Презентация архитектуры Часть 2 Разработка корпоративных приложений для Microsoft ® Windows ® Server 2003.

Презентация архитектуры
Часть 2
Разработка корпоративных приложений для Microsoft® Windows® Server 2003

Аудитория
Проектировщики приложений, разработчики и специалисты по инфраструктуре
Те, кто отвечает за проектировку, разработку и управление корпоративными системами
Разработчики приложений, использующие преимущества Windows Server 2003
Те, кто заинтересован в технических подходах корпорации Майкрософт к архитектуре приложений
Те, кто заинтересован в построении приложений для архитектуры, ориентированной на службы (SOA)

Реальные ожидания
Архитектура – это сложная тема, которая имеет много аспектов и которую можно рассматривать с разных точек зрения
Данная презентация касается лишь небольшой части вопросов
Ее никак нельзя считать всеобъемлющей
По тем проблемам, которые не будут рассматриваться сегодня, имеются следующие ресурсы
Подробная документация, прилагаемая к данной презентации
DVD-диск с записью событий
Веб-узел MSDN® .NET Architecture Center
Веб-узел Microsoft patterns & practices

Основные задачи
Исследование проблем безопасности с точки зрения их влияния на архитектуру
приложения
Обзор влияния расширенных возможностей кэширования в Microsoft® .NET
Обсуждение вопросов надежности и масштабируемости
Обзор методологий доступа к данным
Обсуждение планирования управления транзакциями

Содержание занятия
Службы
Безопасность
Управление состоянием сети и транзакциями
Доступность и масштабируемость

Создание служб:
Вопросы проектирования
Распределение данных и установка границ
Доверие / безопасность
Транзакции и состояние сети
Доступность и масштабируемость
Авторизация кредита
Заказы
Поставщик

Безопасность
Установка и подключение границ доверий
Ключевые области
Проверка подлинности
Авторизация
Безопасная связь

Безопасность
Надежная модель
Проверка подлинности
Специальная или платформенная?
Авторизация
Общая инфраструктура и
управление
Объединение операций
Безопасная связь
Внутри приложения
Между службами
Аудит
Сохранение идентификационных данных
Управление профилями
Объединение, масштабируемость
Kerberos
Kerberos
Сертификаты
SSL
WS-Security
Представление
Бизнес
Данные
Управление профилями
Аудит
Безопасная связь
Проверка подлинности
Авторизация
Безопасность
Управление операциями
Связь
Другие

Проектирование системы безопасности
Компоненты интерфейса пользователя
Компоненты обработки интерфейса пользователя
Компоненты доступа к данным
Бизнес-процессы
Бизнес-компоненты
Пользова-
тели
Коммерческие организации
Агенты служб
Интерфейсы служб
Сервер
данных:
Службы
Границы доверия, установленные с помощью проверки подлинности
Использование заимствования прав вызывающего или учетных записей служб на границах для исходящих вызовов
Границы доверия, установленные с помощью проверки подлинности
Безопасная связь между службами и внутри приложения
Авторизация действий при детализации прав

Безопасность
Проверка подлинности
Где должна производиться проверка подлинности?
Microsoft Internet Information Server (IIS) для приложений интрасетей
Проверка подлинности на основе форм в Microsoft® ASP.NET
Проверка подлинности в Microsoft® .NET Passport
ASP.NET
IIS
Проверка подлинности форм
Анонимная проверка подлинности
Проверка подлинности в Microsoft® SQL Server™

Безопасность
Авторизация
ASP.NET на основе ролей
Совместимость с формами и
цифровым паспортом .NET
Доступность обычных объектов и объектов Windows
Возможность настройки с помощью IPrincipal и IIdentity
ASP.NET
IIS
Авторизация файла Авторизация URL Роли в .NET (авторизация)
Разрешения NTFS (авторизация)
Определенная пользователем роль (авторизация)

Безопасность
Авторизация
ASP.NET на основе ролей
Определяемые пользователем роли
баз данных SQL-сервера
Роли приложений SQL-сервера
Роль 1
Роль 2
Веб-сервер или сервер приложений
Сервер базы данных
Надежное удостоверение 1
Надежное удостоверение 2
Удостоверение 1 имеет разрешения на чтение Удостоверение 2 имеет разрешения
на чтение / запись
Сопоставление ролей
Граница доверия
A B C D E

