معماری سرویس گرا

برنامه پیشنهادی برای اجرای SOA در سازمان

اکنون که کلیه موارد لازم جهت پیاده سازی بستر SOA در سازمان را مشخص نموده ایم نوبت به آن میرسد که ابزار Oracle Fusion Middleware برای شرکت اراکل را با سایر نرم افزار های مشابه مقایسه نماییم.

 

همانگونه که در گزارش شرکت فراستار مشخص گردیده است شرکت اراکل در تمام معیارها از سایر رقبا پیشی داشته و از جمله مهمترین حسن این محیط توسعه SOAباید به این موضوع اشاره نمود که مجموعه ابزار Oracle Fusion Middleware 11gتمام مراحل لازم برای توسعه سیستم با SOAرا پوشش میدهد.

شرکت اراکل مجموعه برنامه های متنوع و در عین حال همپوشانی را جهت ارائه سرویس SOAدر سازمان دارا میباشد در شکل زیر یک شمای کلی از این مجموعه ابزارها ارائه گردیده است.

 

 

برنامه های کاربردی لازم جهت توسعه

جهت پیاده سازی کامل SOAدر یک سازمان مجموعه ابزار های زیر توسط شرکت اراکل پیشنهاد میگردد

پایگاه داده اراکل 10g

برنامه Oracle SOA Suite 11g

برنامهOracle Identity Management 11g

برنامه Oracle Jdeveloper 11gو چهارچوب

سرور WebLogic Server 11g

پس از نصب برنامه های بالا که همگی با یکدیگر در تعامل و سازگار میباشد امکانات زیر در سیستم نرم افزاری دانشگاه تهران قابل حصول خواهد بود.

امکان توسعه برنامه تحت وب به کمک ابزار Jdeveloper و چهارچوب ADFلازم به ذکر میباشد که برنامه های قدیمی توسعه یافته با Form Builder 6i,10gبه ADFقابل تبدیل میباشند البته با صرف هزینه و زمان مناسب

امکان ایجاد لایه امنیتی و سطوح دسترسی برای بیش از 5 میلیون کاربر سیستم با استفاده از ابزار Identity Mg.

امکان ایجاد چهارچوب SOAبا تمام امکانات ذکر شده در این مقاله به کمک ابزار SOA Suite 11g

امکان راه اندازی سیستم و کلاسترینگ و جوابگویی به حجم زیاد درخواستها به کمک سرورWebLogic

 

ابزار های گفته شده مهمترین ابزار ها جهت راه اندازی و عملیتی کردن معماری سرویس گرا در سازمان میباشد.

 

کلیات مفاهیم SOA

معماری سرویس گرا

معماری سرویس‌گرا(SOA) شکل تکامل یافته محاسبه‌گری توزیع شده مبتنی بر فرضیه طراحی تقاضا/پاسخ برای برنامه‌های کاربردی همگام و ناهمگام است. منطق تجاری یا توابع اختصاصی یک برنامه کاربردی به صورت ماژولار در آمده‌اند و به عنوان سرویس‌هایی برای برنامه‌های کاربردی مصرف‌کننده/کلاینت ارایه گردیده‌اند. مهم‌ترین نکته‌ در مورد این سرویس‌ها طبیعت اتصال آزادانه آنهاست؛ بدین معنی که رابط سرویس، مستقل از پیاده‌سازی است. توسعه‌دهندگان برنامه‌های کاربردی یا گردآورندگان سیستم‌ها می‌توانند با ساختن یک یا چند سرویس بدون آگاهی از پیاده‌سازی‌های زیرین سرویس‌ها اقدام به ایجاد برنامه‌های کاربردی نمایند. برای مثال، یک سرویس می‌تواند در.Net یاJ2EEپیاده‌سازی گردد، و برنامه کاربردی استفاده کننده از سرویس می‌تواند بر روی یک پلات‌فرم یا زبان متفاوت قرار داشته باشد.

معماری‌های سرویس‌گرا دارای خصوصیات اصلی زیر هستند:

سرویس‌هایSOA دارای رابط‌های خود-توصیف‌گر در اسنادXML مستقل از پلاتفرم هستند. زبان توصیف سرویس‌های وب(WSDL) استاندارد به کار برده شده برای توصیف این سرویس‌ها می‌باشد.

