Arquitectuta Orientada a Servicios (SOA)

ndice Introduccin Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) Servicios Web Conclusiones Bibliografa

Arquitectura Orientada a Servicios

Comunicaciones y Redes Licenciatura en Sistemas Facultad de Ciencias de la Administracin UNER Noviembre 2011Comunicaciones y Redes Arquitectura Orientada a Servicios


Comunicaciones y Redes



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Introduccin Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) Conceptos Arquitectura Servicios Capas de SOA Enterprise Service Bus Tecnologas para SOA Servicios Web Concepto Arquitectura Caractersticas Estndares Conclusiones Bibliografa

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Introduccin Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) Conceptos Arquitectura Servicios Capas de SOA Enterprise Service Bus Tecnologas para SOA Servicios Web Concepto Arquitectura Caractersticas Estndares Conclusiones BibliografaComunicaciones y Redes Arquitectura Orientada a Servicios

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Evolucin de los sistemas de TI

Las organizaciones se han apoyado en las Tecnologas de Informacin (TI) para dar soporte a sus negocios de manera eciente. Las arquitecturas de software y modelos de programacin han ido evolucionando para hacer frente a la creciente complejidad de los requerimientos organizacionales en relacin a los sistemas de TI. Evolucin de los sistemas de TI Sistemas cerrados y monolticos. Desarrollo procedural. Diseo y desarrollo estrcuturado. Diseo y desarrollo orientado a objetos (70, Crisis del Software)



















Evolucin de los sistemas de TI. Cont.

Arquitecturas de Sistemas Distribuidos. (80) Modelo Cliente-Servidor de dos y tres capas. Arquitecturas de Objetos Distribuidos. Modelos de N-Capas. Servidores de Aplicaciones (90) Servicios Web (2000). Arquitecturas Distribuidas Interorganizacionales.





























Problemtica

A travs de los aos las organizaciones fueron incorporando sistemas de TI implementados en diferentes lenguajes de programacin y plataformas de software y hardware. Las decisiones respecto de TI han sido generalmente no planicadas y tomadas a nivel de reas o departamentos funcionales resultando en infraestructuras de TI heterogneas y sectorizadas. Los negocios actuales exigen que los sistemas y aplicaciones de TI se integren para brindar un adecuado soporte a los Procesos de Negocios de la organizacin.




Problemtica. Cont.

En consecuencia, se debe hacer frente a: Heterogeneidad de sistemas y aplicaciones (diferentes lenguajes de programacin,sistemas operativos y plataformas de hardaware). Infraestructuras de TI sectorizadas y no planicadas (Islas/Silos de TI). Funcionalidades e informacin redundante. Brecha entre los procesos de negocios y los sistemas de TI. Elevada complejidad y altos costos de mantenimiento e integracin. Se requiere de una arquitectura de TI adaptable y de bajo costo, que considere a la empresa como un todo y responda con velocidad y exibilidad a los cambios en los negocios y las tecnologas, facilitando la integracin de aplicaciones existentes y futuras asi como el desarollo de nuevas aplicaciones.




Problemtica. Cont.





Problemtica. Cont.





Problemtica. Cont.





Problemtica. Cont.





Problemtica. Cont.





Problemtica. Cont.

Los sistemas de TI deben apoyar claramente las metas y objetivos de la organizacin y ser un recurso capaz de ofrecer un valor estratgico.




Conceptos Arquitectura Servicios Capas de SOA Enterprise Service Bus Tecnologas para SOA

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Deniciones de SOA

Denicin 1 SOA es una arquitectura de aplicaciones donde todas las funcionalidades de negocios son expuestas como servicios independientes e invocables que pueden ser llamados en una secuencia determinada para construir procesos de negocios.

Denicin 2 SOA es un paradigma para organizar y utilizar funcionalidades distribuidas que pueden estar bajo el control de diferentes propietarios (OASIS)

SOA es capaz de proveer un framework que permite conectar necesidades y funcionalidades y combinar funcionalidades para satisfacer dichas necesidades.