Безопасность
Двухуровневый сценарий
Для защиты глобальной сети использован протокол SSL
Для защиты локальной сети использован брандмауэр + IPSec
ASP.NET
IIS
Проверка подлинности форм
Анонимная проверка подлинности
Проверка подлинности SQL-сервера
Авторизация файла Авторизация URL Роли в .NET (авторизация)
Разрешения NTFS (авторизация)
Определенная пользователем роль (авторизация)
SSL
(конфиденциальность / целостность)
IPSec (конфиденциальность / целостность)
ASP.NET (идентификация процесса)

Безопасность
Решения по безопасности работы в Интернете
Обычная архитектура Интернета
Проверка подлинности .NET на основе форм
Проверка подлинности IPrincipal на основе ролей
Протокол SSL и стандарт безопасности протокола IP (IPSec).
Двухуровневая модель имеет ограниченное количество параметров проверки подлинности базы данных

Безопасность
Безопасность сервера приложений
Большая надежность, адаптируемость, масштабируемость
Уровни свободно связаны между собой с помощью протокола SOAP и других интернет-протоколов
Доступна дополнительная защита:
проверка подлинности и роли на основе службы каталогов Microsoft® Active Directory®, а также AuthzMan
Дополнительная масштабируемость на физическом уровне

IIS
Безопасность при использовании сервера приложений
Развертывание с тремя уровнями
ASP.NET
Проверка
подлинности
форм
Анонимная
проверка
подлинности
Авторизация URL (авторизация)
Разрешения NTFS (авторизация)
SSL (конфиденциальность / целостность)
IPSec (конфиденциальность / целостность)
ASP.NET (идентификация процесса)
IIS
ASP.NET
(фасад
веб-служб)
Windows (проверка подлинности)
Встроенная в Windows (проверка подлинности)
требует применение протокола SSL (конфиденциальность / целостность)
Веб-сервер
Сервер приложений корпоративных служб dllhost.exe
Сервер приложений
Сервер базы данных
IPSec (конфиденциальность / целостность)
Идентификация процесса КС
Определяемые пользователем роли базы данных (проверка подлинности)
Конфиденциальность
пакета RPC
(проверка подлинности)

Краткие рекомендации.
Безопасность
Следуйте инструкциям, приведенным в статье «Разработка безопасных приложений ASP.NET»
Используйте учетные записи служб, когда не требуется идентификация пользователя для доступа к базе данных
Используйте повышенную безопасность и службу каталогов Active Directory на бизнес-уровне
Используйте диспетчер авторизации для применения дополнительных средств авторизации
Советы и рекомендации
Руководство «Разработка безопасных приложений ASP.NET»
http:// msdn.microsoft.com/library/en-us/dnnetsec/html/secnetlpMSDN.asp

Содержание занятия
Службы
Безопасность
Управление состоянием сети и транзакциями
Доступность и масштабируемость

Основные задачи архитектуры, ориентированной на службы (SOA)
Инкапсуляция службами всех функций управления состоянием
Разговор с помощью сообщений, передаваемых через ненадежные протоколы
Основные проблемы
Поддержание состояния сеанса связи
Управление транзакциями
Управление одновременным доступом к данным
Кэширование данных для повышения быстродействия, масштабируемости и доступности

Компоненты интерфейса пользователя
Компоненты обработки интерфейса пользователя
Компоненты доступа
к данным
Бизнес-процессы
Бизнес-компоненты
Пользова-тели
Коммерческие организации
Агенты служб
Интерфейсы служб
Сервер данных:
Службы
Связь
Текущая
управляемость
Безопасность
Состояние и транзакции
Кэширование для страниц ASP.NET и веб-служб
Кэширование на всех уровнях
Управление состоянием сеанса
Управление состоянием пользователя Интернета
Состояние сеанса связи между службами