سرویس‌هایSOA با پیام‌هایی که رسما توسط شمایXML (کهXSD نیز نامیده می‌شود) تعریف شده‌اند ارتباط برقرار می‌نمایند. ارتباط میان مصرف‌کنندگان و فراهم‌کنندگان یا سرویس‌ها معمولا در محیط‌های ناهمگن رخ می‌دهد، با دانش کم یا بدون هیچ دانشی در مورد فراهم‌کننده. پیام‌های مبادله شده میان سرویس‌ها را می‌توان به عنوان اسناد تجاری مهم پردازش شده در یک سازمان نگریست.

سرویس‌هایSOA توسط یک رجیستری که به عنوان یک فهرست دایرکتوری عمل می‌کند نگهداری می‌گردند. برنامه‌های کاربردی می‌توانند سرویس‌ها را درون رجیستری جستجو نمایند و سرویس را فراخوانی کنند. توصیف، تعریف، و یکپارچگی جهانی(UDDI) استانداردی است که برای رجیستری سرویس مورد استفاده قرار گرفته است.

هر سرویسSOA دارای یک کیفیت سرویس(QoS) مرتبط با خود است. برخی از عناصر اساسیQoS شامل نیازمندی‌های امنیتی، از قبیل احراز هویت و صدور مجوز، پیام‌رسانی قابل اطمینان، و خط‌مشی‌هایی در این زمینه که چه افرادی می‌توانند سرویس‌ها را فراخوانی نمایند، می‌باشد.

 

دلیل استفاده از SOAچیست؟

واقعیت موجود در سازمان‌هایIT این است که زیربنا در میان سیستم‌های عامل، برنامه‌های کاربردی، نرم‌افزارهای سیستمی، و زیربنای کاربردی به صورت ناهمگن است. برخی برنامه‌های کاربردی موجود برای اجرای فرایندهای فعلی تجارت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بنابراین آغاز از صفر برای ساختن زیربنای جدید یک رویکرد قابل انتخاب محسوب نمی‌گردد. سازمان‌ها باید به شکلی سریع به تغییرات تجاری واکنش نشان دهند؛ از سرمایه‌های موجود در برنامه‌های کاربردی و زیربنای کاربردی به منظور تمرکز بر روی نیازمندی‌های تجاری جدیدتر استفاده نمایند؛ کانال‌های جدید تعامل با مشتریان، شرکا، و تامین‌کنندگان را پشتیبانی کنند؛ و یک معماری که تجارت ارگانیک را پشتیبانی نماید به کار گیرند. SOA با طبیعت اتصال آزادانه خود به سازمان‌ها امکان بهره‌گیری از سرویس‌های جدید یا ارتقای سرویس‌های موجود را به شیوه‌ای قطعه‌ قطعه به منظور تمرکز بر نیازمندی‌های تجاری فراهم می‌آورد، امکانی را برای قابل استفاده نمودن سرویس‌ها در کانال‌های متفاوت فراهم می‌سازد، و سازمان موجود و برنامه‌های کاربردی نسل قبل را به عنوان سرویس‌ها ارایه می‌کند، در نتیجه سرمایه‌های زیربنایIT موجود را حراست می‌نماید.

یک سازمان استفاده کننده ازSOA می‌تواند یک برنامه کاربردی مرکب زنجیره تامین را با استفاده از مجموعه‌ای از برنامه‌های کاربردی موجود که کارکرد خود را از طریق رابط‌های استاندارد ارایه می‌دهند، ایجاد نماید.

