semplice, il progetto di applicazione Web WCF comprende due file, come illustrato nella figura 4: BrokerService.svc contiene l'implementazione delle operazioni sopra menzionate. Web.config contiene la configurazione di base per l'hosting del servizio Web. Figura 4: progetto del servizio Broker in Esplora soluzioni di Visual Studio Il servizio Green Fee Broker espone le proprie funzionalità utilizzando SOAP sul protocollo HTTP. SOAP consente di utilizzare tecniche familiari di programmazione orientata agli oggetti per lo sviluppo del servizio e automatizza i mezzi attraverso i quali il servizio scambia ed elabora messaggi XML in Internet. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

11 Sebbene fosse possibile scrivere il codice che implementa le operazioni del servizio BrokerService direttamente nel file BrokerService.svc, l'applicazione Green Fee Broker è stata sviluppata in modo che ogni unità funzionale sia separata dalle altre ma collabori con loro all'esecuzione delle attività. In tale ottica, il progetto contiene classi aggiuntive che definiscono un campo da golf (classe "Course"), isolano le regole business per la gestione dei campi (classe "CourseManager") ed eseguono tutte le operazioni sui dati (classe "DataServiceAgent"). La separazione delle funzioni è un importante principio di progettazione per lo sviluppo sia in locale che per la cloud, perché consente di concentrarsi su singoli settori funzionali e produce software più leggibile e di più facile manutenzione. Per di più, quando si sviluppano applicazioni che verranno eseguite sia in locale che nella cloud, la capacità di gestire gli stati e prendere decisioni relative alla distribuzione è fortemente semplificata dalla possibilità di mappare layer logici in strati fisici come avviene con i ruoli Web, i ruoli di lavoro e i servizi di archiviazione. Estensione del servizio Green Fee Broker per la cloud La creazione di applicazioni e servizi per Windows Azure è estremamente semplice con Visual Studio Per quanto sembri incredibile, il servizio scritto in.net con Visual Studio per l'hosting in locale è già pronto per l'hosting in Windows Azure, a parte una piccola modifica della configurazione. Per verificarlo, basterà caricare l'applicazione Green Fee Broker esistente e abilitarla per Windows Azure 1. Creazione di un progetto Windows Azure Il primo passo da compiere per la creazione o l'estensione di un'applicazione per Windows Azure è aggiungere un progetto Windows Azure alla soluzione Visual Studio Così come il modello Applicazione servizio WCF offre tutto il necessario per la creazione di un servizio Web WCF, il modello Progetto Windows Azure offre il contenitore e la configurazione necessari per creare una soluzione Visual Studio 2010 generica per Windows Azure. Per iniziare, aggiungere un nuovo progetto Windows Azure alla soluzione GreenFeeBroker, indicare un nome per il progetto e fare clic su OK (figura 5). 1 Oltre a Visual Studio 2010, è necessario installare gli strumenti di Windows Azure per Microsoft Visual Studio versione 1.3, che includono l'sdk (Software Development Kit) e sono disponibili all'indirizzo Se si esegue una versione di Windows 7 a 32 bit, Windows Vista o Windows Server 2008, è consigliabile installare anche alcuni hotfix. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

12 Figura 5: aggiunta di un progetto Windows Azure in Visual Studio 2010 Visual Studio 2010 presenta un elenco di ruoli che consentono di adattare il modello al tipo di applicazione da creare. In questo caso, poiché si desidera abilitare il servizio BrokerService per l'utilizzo in Windows Azure, si sceglierà il ruolo Web Servizio WCF come illustrato nella figura 6. Figura 6: scelta del ruolo Web Servizio WCF. Il progetto Windows Azure facilita la configurazione del progetto BrokerService per Windows Azure, offrendo un'interfaccia utente che consente di associare un progetto a un ruolo. È sufficiente fare clic con il pulsante destro del mouse sull'icona Ruoli per selezionare un progetto esistente o per crearne uno nuovo. Il progetto aggiunto verrà quindi associato al ruolo, come illustrato nella figura 7. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