Связь на основе сообщений
Сообщения – это деловые документы, обмен которыми необходим для осуществления бизнес-процесса
Службы могут требовать от других служб сохранения данных
Пример: код покупателя
Сеанс связи на основе сообщений требует сохранения состояния и его восстановления
в случае необходимости для осуществления деловых операций
Этот процесс напоминает разговор между людьми

Состояние разговора
Выделение управления состоянием разговора
в бизнес-процессах
Вне используемой для ведения бизнеса базы данных или интерфейса служб
Использование расписаний сервера Microsoft® BizTalk®
Сохранение однородности бизнес-компонентов
Более благоприятные условия для деловой активности
Сообщения могут быть потеряны или
доставлены дважды
Если не используется транзактный протокол S & F
Или протокол SOAP в MSMQ 3.0 через HTTP
Надежность веб-служб в качестве долгосрочной политики

Управление транзакциями
Службы как граница области
Взаимодействие служб через коммерческие транзакции
Коммерческая транзакция <> выделение/откат
Только не ACID!
Коммерческие транзакции больше подходят для систем
на основе сообщений
Отмена заказа
Заказ подтвержден
Заказ отменен – плата за отмену
Доставка отмены
(сообщения о «компенсации» и бизнес-логика)
Выделено
Откат
Граница ACID-транзакции
Граница делового сеанса связи

Модель транзакции
Бизнес-оборот обеспечивает осуществление бизнес-процессов.
Более обособленные бизнес-компоненты инициируют атомарные транзакции и управляют ими.
Диспетчеры транзактных ресурсов принимают участие в атомарных транзакциях.
Атомарная транзакция
При условии, что другие службы не являются частью ACID-транзакции (если они
не используют MSMQ).
Откаты производятся
с компенсациями.
Процесс
Бизнес-компонент
DAL
Агент службы
DTC

Управление транзакциями
Использование ACID-транзакций
Использование транзакций только в случае необходимости
Далеко не всякое обновление требует транзакции
Чтение интерфейсов пользователей не требует транзакций
Обмен данными за пределами границы транзакции отключен и не является актуальным
Требуется рассмотреть тип параллельных подключений
Оптимистический вариант: отключенная среда
Пессимистический вариант: подключенная среда

Управление атомарными транзакциями
Выбор модели атомарной транзакции
Требуется
транзакция?
Требуется
работа с разными
диспетчерами ресурсов?
Требуется
использовать
сохраненные
процедуры?
Требуется
двухэтапное выделение?
Используйте
транзакции ADO.NET
Передайте транзакцию
в базу данных
Используйте
корпоративные службы
Не применяйте
транзакции
Нет
Да
Да
Да
Да
Нет
Нет
Нет

Предпочтительный вариант блокировки
Использование одновременного отключенного доступа к данным
Целостность плюс одновременность плюс масштабируемость
Эффективно для отключенных сред
Полученные данные являются потенциально устаревшими
Время (период ожидания или штампы времени)
Сравнение данных или их отдельных частей
Пример: отправка заказа с ценами из устаревшего каталога
Необходимость разрешения конфликтов
Сравнение для определения изменившихся полей
Автоматически или вручную
Пример: обновление записей заказчиков

Краткие рекомендации.
Управление транзакциями
Руководства по транзакциям
Глава «How to Code ADO.NET Manual Transactions» (Инструкции по кодированию транзакций ADO.NET вручную) в руководстве .NET Data Access Architecture (Архитектура доступа к данным .NET)
Статья Designing Data Tier Components and Passing Data Through Tiers (Разработка компонентов уровней данных и передача данных между уровнями)
http://msdn.microsoft.com/practices/

Кэширование
Роли кэшей в архитектуре, ориентированной на службы
Для чего нужно кэширование?
Для повышения быстродействия? Для масштабируемости? Для доступности?
Где выполнять кэширование?
Кэширование ASP.NET – страница и фрагмент
SQL-сервер – постоянное кэширование
MMF – общий доступ к процессам в памяти
Таблицы статического кэширования – в пределах домена приложения
Какие данные следует кэшировать
Нетранзактные справочные данные
Редко изменяемые данные
Данные, применимые к максимальному числу пользователей