معماری سرویس

چندین مصرف‌کننده سرویس می‌توانند با ارسال پیام اقدام به فراخوانی سرویس‌ها نمایند. این پیام‌ها معمولا توسط یک گذرگاه سرویس تغییر شکل داده شده و به سوی یک پیاده‌سازی سرویس مناسب هدایت می‌گردند. این معماری سرویس می‌تواند یک موتور قواعد تجاری را فراهم سازد که امکان تلفیق قواعد تجاری در یک سرویس یا چندین سرویس را عملی سازد. معماری سرویس مزبور همچنین یک زیربنای مدیریت سرویس فراهم می‌آورد که سرویس‌ها و اعمالی از قبیل بازرسی، پرداخت صورتحساب، و واقعه‌نگاری را مدیریت می‌نماید. به علاوه، این معماری انعطاف‌پذیری ناشی از دارا بودن فرایندهای تجاری تغییر پذیر را به سازمان‌ها ارزانی می‌دارد، فرایندهایی که نیازمندی‌های تنظیمی را مد نظر قرار می‌دهند، و سرویس‌های اختصاصی را بدون تحت تاثیر قرار دادن سایر سرویس‌ها تغییر می‌دهند.

زیربنای SOA

برای اجرا و مدیریت برنامه‌های کاربردیSOA، سازمان‌ها نیازمند یک زیربنایSOA هستند که بخشی از پلات‌فرمSOA محسوب می‌گردد. یک زیربنایSOA باید تمامی استانداردهای مرتبط و ظرف‌های(container) مورد نیاز زمان اجرا را پشتیبانی کند. یک زیربنایSOA معمولی چیزی شبیه شکل ۳ است. بخش‌هایی که در ادامه این مقاله مشاهده می‌نمایید قطعات اختصاصی این زیربنا را مورد بحث قرار می‌دهند.

SOAP, WSDL, UDDI

WSDL، UDDI، وSOAP قطعات اساسی زیربنایSOA هستند. WSDL برای توصیف سرویس به کار برده شده است؛UDDI، برای ثبت و جستجوی سرویس‌ها؛ وSOAP، به عنوان یک لایه نقل و انتقال جهت ارسال پیام‌ها میان مصرف‌کننده سرویس و فراهم‌کننده سرویس. در حالی کهSOAP ساز و کار پیش‌فرض برای سرویس‌های وب است، تکنولوژی‌های جایگزین، انواع دیگری از انقیادها(binding) را برای یک سرویس تحقق می‌بخشند. یک مصرف‌کننده می‌تواند به جستجوی یک سرویس در رجیستریUDDI بپردازد، WSDL را برای سرویسی که دارای توصیف است تهیه نماید، و سرویس را از طریقSOAP فراخوانی کند.

WS-I Basic Profile، که از سویWeb services Interoperability Organization فراهم شده است، یکی دیگر از قطعات اساسی مورد نیاز برای تست وinteroperability (قابلیت کار با سایر اجزای سیستم) سرویس است. فراهم‌کنندگان سرویس می‌توانند از مجموعه‌های تستBasic Profile برای تست نمودنinteroperability سرویس در میان پلات‌فرم‌ها و تکنولوژی‌های متفاوت استفاده کنند.

اگر چه پلات‌فرم‌هایJ2EE و.Net برای برنامه‌های کاربردیSOA پلاتفرم‌های توسعه غالب به شمار می‌روند، اماSOA به هیچ عنوان به این پلات‌فرم‌ها محدود نیست. پلات‌فرم‌هایی از قبیلJ2EE نه تنها یکframework را برای توسعه‌دهندگان جهت سهیم شدن درSOA فراهم می‌آورند، بلکه با طبیعت ذاتی خود، یک زیربنای کامل و مورد تایید از لحاظ بسط‌پذیری، قابلیت اطمینان، دسترس‌پذیری، و کارآیی را برای دنیایSOA به ارمغان می‌آورند. مشخصه‌های جدیدی از قبیلJAXB (Java API for XML Binding)، که کاربرد آن در نگاشت اسنادXML به کلاس‌های جاوا است،JAXR، که کاربرد آن در تعامل با رجیستری‌هایUDDI به یک شیوه استاندارد است، و ، که کاربرد آن در فراخوانی سرویس‌های راه دور درJ2EE است توسعه و گسترش سرویس‌های وبی که در میان ظرف‌های استانداردJ2EE قابل انتقال هستند را تسهیل می‌نمایند، ضمن این که به شکل همزمان به کار با سرویس‌های موجود در پلات‌فرم‌های دیگری از قبیل.Net می‌پردازند.

