3_Р1 Т2 Л1 (архитек cервисы SOA)

1. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети (функциональная и физическая организацию технических и программных средств сети).
Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует общую логическую организацию, техническое и программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети:
сеть на основе одноранговых узлов – одноранговая сеть;
сеть на основе клиентов и серверов – сеть с выделенными серверами;
сеть, включающая узлы всех типов – гибридная сеть.

Рассмотрим три вида архитектур (по организации управления сетью) :
архитектура терминал-главный компьютер (выделенный сервер);
одноранговая архитектура;
архитектура клиент-сервер.

Архитектура терминал-главный компьютер (выделенный сервер) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.

Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам (все системы равноправны).

Архитектура клиент-сервер (client-server architecture) – это концепция в которой основная часть ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.

Компоненты сетевого сервиса:
информационные ресурсы;
программа-клиент;
набор программ-серверов, осуществляющих обработку запросов клиентского программного обеспечения и управляющих информационными объектами;
набор протоколов взаимодействия клиентского программного обеспечения с серверами.

Наиболее известные сервисы Интернет:
электронная почта (E-mail);
телеконференции, или группы новостей (Usenet);
сервис FTP – система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;
сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;
World Wide Web (WWW, W3) – гипертекстовая (гипермедиа) система;
сервис DNS;
сервис IRC (chat);

Стандартные номера портов для основных сервисов.

Архитектурные решения доступа к данным в компьютерных сетях:
централизованная архитектура
архитектура "файл-сервер"
архитектура "клиент-сервеp"
Практические реализации архитектуры «клиент-сервер» называются клиент-серверными технологиями.

Клиент-серверные технологии
(сервисы и серверы):
Web-серверы
Серверы приложений
Серверы баз данных
Файл-серверы
Прокси-сервер
Файрволы (брандмауэры)
Почтовые серверы
Серверы удаленного доступа (RAS) (Remote Access Service)

«Тонкий» клиент
обеспечивает запуск web-браузера, в окне которого и осуществляются все действия.
«Толстый» клиент
станции, работающие под управлением собственной ОС и имеющие необходимый набор ПО. К сетевым серверам «толстые» клиенты обращаются в основном за дополнительными услугами (например к корпоративной БД).
Так же под «толстым» клиентом подразумевается и клиентское сетевое приложение.

«Rich»-client –
компромисс между «толстым» и «тонким» клиентом.
«rich»-клиент представляет
графический интерфейс, описываемый уже средствами XML (как «тонкий» клиент) и
функциональность «толстых » клиентов (интерфейс drag-and-drop, множественные окна, выпадающие меню и т.п. )

2. Компонентная модель, состоящая из отдельных функциональных модулей приложений, называемых сервисами, имеющих определенные интерфейсы и механизм взаимодействия между собой, называется сервисно-ориентированной архитектурой (Service-Oriented Architecture, SOA).
Архитектура приложений, в рамках которой все функции приложения являются независимыми сервисами с четко определенными интерфейсами, которые можно вызывать в нужном порядке, называется SOA.

Web-cервис это программный интерфейс, который описывает набор операций, которые могут быть вызваны удаленно по сети посредством стандартизированных XML сообщений.
Для реализации сервисно-ориентированных архитектур с помощью веб-сервисов применяется совокупность технологий, образующих так называемый стек технологий веб-сервисов.

Принципы взаимодействия веб-сервисов в рамках сервисно-ориентированной архитектуры.
В настоящее время технологический фундамент веб-сервисов образуется следующими технологиями:
eXtensible Markup Language (XML);
Simple Object Access Protocol (SOAP);
Universal Description, Discovery and Integration (UDDI);
Web Services Description Language (WSDL).

Язык XML определяет формат данных, используемый для обмена информацией между потребителем сервиса и самим сервисом. XML - это синтаксис для описания структур данных, (мета-язык, позволяющий осуществлять обмен данными с помощью стандартных методов для кодирования и форматирования информации). В отличие от HTML, XML позволяет не только описывать структуру информации, но и ее контекст.

SOAP (Simple Object Access Protocol, или Services-Oriented Architecture Protocol) — это основанный на языке XML стандарт для взаимодействия между сервисами и их потребителями.
Протокол SOAP базируется на сообщениях, которые разделяются на два типа: запросы (вызов метода удаленного объекта) и ответы (результат работы удаленного метода).

SOAP поддерживает два механизма доступа : SOAP RPC и SOAP Message.
SOAP RPC - протокол «запрос-ответ» и базируется на объекте Call. Этот объект (и некоторые низкоуровневые методы для создания и отсылки сообщений) используется для синхронного удаленного вызова методов Web-сервисов.
SOAP Message — это протокол для отсылки и обработки SOAP-сообщений, который может использоваться для асинхронных коммуникаций и подразумевает немедленный или отложенный ответ на запрос.