Кэширование
Уровень представления и интерфейсы служб
ASP.NET
Кэширование выходящей страницы
Очень быстрое, но без пользовательской настройки
Можно рассматривать как форматированные бизнес-данные
Кэширование фрагмента страницы
Позволяет производить общую настойку страницы
Не такое быстрое, но оптимальное для данных
с большим объемом форматирования
Пакет Windows Forms
Снижение интенсивности обмена данными между веб-службами

Кэширование
Компоненты доступа к данным
Три основных сценария
Кэширование приложений в пределах домена
Кэширование статических переменных (таких как ASP.NET)
Кэширование в пределах компьютера
Кэширование в файлы, отображенные в памяти
Проблемы взаимодействия
Кэширование в пределах центра обработки данных
SQL-сервер

Управление состоянием сеанса
Средство для управления временным состоянием после запроса, полученного сервером через Интернет
В ASP.NET допускаются три расположения
В памяти: единая емкость
Служба сеанса: в памяти для веб-фермы
SQL-сервер: постоянно используемый
веб-фермой

Содержание занятия
Корпоративные службы
Безопасность
Управление состоянием сети и транзакциями
Доступность и масштабируемость

Высокая доступность
Проблемный домен

Высокая доступность
Критерий: планирование сбоев
Приложение
Управление состоянием
Быстрое и устойчивое восстановление
Инфраструктура
Ни одной точки сбоя
Как на серверах, так и на сетевых элементах
Архитектура систем Майкрософт
Данные
Репликация, доставка журнала, распределение данных

Высокая доступность
Распределение нагрузки сети
Для клонированных служб без отслеживания состояния
Таких как ASP.NET, службы предприятия (COM+)
Расширение фермы сервера приложений
Встроенная поддержка для NLB в .NET Server
Управление распределением нагрузки
Поддержка управления кластером, узлом и портом
Возможность распределения на уровни для представления и бизнес-служб с отдельной балансировкой
Упрощенное управление с помощью
Application Center

Высокая доступность
Кластеризация
Предназначено для служб, требующих хранилище данных
Автоматическое управление передачей нагрузки при сбое
Обеспечение гибкости и надежности
Масштабируемость: рост системы вверх и распределение данных
Предназначено не только для серверов
баз данных, но и
Для всех компонентов, которые поддерживают постоянное состояние
Для серверов Exchange
Для серверов BizTalk
Для MSMQ

Высокая доступность
Программные решения
Доступность и масштабируемость достигаются за счет создания инфраструктуры и приложения
Постановка сообщений в очередь и
асинхронный режим
Освобождение клиента от большого объема работы
Системные элементы могут быть отключены, не влияя на просмотр приложения клиентом
Распределение данных
Не рекомендуется, но может быть использовано, если базе данных требуется улучшенная масштабируемость

Краткие рекомендации.
Высокая доступность
Балансировка нагрузки и кластеризация влияют на надежность и масштабируемость
Увеличение масштабируемости возможно за счет создания программного обеспечения, которое позволяет оптимизировать использование ресурсов
Высокодоступные системы являются результатом гармоничного сочетания: люди – процесс – технология
Люди разрабатывают приложения, для внедрения которых используется определенная технология,
а также процесс создания высокодоступной системы
Архитектура систем Майкрософт

Итоги презентации
Microsoft Windows Server 2003 + Microsoft Visual® Studio® .NET 2003 + советы и рекомендации = законченная платформа приложения
Безопасность, управление и связь
Быстродействие, доступность и масштабируемость
Мощная платформа для разработки многочисленных сценариев приложений
Ресурсы для разработчиков архитектуры:
http://msdn.microsoft.com/architecture/
Инструкции и советы по применению:
http://msdn.microsoft.com/practices/

Важные веб-ресурсы
Советы и примеры корпорации Microsoft
http://msdn.microsoft.com/practices/
Веб-узел MSDN .NET Architecture Center
http://msdn.microsoft.com/architecture/
Visual Studio .NET 2003
http://msdn.microsoft.com/vstudiohttp://msdn.microsoft.com/vstudio/
Windows Server 2003
http://www.microsoft.com/windows