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Service
Oriented
Architecture
Von:
Sascha Becker Dennis Griesa Björn Grothe
Samira Joost Christoph Koehler Christian Schoppmeyer
Henning Tilmann
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Gliederung
• SOA-Grundlagen– Definition– Bestandteile– Schritte zur Implementierung einer SOA– Soa vs. Corba
• Realisierung durch Web Services– Definition– Standards
• Fazit
1
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3
Statement zu SOA
„By 2008, more than 60 percent of enterprises will use SOA as a ‚guiding principle‘ when creating mission-critical applications and processes.„
Gartner Group (internationales IT-Forschungsunternehmen)
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 2
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4
Definition
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Kurzdefinition I
„A system architecture, that represents diverse and heterogeneous applications as reusable and through an open interface accessible services.“German EAI Forum
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 4
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(Kurz)definition II
„A service-oriented architecture is essentially a collection of services. These services communicate with each other.
The communication can involve either simple data passing or it could involve two or more services coordinating some activity.
Some means of connecting services to each other is needed.“
Gartner Group
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Kurzdefinition III
„Eine Anwendungsarchitektur, in der alle Funktionen als unabhängige Services mit wohldefinierten, aufrufbaren Schnittstellen vorliegen, so dass eine Auswahl – in einer sinnvollen Reihenfolge aufgerufen – einen Geschäftsprozess abdecken.“plenum Management Consulting GmbH
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Allgemein
• ist ein Software-Design Ansatz• ist Technologie unabhängig• ist die Evolution von Komponenten-
Architekturen• ist kein grundlegend neuer Ansatz im
Software-Design (Beispiel: Corba)
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• SOA beschreibt Funktionalität als modulare und wieder verwendbare Services/Dienste
• Anwendungen werden aus Diensten “zusammengesetzt”
• lose Koppelung der Dienste untereinander= keine starken logischen oder physischen Abhängigkeiten
Services/Dienste
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• ermöglichen, Anwendungen dynamisch durch Austausch zu modifizieren, zu erweitern oder zu optimieren
• sind wiederverwendbar• haben wohldefinierte, standardisierte
Schnittstellen, unabhängig von der zugrunde liegenden Implementierung
Services/Dienste
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Beispiel
• Online-Brokerage – der Abschluss von Wertpapiergeschäften über das Internet – kann in einer SOA auf folgenden Diensten aufsetzen:
– einem Wertpapierdienst, der handelbare Wertpapiere (Aktien, Fonds, ...) nennt
– einem Marktdatendienst, der zu einem Wertpapier aktuelle Börsenkurse liefert
– einem Depotdienst, der Zugriff auf das Wertpapierdepot des Anwenders erlaubt
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• Außerdem werden benötigt:
– einem Orderdienst, der Kauf-/Verkaufsaufträge des Anwenders an eine Börse übermittelt
– einem Archivdienst, der alle Daten der Transaktion revisionssicher archiviert
• Diese Dienste werden aus einer Webanwendung heraus aufgerufen.
Beispiel
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 11
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Bestandteile
von
SOA
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 12
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Der Service-Provider
• erstellt, kauft oder mietet einen Service• stellt den Service zur Verfügung• stellt Spezifikation des Services zur
Verfügung– Allgemeine Service Informationen
– Beschreibung des Service Interface
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 13
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Der Service-Broker
• ist optional• verwaltet Services eines Service-
Providers über eine Datenbank, die sogenannte Service-Registry
• ermöglicht dass die katalogisierten Services, sowie die dazu verfügbare Dokumentation von „außerhalb“ zugreifbar sind
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 14
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• Darstellung angebotener Services meist durch ein Web-Frontend
• Grundlegende Funktionalitäten:– Registrieren neuer Services– Ändern, löschen registrierter Services
– Suche nach verfügbaren Services
Der Service-Broker
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 15
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• (sucht und) benutzt einen Service
Der Service-Consumer
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 16
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Graphische Übersicht
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 17
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Schritte zur
Implementierung
von SOA
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 18
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Implementierung von SOA
• Erfassen aller bereits (im Unternehmen) verfügbaren Dienste
• Beschreibung bzw. Spezifikation für Serviceangebote entwickeln, als Standard etablieren
• Erfassen und strukturieren der relevanten Informationen
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 19
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• Implementieren der Services• Füllen (Registrierung) des Katalogs mit
entsprechenden Serviceangeboten und Schaffung von Suchmöglichkeiten
• Katalog regelmäßig aktualisieren (evtl. Schulung der mit dem Katalog arbeitenden Personen)
Implementierung von SOA
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 20
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SOA vs. Corba
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 21
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Was ist Corba?