Интерфейс для доступа к Web-сервису описывается на основанном на языке XML языке Web Services Description Language (WSDL) и содержит всю информацию, необходимую для доступа к данному сервису.
WSDL-документы используются средствами разработки для генерации прокси-кода, который выполняет роль переходника между высокоуровневым кодом потребителя Web-сервиса и низкоуровневой реализацией отсылки SOAP-сообщений для вызова методов Web-сервиса и получения результатов работы этих методов.

UDDI - спецификация, включающая набор XML-файлов и ассоциированные схемы, которые содержат описания предоставляемых Web-сервисами услуг. В качестве примера UDDI-реестров можно привести следующие:
Реестр фирмы IBM - UDDI Business Registry;
UDDI-реестр фирмы Microsoft;
UDDI-реестр фирмы Hewlett-Packard.

Вопросы
1. В чем отличия между понятиями «клиент-серверная архитектура» и «клиент-серверная технология»?
2. Опишите технологию клиент-сервер.

3. Промежуточное программное обеспечение (middleware) — это класс программного обеспечения, предназначенного для объединения компонентов распределенного клиент-серверного приложения или целых сетевых приложений в единую информационную систему.

Функции middleware
прозрачный доступ к сетевым сервисам и приложениям;
независимость от других сетевых сервисов;
высокая надежность и доступность.

Виды промежуточного ПО:
Программное обеспечение для межпрограммного взаимодействия (основными технологиями являются: RPC, MOM, TPM и ORB).
Программное обеспечение доступа к базам данных.

Концепция вызова удаленных процедур (remote procedure call — RPC) была разработана и реализована в компанией XEROX еще начале 80-х годов XX века.
Общий смысл RPC : программа может выполнять не только собственные (скомпилированные) процедуры и функции, но и обращаться к процедурам удаленного сервера.

Сервисы обработки сообщений (MOM — message-oriented middleware) —это системы, как правило асинхронные, в которых взаимодействие между клиентом и сервером основано на обмене сообщениями.
Для передачи сообщений используются байт-ориентированные протоколы, такие как HTTP, POP/SMTP и т.п.

Запросы сервисов ставятся в очередь сообщений, где м.б.гарантирована :
надежная доставка сообщений;
гарантированная доставка сообщений;
застрахованная доставка сообщений.
Другие сервисы МОМ:
Непосредственная передача сообщений (логические сетевые соединения).
На основе подписки (по принципу, почтовой рассылки).

Мониторы обработки транзакций (Transaction Processing monitors, TP-monitors) — это промежуточное программное обеспечение, обеспечивающее контроль передачи данных от клиента при работе с распределенными базами данных.

Промежуточное ПО доступа к базам данных
Собственное промежуточное ПО СУБД — это встроенные механизмы доступа для конкретного сервера баз данных.
Основное промежуточное ПО баз данных — к этому типу относится, например, интерфейс Open Database Connectivity (ODBC), который позволяет программам «общаться» на разных диалектах SQL через общие интерфейсы.

Собственное промежуточное ПО СУБД:
поддержка стандартов языка SQL;
встроенные средства СУБД, позволяющие выполнять импорт или экспорт данных в сторонние форматы (например, CSV или XML).

Основное промежуточное ПО доступа к БД:
средства, специально разработанные для обращения к базам данных.
- технологические решения (например, ODBC и JDBC),
- концептуальные (например, EDA или DQB).

ODBC (Open DataBase Connectivity) —интерфейс доступа к базам данных (Microsoft).
JDBC (Java DataBase Connectivity) — это прикладной программный интерфейс для обращения к базам данных из Java-приложений.
EDA (Event-Driven Architecture, событийно-управляемая архитектура) — концепция управления корпоративной информационной системой на основе событий
DQB (Distributed Query Broker, брокер распределенных запросов) — децентрализованное (в отличие от EDA) решение для доступа к БД на основе ORB.

Распределенные объектные системы (Distributed object systems) — это промежуточное программное обеспечение, реализованное в виде взаимодействующих друг с другом программных объектов.

Архитектура распределенных объектных систем стандартизована и наиболее распространены спецификации CORBA, COM/DCOM и EJB.
CORBA (Common Object Request Broker Architecture, типовая архитектура брокера объектных запросов) — открытый стандарт, определяет интерфейсы между сетевыми объектами, позволяющие им работать совместно.
Microsoft COM (Component Object Model, компонентная объектная модель) — это семейство технологий, предназначенных для организации взаимодействия Windows-приложений.
EJB (Enterprise JavaBeans) — технология, разработанная Sun Microsystems для платформы Java.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Web-сервисы - это развивающаяся технология, и многие стандарты, которые мы здесь обсудили, будут со временем меняться. Важно отметить, что ни одна технология для обеспечения Web-сервисов не должна быть монополизирована какой-либо одной компанией - только в этом случае можно гарантировать успех Web-сервисов.