13 Figura 7: risultato dell'associazione di un progetto nuovo o esistente al progetto Windows Azure. Per semplificare al massimo l'utilizzo della soluzione, fare clic con il pulsante destro del mouse sul progetto GreenFeeBroker.Cloud e selezionare "Imposta come progetto di avvio". In tal modo, quando si testa l'applicazione in locale, il progetto viene inizializzato correttamente nell'infrastruttura di sviluppo (che verrà descritta a breve). Per la distribuzione di un'applicazione o di un servizio in Windows Azure sono disponibili diverse opzioni di configurazione, che possono essere impostate facendo clic con il pulsante destro del mouse sul ruolo associato (in questo caso il servizio BrokerService illustrato nella figura 7) e selezionando le proprietà desiderate. Le impostazioni più comuni riguardano il numero di istanze che Windows Azure dovrà allocare per la distribuzione dell'applicazione e la dimensione della macchina virtuale in cui verrà eseguita la distribuzione. Queste opzioni sono tra le più importanti perché hanno un effetto diretto sulle prestazioni, la disponibilità, la scalabilità e il costo delle applicazioni. Nella figura 8 sono illustrate diverse opzioni di configurazione, tra cui il tipo di macchina virtuale da utilizzare e il numero di istanze che Windows dovrà allocare per l'applicazione. In questo caso sono state configurate quattro istanze di piccole dimensioni. Eventuali incertezze iniziali sulle opzioni da scegliere non costituiscono un problema. Come si vedrà in seguito, le esigenze possono cambiare e uno dei vantaggi offerti da Windows Azure è proprio la possibilità di cambiare idea in qualsiasi momento. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

14 Figura 8: opzioni di configurazione del ruolo Web di Windows Azure. Nella scheda Impostazioni è possibile impostare coppie stringa/valore, ad esempio per la configurazione delle connessioni al database, dei percorsi di registrazione e così via. Visual Studio 2010 offre un'eccezionale esperienza di sviluppo, grazie alla disponibilità di opzioni che consentono il testing in locale e l'esecuzione nella cloud. Testing in locale con l'infrastruttura di sviluppo Visual Studio 2010 offre funzionalità per la gestione dell'intero ciclo di vita delle applicazioni, siano esse progettate per l'esecuzione in locale o nella cloud. Quando si sviluppano applicazioni per Windows Azure, il ciclo di vita dello sviluppo è coerente con le procedure consigliate per la gestione del ciclo di vita delle applicazioni. Come illustrato nella figura 9, lo sviluppo e il testing vengono condotti in locale tramite Visual Studio 2010 e altri strumenti di sviluppo utilizzabili in fase di esecuzione, che consentono di emulare sia l'elaborazione che l'archiviazione. Si passa quindi alla distribuzione in un ambiente di gestione temporanea fornito nella cloud da Windows Azure, dove è possibile eseguire alcuni test prima di spostare l'applicazione o il servizio nell'ambiente di produzione. Figura 9: gestione del ciclo di vita delle applicazioni con Windows Azure. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

15 Visual Studio 2010, insieme a Windows Azure SDK, include un pacchetto denominato infrastruttura di sviluppo, che consente lo sviluppo, il testing e il debug in locale. L'infrastruttura di sviluppo è costituita da due componenti principali: l'emulatore di elaborazione e l'emulatore di archiviazione. L'emulatore di elaborazione consente di creare, distribuire e testare le applicazioni per Windows Azure nell'ambiente di sviluppo locale. È possibile pensare all'emulatore di elaborazione come all'equivalente delle funzionalità di hosting Web incorporate in Visual Studio, che offre un'esperienza di hosting e debug Azure che emula IIS. Visual Studio copre tutte le fasi di sviluppo, testing e debug e consente di interagire direttamente dall'ide con l'applicazione che si sta sviluppando mentre viene eseguita nell'emulatore di elaborazione. Per simulare il servizio di archiviazione, Windows Azure SDK include un emulatore del servizio di archiviazione utilizzato per lo sviluppo e il testing in locale. L'emulatore di archiviazione offre un'esperienza di sviluppo identica a quella che si ottiene lavorando direttamente con il servizio di archiviazione di Azure a livello dell'api. Quando si lavora in locale, Visual Studio fornisce automaticamente l'archiviazione locale utilizzando una qualsiasi versione recente di Microsoft SQL Server, compreso SQL Server Express Edition. Questo consente di scrivere un codice che utilizza le stesse API di archiviazione sia quando viene eseguito in locale, sia quando viene eseguito nella cloud. Si tenga comunque presente che l'emulatore di archiviazione è destinato esclusivamente allo sviluppo e non dovrebbe mai essere utilizzato in scenari di produzione. Di fatto, con Visual Studio 2010, per interagire con l'infrastruttura di sviluppo è sufficiente eseguire l'applicazione dall'ide. Quando si avvia la soluzione in Visual Studio 2010, all'estremità inferiore sinistra dell'ide viene indicato che Visual Studio sta creando un pacchetto e distribuendo l'applicazione nell'infrastruttura di sviluppo, fornendo il codice dell'applicazione all'emulatore di elaborazione e le tabelle, i blob o le istruzioni relative alla coda all'emulatore di archiviazione. Per ulteriori informazioni sul servizio di archiviazione di Windows Azure, fare riferimento all'appendice. In questa fase l'applicazione è in hosting e pronta per il testing. Visual Studio 2010 apre automaticamente una finestra del browser che punta all'indirizzo di base dell'applicazione o del servizio e imposta l'applicazione in modalità debug, che consente l'interazione con l'applicazione e la risoluzione interattiva dei problemi del codice. Verranno inoltre eseguite le eventuali istruzioni per la creazione di tabelle, blob o code. Tali istruzioni possono essere inserite in un file globale che consenta l'esecuzione del codice nelle varie fasi del ciclo di vita delle applicazioni, compreso l'avvio iniziale. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