• Common Object Request Broker Architecture• wird von der Object Management Group (OMG)
entwickelt• definiert plattformübergreifende Protokolle und
Dienste• ist nicht an eine bestimmte Programmiersprache
gebunden• vereinfacht wie SOA das erstellen verteilter
Anwendungen in heterogenen Umgebungen
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 22
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Unterschied zu SOA
• SOA definiert Services, Corba Objekte• formale Schnittstelle zu den Objekten
durch die Interface Definition Language (IDL)
• Schnittstellenbeschreibung wird dann in das Objektmodell der benötigten Programmiersprachen umgesetzt =>enge Kopplung
• SOA ist als Evolution von Corba zu verstehen
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 23
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SOA Realisierung
durch Web Services
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26
Was ist ein Web Service?
• ist eine Software-Anwendung• wird mit einem URI eindeutig identifiziert• Schnittstellen werden als XML-Artefakte
definiert, beschrieben und gefunden• unterstützt die direkte Interaktion mit
anderen Services• kommunizieren untereinander durch XML-
basierende Nachrichten, die über Internet-Protokolle ausgetauscht werden
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27
SOA = Web Services?
• SOA beschreibt eine Architektur, keine Technologie
• Einen Web Service zu implementieren, heisst nicht SOA-Anforderungen zu erfüllen
• Es gibt auch andere Technologien zur Umsetzung von SOA
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28
• dennoch:– werden seit vielen Jahren als tragende
Technologie zur Entwicklung einer SOA diskutiert– WS werden von vielen als der ideale Ansatz zur
Umsetzung der SOA angesehen (u.a. Gartner Group)
SOA = Web Services?
Web Services FazitSOA-Grundlagen 27
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29
Zum Vergleich nochmal:
Elemente einer SOA
Web Services FazitSOA-Grundlagen 28
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30
Zum Vergleich
Funktionsweise Web Service
Web Services FazitSOA-Grundlagen 29
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31
Funktionsweise Web Service
• Anbieter veröffentlicht in einem Verzeichnis Beschreibung seiner Dienste
• Konsument durchsucht Verzeichnis, wählt gewünschten Dienst
• Dynamische Anbindung des Konsumenten an den Anbieter, Konsument greift auf Methoden zu
Web Services FazitSOA-Grundlagen 30
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Standards
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Grundlagen
• Vier Standards die auf XML basieren– UDDI– WSDL– SOAP oder XML-RPC
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34
Was ist UDDI?
• Universal Description, Discovery and Integration• stellt mit Hilfe einer SOAP-Schnittstelle einen
Verzeichnisdienst bereit• zentrale Rolle im Web Service• ermöglicht das dynamische Finden von Web
Services• stellt drei „Arten“ von Informationen bereit:
– „White Pages“– „Yellow Pages“– „Green Pages“
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35
• Informationen in den „White Pages“:– Namensregister– Auflistung der Anbieter mit allen Detailangaben– Kontaktinformationen (Telefon, E-Mail…)
• Informationen in den „Yellow Pages“– Branchenverzeichnis– Spezifische Suche nach Diensten– verweist auf „White Pages“
• Informationen in den „Green Pages“– Geschäftsmodell des Unternehmens– Technische Details zu den angebotenen Web Services
Was ist UDDI?