کیفیت سرویس‌ها

سیستم‌های حیاتی موجود در سازمان‌ها نیازمندی‌های پیشرفته‌ای از قبیل امنیت، قابلیت اطمینان، و تراکنش‌ها را مد نظر قرار می‌دهند. همچنان که سازمان‌ها شروع به پذیرش معماری سرویس به عنوان ابزاری برای توسعه و گسترش برنامه‌های کاربردی می‌نمایند، مشخصه‌های بنیادین وب از قبیلWSDL، SOAP، وUDDI قادر به برآورده ساختن این نیازمندی‌های پیشرفته نیستند. همچنان که قبلا گفته شد، این نیازمندی‌ها، همچنین تحت عنوان کیفیت سرویس‌ها شناخته می‌شوند. تعداد بیشماری از مشخصه‌های مرتبط باQoS در هییت‌های برخی استانداردها همچون W3CوOASIS مطرح گردیده‌اند. بخش‌هایی که در ادامه آمده است برخی از اثراتQoS و استانداردهای مرتبط را مورد بحث قرار داده‌اند.

امنیت

مشخصهWeb Services Security امنیت پیام را مد نظر دارد. این مشخصه بر روی تبادل اعتبارنامه، یکپارچگی پیام، و محرمانگی پیام متمرکز گردیده است. نکته جذاب در مورد این مشخصه این است که آن از استانداردهای امنیتی موجود، از قبیلSAML، بهره می‌گیرد و امکان استفاده از این استانداردها را به منظور ایمن‌سازی پیام‌های سرویس‌های وب فراهم می‌سازد. Web Services Security یک تلاش مداوم و در حال رشد از سویOASIS است.

قابلیت اطمینان

در یک محیطSOA معمولی، اسناد متعددی میان استفاده‌کنندگان از سرویس و فراهم‌کنندگان سرویس مبادله می‌گردد. تحویل پیام‌ها با خصوصیاتی همچون تحویل یکباره و فقط یکباره، تحویل حداکثر یکباره، حذف دوباره‌ای پیام، تحویل تضمین شده پیام، و تصدیق در سیستم‌های حیاتی که از معماری سرویس استفاده می‌کنند از اهمیت بالایی برخوردار می‌گردد

WS-Reliability و WS-Reliable Messaging دو استانداردی هستند که مسایل مربوط به پیام‌رسانی قابل اطمینان را مد نظر قرار می‌دهند. هر دوی این استانداردها اکنون بخشی ازOASIS می‌باشند.

خط‌مشی

فراهم‌کنندگان سرویس در برخی موارد استفاده‌کنندگان از سرویس را ملزم به مراوده با خط‌مشی‌های معین می‌نمایند. به عنوان یک مثال، یک فراهم‌کننده سرویس ممکن است یک نشانه امنیتیKerberos را برای دستیابی به سرویس الزامی نماید. این استلزام‌ها به عنوان اظهارنامه‌های خط‌مشی تعریف گردیده‌اند. یک خط‌مشی ممکن است شامل چندین اظهارنامه باشد. WS-Policy نحوه مورد مراوده قرار گرفتن خط‌مشی‌ها میان استفاده‌کنندگان از سرویس و فراهم‌کنندگان سرویس را به شکل استاندارد در می‌آورند.

هماهنگ‌سازی

همچنان که سازمان‌ها به معماری سرویس روی می‌آورند، سرویس‌ها می‌توانند برای یکپارچه‌سازی مخازن داده، برنامه‌های کاربردی، و کامپوننت‌ها مورد استفاده قرار گیرند. یکپارچه‌سازی برنامه‌های کاربردی بدان معنی است که نیازمندی‌های پردازش، از قبیل ارتباط ناهمگام، پردازش موازی، تبدیل داده‌ها، و تصحیح، باید استانداردسازی گردند. BPEL۴WS یاWSBPEL (Web Services Business Process Execution Language) یک مشخصهOASIS است که هماهنگ‌سازی سرویس را مد نظر دارد، جایی که فرایندهای تجاری با استفاده از مجموعه‌ای از سرویس‌های گسسته ایجاد گردیده‌ باشند. WSBPEL اکنون بخشی از OASIS می‌باشد.