Deniciones de SOA

Denicin 3 Una Arquitectura Orientada a Servicios es un estilo de diseo que gua todos los aspectos relacionados con la creacin y el uso de servicios de negocios a lo largo de todo el ciclo de vida de stos, as como tambin dene y provee la infraestructura de TI que permite que diferentes aplicaciones intercambien datos y participen en procesos de negocios independientemente de los sistemas operativos o lenguajes de programacin que sustentan dichas aplicaciones.Un objetivo fundamental de SOA es proveer una infraestructura de TI exible y adaptable que apoye claramente las metas estratgicas del negocio.





Deniciones de SOA

Denicin 4 Un framework tcnico y organizacional que permite a una empresa ofrecer funcionalidades de negocios autodescriptivas e independientes de la plataforma, proporcionando un mecanismo para compartir dichas funcionalidades de forma amplia y exible.

SOA es tanto un estilo de diseo como una arquitectura.





Deniciones de SOA





Deniciones de SOA

SOA modela la empresa como una coleccin de servicios expuestos en la red e intenta concebir la arquitectura de TI no desde el punto de vista de aplicaciones o sistemas particulares (enfoque sectorizado tradicional), sino tomando la empresa como una unidad, donde toda funcin de negocios es expuesta como un servicio y puede ser accedida o invocada por otros servicios o aplicaciones. De este modo, las aplicaciones no se desarollan desde cero sino que se construyen como resultado de una combinacin o integracin particular de distintos servicios publicados por mltiples proveedores.





Modelos de Arquitectura

SOA puede dividirse en distintos modelos de arquitectura cada uno de los cuales representa una capa o abstraccin lgica diferente: Modelo Arquitectnico de Negocio: se reere al sistema como una combinacin de servicios de alto nivel, de granularidad gruesa, que proporcionan algn valor de negocio. Modelo Arquitectnico de Aplicacin: se reere al sistema expuesto en el modelo de arquitectura de negocio como una combinacin de servicios de granularidad ms na. Modelo Arquitectnico de Implementacin: se reere al sistema realizado de una cierta manera utilizando un hardware y software especcos.

















Conceptos fundamentales

Servicios: funcionalidad que se corresponde explcitamente con una paso de un proceso de negocios. Interoperabilidad: basada en estndares abiertos para favorecer la integracin entre sistemas heterogneos. Bajo acoplamiento: tendiente a minimizar las dependencias entre las partes del sistema en base a una interaccin basada en interfaces pblicas.

















Arquitectura bsica

Una Arquitectura Orientada a Servicios bsica consistir en un consumidor y un proveedor de servicios que se comunican mediante el intercambio de mensajes que pueden ser comprendidos por ambas partes.

Como un sistema de software distribuido, promueve una arquitectura corporativa basada en roles y operaciones.





Roles

Consumidor de Servicios: es una aplicacin, mdulo de software o servicio que requiere invocar la funcionalidad de otro servicio (por ejemplo: aplicaciones de usuarios nales, sistemas internos, sistemas externos, servicios compuestos, etc.). Proveedor de Servicios: es una entidad direccionable en la red que acepta y ejecuta requerimientos de los consumidores. Registro de Servicios: es una entidad que acta como un directorio que contiene descripciones de servicios y que permite que los consumidores encuentren los servicios disponibles.





Roles






Roles






Operaciones

Publicar: el proveedor describe formalmente el servicio y almacena dicha descripcin en un registro. Facilita el descubrimiento e invocacin de servicios por parte de los consumidores. Encontrar: los consumidores consultan los registros para hallar descripciones de servicios y seleccionar aquellos que satisfagan sus requerimientos de negocios. La seleccin puede ser manual o por medio de intermediarios (brokers). Ligar: los consumidores utilizan las descripciones publicadas por el proveedor para ligarse al servicio e invocar las operaciones deseadas.