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Besipiel
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37
Was ist WSDL?
• Web Service Definition Language• ist eine Metasprache• ist ein plattform-, programmiersprachen- und
protokollunabhängiger XML-Standard• definiert formal die Funktionalität eines Web
Service die „von außen“ zugreifbar ist:– Funktionen, Parameter und Rückgabewerte– Details zum Deployment
• liefert somit die Information für die „Green Pages“
Web Services FazitSOA-Grundlagen 36
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Wie ist WSDL aufgebaut?
Web Services FazitSOA-Grundlagen 37
Sta
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Wie ist WSDL aufgebaut?
Web Services FazitSOA-Grundlagen 38
Sta
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40
Beispiel
root-Element der
Service-Definition
Web Services FazitSOA-Grundlagen 39
Sta
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ard
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tan
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41
Nachrichten definieren
abstract description -> message
Beispiel
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Methode
Schnittstelle
abstract description –> interface, operation
Beispiel
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43
concrete description -> binding
Beispiel
Verknüpfung/Bindung des „EchoService an das SOAP-Protokoll
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44
Verknüpfung/Bindung des „EchoService“ an das SOAP-Protokoll
concrete description -> binding
Beispiel
Web Services FazitSOA-Grundlagen 43
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45
concrete description -> service, port
Beispiel
service-Element gibt mit Hilfe des port-Elements die physikalische Adresse des Service an
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46
Was ist SOAP/XML-RPC?
• usprünglich: Simple Object Access Protocol, seit Version 1.2 Eigenname
• ist ein Internetprotokoll• gedacht für den Austausch von Daten und
RPCs• nutzt XML für Datenaustausch
(messages)• nutzt Internetprotokolle
(meist Kombination von HTTP und TCP)Web Services FazitSOA-Grundlagen 45
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47
Struktur einer SOAP-Message
• ist nach dem Head-Body Pattern modelliert (vgl. HTML)
• eine nachricht wird in einem „Container“ verschickt, dem „SOAP-Envelope“
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48
• Header enthält Metainformationen (optional)– Routing der Nachricht– eventuelle Verschlüsselung– Zugehörigkeit zu einer Transaktion
• Body enthält Nutzdaten– müssen vom Empfänger interpretiert werden– z.B. als RPC, als Rückgabewert eines RPCs
Struktur einer SOAP-Message
Aufbau des Envelope-Containers
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Beispiel
Anfrage an einen Server
RPC eines ServiceMethode Service
Argumente
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Beispiel
mögliche Antwort des Servers
Rückgabewert
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Fazit
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 50
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Mehrwert durch SOA
• erstellen von verteilten Anwendungen in heterogenen Umgebungen
• keine Bindung an eine bestimmte Programmiersprache
• Verhindern von redundanten Entwicklungen
• Reduktion von Investitionskosten durch Wiederverwendung
SOA-Grundlagen Web Services Fazit 51
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Schwierigkeiten der SOA
• macht keine Aussagen über Sicherheit• Identifizierung der richtigen Granularität
von Services– zu klein: hoher Entwicklungsaufwand– zu groß: erfüllt nicht das Ziel Service
• weniger Performanz durch weit verbreiteten Ansatz XML zu verwenden
=>Overhead, Parsen zeitaufwändig…
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Literatur und Quellen
• CIO Magazine, Jan. 15, 2004• Informatik Spektrum, Oct. 7, 2005• Jeff Hanson, Coarse-grained Interfaces
Enable Service Composition in SOA, JavaOne, August 29, 2003
• IBM White Paper, New to SOA and Web Services, www.DeveloperWorks.com
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• Meta Group White Paper, Practical Approaches to Service-Oriented Architecture, November 2003
• http://de.wikipedia.org• http://www.w3.org
Literatur und Quellen
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