مدیریت

همچنان که تعداد سرویس‌ها و فرایندهای تجاری ارایه شده به عنوان سرویس در سازمان افزایش می‌یابد، یک زیربنای مدیریت که امکان مدیریت سرویس‌های در حال اجرا در یک محیط ناهمگن را به مدیران سیستم می‌دهد از اهمیت بالایی برخوردار می‌گردد. WSDM بیانگر آن خواهد بود که هر سرویس پیاده‌سازی شده بر اساسWSDM توسط یک راهکار مدیریت سازگار باWSDM قابل مدیریت خواهد بود.

سایر صفت‌هایQoS از قبیل هماهنگی میان شرکا و تراکنش‌ها که در بر دارنده چندین سرویس هستند به ترتیب مد نظر قرار گرفته‌اند.

SOA سرویس‌ وب نیست

آن گونه که به نظر می‌رسد در مورد ارتباط میانSOA و سرویس‌های وب نوعی سردرگمی عمومی وجود دارد. در یکی از گزارش‌هایGartner مورخ آوریل ۲۰۰۳، Yefim V. Natis این گونه تقاوت میان آنها را شرح می‌دهد: ”سرویس‌های وب راجع به مشخصه‌های تکنولوژی هستند، در حالی کهSOA یک قاعده‌ی طراحی نرم‌افزار است. شایان ذکر است کهWSDL سرویس‌های وب یک استاندارد تعریف رابط مناسبSOA است: این نقطه‌ای است که سرویس‌های وب وSOA اساسا به یکدیگر پیوند می‌خورند.“ اساسا، SOA یک الگوی معماری است، در حالی که سرویس‌های وب سرویس‌های پیاده‌سازی شده توسط مجموعه‌ای از استانداردها می‌باشند؛ سرویس‌های وب یکی از روش‌هایی است که شما با استفاده از آن می‌توانیدSOA را پیاده‌سازی نمایید. مزیت پیاده‌سازیSOA با سرویس‌های وب این است که شما به یک رویکرد بی‌طرفانه نسبت به پلات‌فرم به منظور دستیابی به سرویس‌ها وinteroperability بهتر دست می‌یابید همچنان که فروشندگان بیشتر و بیشتری مشخصه‌های بیشتر و بیشتری از سرویس‌های وب را پشتیبانی می‌نمایند.

مزایایSOA

در حالی که مفهومSOA اساسا جدید نیست، SOA با تکنولوژی‌های توزیع‌شده موجود متفاوت است به گونه‌ای که اغلب فروشندگان آن را پذیرفته و دارای یک مجموعه پلات‌فرم یا برنامه کاربردی هستند که دارای قابلیتSOA می‌باشند. SOA، با یک مجموعه از استانداردهایی که همه جا در دسترس هستند، قابلیت استفاده مجدد از سرمایه‌ها و دارایی‌های موجود در سازمان را بهبود می‌بخشد و به شما امکان ایجاد برنامه‌های کاربردی که می‌توانند بر فراز برنامه‌های کاربردی موجود و جدید ساخته شوند، می‌دهد. SOA امکان ایجاد تغییر در برنامه‌های کاربردی در شرایطی که کلاینت‌ها یا استفاده‌کنندگان از سرویس جدای از تغییرات صورت گرفته در پیاده‌سازی سرویس حفظ شوند، فراهم می‌آورد. SOA امکان ارتقای استفاده‌کنندگان از سرویس یا سرویس‌های اختصاصی را فراهم می‌سازد؛ بازنویسی کامل یک برنامه کاربردی یا حفظ یک سیستم موجود که دیگر نیازمندی‌های جدید تجاری را مد نظر قرار نمی‌دهد لازم نیست. نهایتا، SOA انعطاف‌پذیری بیشتری را برای سازمان‌ها در ساختن برنامه‌های کاربردی و فرایندهای تجاری به شیوه‌ای سریع‌تر با بهره‌گیری از زیربنای برنامه‌ی کاربردی موجود به منظور تولید سرویس‌های جدید فراهم می کند.