16 Per visualizzare la distribuzione in corso, individuare l'icona Windows Azure nella barra delle applicazioni, fare clic con il pulsante destro del mouse su di essa e scegliere "Mostra l'interfaccia dell'emulatore di elaborazione". L'interfaccia dell'emulatore di elaborazione di Windows Azure consente di conoscere lo stato e la condizione di efficienza dell'applicazione. È possibile avviare e arrestare l'applicazione o continuare a monitorarla visivamente. Si noti che nella figura 10 vengono rappresentate quattro istanze virtuali dell'applicazione, ovvero quelle selezionate durante la configurazione del progetto BrokerService per Windows Azure. Figura 10: interfaccia utente dell'emulatore di elaborazione di Windows Azure. In questa fase il servizio BrokerService è in hosting ed è possibile testarlo normalmente e apportarvi qualsiasi modifica necessaria prima di distribuirlo in Windows Azure. Distribuzione in Windows Azure Dopo aver sviluppato e testato l'applicazione in locale, è possibile eseguire la distribuzione in Windows Azure. Creazione del pacchetto dell'applicazione con Visual Studio 2010 Il primo passo da compiere per distribuire l'applicazione in Windows Azure è creare un pacchetto di distribuzione. Visual Studio 2010 semplifica questo processo automatizzando la creazione del pacchetto quando si fa clic con il Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

17 pulsante destro del mouse sul progetto Windows Azure e si seleziona "Pubblica". Come illustrato nella figura 11, è possibile scegliere tra due diversi approcci: Creare solo il pacchetto del servizio. In questo modo viene creato un file di pacchetto contenente l'applicazione e un file di configurazione contenente tutte le impostazioni specificate per il provisioning, la distribuzione e l'esecuzione dell'applicazione. È possibile quindi caricare il pacchetto tramite il portale di gestione Windows Azure. Distribuire il pacchetto per Windows in Windows Azure. In questo modo la creazione del pacchetto e la distribuzione dell'applicazione vengono automatizzati in un unico passaggio semplificato. La seconda opzione richiede che un certificato X.509 venga installato nel computer di sviluppo locale e caricato nel portale di gestione Windows Azure per assicurare che vengano distribuiti solo i pacchetti autorizzati. Figura 11: creazione del pacchetto e distribuzione per Windows Azure in Visual Studio Per acquisire familiarità con il portale di gestione Windows Azure, verrà illustrato come distribuire l'applicazione utilizzando il primo metodo. Una volta comprese più a fondo la configurazione e la gestione delle distribuzioni Windows Azure, diventa utile l'esperienza di distribuzione integrata offerta dalla seconda opzione in Visual Studio, in modo particolare quando si ripete la distribuzione di applicazioni o servizi esistenti. Per creare il pacchetto della soluzione, fare clic su OK. Verrà immediatamente aperto Esplora risorse sul percorso del pacchetto creato da Visual Studio Nella figura 12 sono illustrati i due file creati. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