Operaciones






Operaciones






Descripciones de Servicios

Los servicios comparten un contrato formal que establece cules son las funcionalidades que un servicio provee y como se debe invocar al mismo, separando la interfaz accesible externamente de la implementacin tcnica. Estas descripciones se deben especicar en una forma estndar que favorezca el bajo acoplamiento y la interoperabilidad. Un contrato de servicios provee una denicin formal de: la ubicacin del servicio cada operacin que provee el servicio cada mensaje de entrada y salida soportado por cada operacin reglas y caractersticas del servicio y sus operaciones. Adems, debera incluir informacin semntica que facilite la seleccin del servicio en funcin de las necesidades reales del consumidor.





























Paradigma Publicar-Encontrar-Ligar





Servicios. Conceptos

Denicin 1 Un servicio es un activo de TI que se corresponde con una funcin o paso de un proceso de negocio y que puede ser invocado de acuerdo a ciertas polticas de servicios que se han denido para el mismo.

Las polticas de servicios especican que o quien puede acceder al servicio, cuando el servicios est disponible, cual es el costo de utilizar el servicio, niveles de conabilidad, niveles de performance, niveles de seguridad, etc. Ejemplos de servicios : consultar el saldo de una cuenta corriente, dar de alta un cliente, validar una tarjeta de crdito, etc.






Denicin 2 Un servicio es una funcionalidad con una interface bien denida y que no depende del estado o contexto de otros servicios. Los servicios son, usualmente, de grano grueso, reusables y sus deniciones (contrato formal) ayuda a separa la interfaz accesible externamente (interfaz pblica) de su implementacin tcnica.

Un servicio puede pensarse como una pieza o componente de software que puede ser reutilizado por otro componente de software o invocado mediante una interfaz basada en estndares a travs de una red.






Los servicios exponen su interfaz a otros servicios que los requieren y ocultan a stos los detalles internos de su implementacin actuando como cajas negras. Los servicios en SOA son invocables, lo que signica que pueden ser requeridos a travs de la red por otros servicios, tanto internos como externos a la organizacin. Un servicio consiste en una o ms operaciones que pueden estar implementadas utilizando distintas tecnologas. La interfaz pblica del servicio oculta los detalles de implementacin a los consumidores.





Caractersticas

En el contexto de SOA los servicios comparten las siguientes caractersticas: Son autnomos y autocontenidos Comparten un contrato formal Son bajamente acoplados Ocultan la lgica subyacente Pueden Componerse Son reusables Minimizan la cantidad de informacin de estado Soportan el descubrimiento





Caractersticas






Caractersticas






Caractersticas






Caractersticas






Caractersticas






Caractersticas






Caractersticas






Caractersticas






Tipos de Servicios. Clasicacin 1

Una de las clasicaciones ms comunes caracteriza a los servicios como: Servicios Bsicos: Proporcionan una funcionalidad de negocios bsica que no resulta conveniente dividir en mltiples servicios. Estos servicios no mantienen estados y pueden estar centrados en los datos o en la lgica. Servicios Intermediarios o Compuestos: estn compuestos de otros servicios, tanto bsicos como compuestos. No mantienen estados. Representan un ujo de actividades que forma parte de un proceso de negocios mayor.





Tipos de Servicios. Clasicacin 1 cont.

Servicios Centrados en los Procesos: llevan a cabo los procesos de negocios mediante la invocacin de servicios bsicos e intermediarios para realizar las tareas requeridas y manipular los datos que correspondan. Servicios Empresariales Pblicos: ofrecidos por una organizacin a sus socios de negocios como una interfaz para usar ciertas funcionalidades, proporcionando facilidades para implementar soluciones Business-to-Business (B2B). Suelen requerir polticas de seguridad y SLAs.