18 Figura 12: pacchetto del servizio e file di configurazione per la distribuzione. Distribuzione dell'applicazione tramite il portale di gestione Windows Azure Il portale di gestione Windows Azure include tutto il necessario per la gestione dei servizi della piattaforma Windows Azure, compresi ruoli di elaborazione, archiviazione, CDN, AppFabric e servizi di Marketplace. Quando si accede al portale (presupponendo che sia stato impostato un account Windows Azure), si avrà la possibilità di creare un nuovo servizio ospitato e un nuovo account di archiviazione ospitata. Queste opzioni consentono di definire una distribuzione di elaborazione e di archiviazione, necessarie per poter distribuire l'applicazione e i corrispondenti requisiti di archiviazione in Windows Azure. I processi per la distribuzione di un'applicazione o di un servizio in un ambiente di gestione temporanea o di produzione sono identici ed è necessario scegliere l'uno o l'altro al momento della prima distribuzione in Windows Azure. Per distribuire il servizio BrokerService, dopo aver fatto clic su "Nuovo servizio ospitato" come illustrato nella figura 13, viene visualizzata una finestra da compilare per preparare l'ambiente di hosting. Dopo aver selezionato un account di sottoscrizione, si specifica un nome per il servizio da utilizzare per identificare facilmente l'applicazione nel portale di gestione Windows Azure. È anche necessario specificare un prefisso URL univoco che farà parte dell'url completo che verrà utilizzato per accedere all'applicazione o al servizio, in questo caso il servizio Web WCF BrokerService. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

19 Figura 13: provisioning di un nuovo servizio ospitato nel portale di gestione Windows Azure. Si noterà anche la possibilità di selezionare gruppi di affinità, che consentono di fare richieste esplicite in merito al posizionamento delle proprie applicazioni di elaborazione e di archiviazione. Ad esempio, poiché i data center di Windows Azure sono geograficamente distribuiti in tutto il mondo, per ottimizzare le prestazioni può essere consigliabile assicurarsi che la propria applicazione ospitata dal servizio di elaborazione sia il più vicino possibile ai rispettivi dati ospitati dal servizio di archiviazione. I gruppi di affinità sono lo strumento per assolvere a questo scopo. Le opzioni di distribuzione consentono di specificare se si desidera distribuire l'applicazione nell'ambiente di gestione temporanea, nell'ambiente di produzione o in nessuno dei due. È utile tenere presente che le tariffe applicate per la gestione temporanea e la produzione si equivalgono. Il vantaggio principale di disporre di due ambienti sta nella possibilità di testare una versione di un'applicazione prima di spostarla nell'ambiente di produzione. Questo è particolarmente utile quando si testano due versioni di una stessa applicazione contemporaneamente. Per la distribuzione è possibile specificare qualsiasi nome, ma è consigliabile adottare un semplice standard di denominazione delle versioni da utilizzare come etichetta. Questo consente di identificare, tracciare e riconoscere facilmente le diverse versioni dei propri servizi e applicazioni quando li si sposta dalla gestione temporanea alla produzione. Infine, facendo clic su "Sfoglia in locale..." e quindi su OK, per indicare il percorso dei file di configurazione e del pacchetto creati da Visual Studio, si darà inizio al processo di distribuzione e provisioning. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

20 In base alla configurazione specificata verranno allocate quattro istanze di elaborazione (in questo caso, quattro "piccole" macchine virtuali) per la versione v1 del servizio BrokerService. Ciascuna delle istanze di elaborazione che ospitano l'applicazione attraverserà gli stati di attesa, creazione e avvio. L'operazione richiederà alcuni minuti, ma se si considera quanto tempo occorre per distribuire un'applicazione su quattro server o macchine virtuali tradizionali in un ambiente con bilanciamento del carico, la velocità e la facilità di questa operazione appaiono decisamente notevoli. Come illustrato nella figura 14, quando tutte le istanze sono pronte, il servizio logico assume lo stato Pronto. Se si fa clic sull'etichetta, vengono visualizzati i metadati relativi alla distribuzione, come la data di creazione e il numero di istanze allocate, oltre al nome DNS dell'uri pubblico che opera come singolo endpoint con bilanciamento del carico per il servizio BrokerService. Figura 14: il servizio BrokerService pronto per l'utilizzo. Esecuzione di test in Windows Azure In questa fase è possibile testare il servizio come se si trovasse in un ambiente di testing tradizionale in locale. Per esplorare il servizio, è sufficiente fare clic sul nome DNS visualizzato nella figura 14 per avviare il browser. Aggiungere il nome del file BrokerService.svc alla fine dell'url nella barra degli indirizzi. Verrà visualizzata una pagina di hosting che indica che il servizio è pronto per l'utilizzo. In questa fase è sempre consigliabile eseguire un test post-distribuzione per verificare che il servizio sia correttamente ospitato e sia in grado di svolgere le funzioni di routine. Con il client di prova WCF fornito con Visual Studio 2010 è possibile testare il servizio nell'ambiente di gestione temporanea o di produzione di Windows Azure allo stesso modo in cui si esegue il testing in locale con l'emulatore di archiviazione. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

21 Passaggio all'ambiente di produzione in Windows Azure Dopo aver distribuito l'applicazione in Windows Azure, è possibile trasferirla istantaneamente nell'ambiente di produzione selezionando l'opzione "Scambia VIP" nel portale di gestione Windows Azure. Se non è presente una distribuzione attiva in produzione, la distribuzione in gestione temporanea verrà trasferita in produzione. Da questo momento è possibile utilizzare l'url di produzione, in questo caso Gestione dell'applicazione in Windows Azure Il portale di gestione Windows Azure viene utilizzato non solo per la distribuzione, ma anche per la gestione delle applicazioni e dei servizi in Windows Azure. Quando si è pronti per la distribuzione di una nuova versione dell'applicazione, è possibile eseguire gli stessi passaggi sopra indicati per distribuire la nuova versione in nodi fisicamente distinti nell'ambiente di gestione temporanea. È inoltre possibile aggiornare un'applicazione in esecuzione caricando una nuova versione del pacchetto o scegliere di aggiornare solo il file di configurazione, lasciando intatto il pacchetto o il codice dell'applicazione. È anche possibile eseguire il provisioning di servizi di archiviazione quali tabelle, blob e code dallo stesso portale di gestione. In effetti, seppure i dettagli sui servizi di archiviazione esulino dallo scopo del presente documento, l'applicazione di esempio BrokerService fa ampio uso delle tabelle di archiviazione per memorizzare le descrizioni dei nuovi campi da golf e per restituire un elenco di tutti i campi da golf disponibili. È stato creato un account di archiviazione per l'applicazione BrokerService denominato "GreenFeeBrokerTable" e sono stati forniti gli endpoint REST per l'accesso ai servizi di archiviazione (tabelle, code e blob), esattamente come avviene con l'emulatore di archiviazione locale. Conclusioni Le organizzazioni di qualsiasi dimensione possono trarre vantaggio dal cloud computing. Windows Azure offre funzionalità Platform as a Service che consentono agli sviluppatori di sfruttare la semplicità e la produttività di Microsoft.NET, mentre Visual Studio 2010 offre un eccellente ambiente per lo sviluppo di applicazioni da eseguire sia in locale che nella cloud. Windows Azure e Visual Studio 2010 insieme rappresentano una straordinaria combinazione in grado di semplificare lo sviluppo, il testing e la gestione delle applicazioni ibride e dunque ideale sia per creare nuove applicazioni che per adattare le applicazioni esistenti alla cloud. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

22 Informazioni sull'autore: Rick G. Garibay è General Manager del reparto Connected Systems Development di Neudesic. Garibay è un Microsoft MVP, relatore e autore specializzato in tecnologie di connessione quali SOA e soluzioni ibride composite. Questo documento è derivato da un articolo originariamente pubblicato su CODE Magazine e viene utilizzato previa autorizzazione dell'editore, EPS Software Corporation. Questo documento è stato realizzato in collaborazione con A23 Consulting. Per ulteriori informazioni: Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

23 Appendice Servizio di elaborazione di Windows Azure Il servizio di elaborazione è un contenitore logico per un numero indefinito di macchine virtuali Windows Server che ospitano un'applicazione. Il servizio di elaborazione utilizza servizi di bilanciamento del carico che assicurano che le richieste indirizzate all'applicazione vengano sempre instradate verso un'istanza di macchina virtuale disponibile, a condizione che siano state configurate più istanze. Il servizio di elaborazione è suddiviso in due ruoli: ruolo Web e ruolo di lavoro. Ogni ruolo è affine a una macchina virtuale. Un'applicazione che esegue un ruolo non è mai consapevole del computer fisico o della macchina virtuale in cui viene eseguita. Un'applicazione progettata per Windows Azure deve essere rivolta al ruolo Web o al ruolo di lavoro e può anche essere partizionata e distribuita in modo da trarre vantaggio da entrambi. Ruolo Web È possibile pensare a un ruolo Web come a un contenitore per applicazioni Web da distribuire in un server Web. In Windows Azure un'applicazione progettata per il ruolo Web viene eseguita sul server Web di Microsoft, Internet Information Services (IIS), che offre un avanzato ambiente di hosting per applicazioni e servizi.net e non.net. Le applicazioni distribuite in un ruolo Web possono accettare richieste HTTP e HTTPS dall'esterno della rete del data center Microsoft, ad esempio dal computer di uno sviluppatore o da un server nel data center di un cliente. Un ruolo Web presenta pertanto un comportamento analogo a quello di una rete perimetrale locale. Ruolo di lavoro Un ruolo di lavoro può accettare input solo da un'altra applicazione presente in Windows Azure e accetta richieste tramite una funzione di Windows Azure per l'archiviazione delle code. Un ruolo di lavoro può essere paragonato a un server applicazioni in un data center locale tradizionale, che può eseguire una serie di servizi middleware che elaborano attività lunghe e pesanti in background, assicurando che l'esperienza utente dell'applicazione front-end non subisca rallentamenti. Naturalmente si può scegliere di progettare l'applicazione logica con un approccio a più livelli che includa entrambi i ruoli. Questa scelta si rivela ideale quando si desidera offrire la massima scalabilità nello svolgimento di attività asincrone in background, senza influire sulle risorse riservate all'applicazione che esegue il ruolo Web. In questo documento viene esaminato in particolare lo sviluppo di un'applicazione esposta come servizio Web distribuito in un ruolo Web. Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

24 Servizio di archiviazione di Windows Azure Come nel caso delle applicazioni in locale, perché il software sia utile, deve poter salvare e recuperare informazioni da svariate fonti, tra cui testo o stringhe, oggetti e file di immagini, documenti, musica o video. Il servizio di archiviazione offre tre opzioni per consentire alle applicazioni di archiviare e interagire con i dati e ricorda i meccanismi di archiviazione tradizionali del software in locale. Table Storage consente agli sviluppatori di modellare il proprio schema concettuale utilizzando entità.net senza preoccuparsi della tecnologia di archiviazione logica sottostante. Il servizio Table Storage viene esposto utilizzando uno stile architetturale noto come REST, che offre la possibilità di inserire, aggiornare, eliminare e leggere record di tabelle distribuite in Table Storage. Benché differisca dai comuni approcci relazionali all'archiviazione e manipolazione dei dati, questo approccio rappresenta un'alternativa semplice ad altre opzioni quali Microsoft SQL Azure. Blob Storage consente di archiviare i dati in formato binario, ideale per oggetti quali immagini, file o strutture. È possibile pensare a Blob Storage come a un file system per Windows Azure. Queue Storage offre il supporto delle code di messaggi tra applicazioni e ruoli. Il ricorso alle code è molto comune nell'architettura del software distribuito perché consente sia l'elaborazione dei processi nell'ordine in cui sono stati creati, sia la persistenza necessaria per garantire che i messaggi non vadano persi prima di essere elaborati. Protezione nella cloud La protezione è un argomento molto ampio, ma comunque fondamentale per chiunque adotti il cloud computing. Microsoft tiene in grande considerazione la protezione dei propri data center e server e offre agli sviluppatori il controllo necessario per soddisfare tutti i requisiti di sicurezza delle applicazioni. Poiché viene utilizzata la stessa piattaforma (Windows e.net) sia in locale che nella cloud, gli strumenti e le tecniche per l'identificazione degli utenti dell'applicazione (autenticazione) e per l'assegnazione dei relativi privilegi (autorizzazione) non cambiano. Se necessario, è anche possibile crittografare i dati e apporvi una firma digitale, proprio come si farebbe in locale. Microsoft offre inoltre un servizio noto come ACS (Access Control Service), che consente di sfruttare la protezione basata sulle attestazioni, semplifica notevolmente il processo di autenticazione e autorizzazione degli utenti delle applicazioni e si avvale di numerosi servizi di identity providers, tra cui Windows Active Directory, Windows Live e Facebook. Per ulteriori informazioni sugli scenari di protezione in Windows Azure, visitare il sito Patterns and Practices dedicato alla protezione di Windows Azure: Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio

25 Make sure the standard white paper copyright text from Legal is placed here. This boilerplate is updated periodically, so instead of putting it directly in this template, where it might get out-of-date, a link to the text is provided instead. File:\\lca\pdm\TMGUIDE\Copyright\copywhitepaper.doc Sviluppo ed estensione di applicazioni per Windows Azure con Visual Studio