Esta clasicacin tiene en cuenta el origen de las invocaciones. Servicios Internos: invocados internamente a la organizacin. Servicios Externos: disponibles para uso pblico En general, existen diferentes requerimientos en cuanto a seguridad, disponibilidad, robustez, etc., entre ambos tipos de servicios.






Por ltimo, otra clasicacin para los servicios es la siguiente: Servicios de Infraestructura: ofrecen funciones de seguridad, administracin y monitoreo, entre otras. Servicios Neutrales al Negocio: incluyen intermediarios (brokers) y noticadores de servicios, as como servicios de planicacin, workow, etc. Servicios de Negocios: servicios basados en el dominio del negocio. Por ejemplo: consulta del saldo de un cliente, validacin de un nmero de tarjeta de crdito, consulta de stock de un producto, etc.





Infraestructura en capas de SOA

Una Arquitectura Orientada a Servicios requiere de una infraestructura, un conjunto de tecnologas, que permita que las aplicaciones expongan funcionalidades como servicios y que stos puedan ser accedidos por otras aplicaciones o servicios. Ests tecnologas incluyen protocolos, estndares y productos que faciliten la comunicacin entre las distintas partes que componen el sistema; as como tambin diversos servicios de infraestructura (seguridad, transformacin de datos, administracin, etc.) que se encuentran disponibles para los proveedores y/o consumidores de servicios.





Infraestructura en capas de SOA





Infraestructura en capas de SOALas tecnologas de comunicacin y los servicios de infraestructura suelen dividirse en capas o niveles, conformando una pila (stack) de SOA.





Niveles Funcionales

Niveles funcionales: Transporte: mecanismos para la transferencia de mensajes entre consumidores y proveedores de servicios. Comunicacin: mecanismos estndar para la comunicacin de mensajes utilizando los protocolos de transporte subyacentes. Descripcin: esquema acordado para la descripcin formal de servicios. Registro: repositorio de descripciones de servicios que facilita las operaciones de pblicacin y bsqueda. Procesos de Negocios: composicin de mltiples servicios para representar procesos de negocios que produzacan resultados de valor.





Niveles Funcionales






Niveles Funcionales






Niveles Funcionales






Niveles Funcionales






Niveles Funcionales






Niveles de Calidad de Servicios

Niveles de calidad de servicio: Polticas: reglas que especican las condiciones bajos las cuales un proveedor expone sus servicios. Conabilidad: mecanismos para la entrega de mensajes conable (garanta de entrega, entrega ordenada, etc) Seguridad: mecanismos para la transmisin segura de mensajes y para la identicacin, autenticacin y control de acceso de los consumidores de servicios, entre otros. Transacciones: procedimientos aplicados para garantizar resultados consistentes en la invocacin de mltiples servicios. Administracin: conjunto de atributos que pueden ser aplicados para administrar los servicios que se proveen y consumen.



































Enterprise Service Bus (ESB)

Uno de los elementos claves de la infraestructura de SOA es el denominado Enterprise Service Bus (ESB) o Bus de Servicios Empresariales, cuyo objetivo es simplicar la integracin entre los diferentes proveedores y consumidores de servicios brindando un mecanismo estndar de comunicacin. Esta infraestructura de comunicaciones provee servicios bsicos para la publicacin y localizacin de servicios, encaminamiento de mensajes entre clientes y proveedores, soporte para mltiples protocolos de mensajes o mecanismos de interaccin, adaptadores para la integracin de funcionalidades de sistemas legados, etc.





Enterprise Service Bus (ESB)





Tecnologas para SOA

Algunas tecnologas para implementar soluciones basadas en SOA incluyen:Llamadas a Procedimientos Remotos (DCE) Objetos Distribudos (CORBA, DCOM, Java RMI) Middleware Orientado a mensajes (IBM WebSphere MQ, Java Message Service, etc) Monitores de Transacciones (CICS, IMS, Tuxedo, Encinia, etc.) Plataformas B2B (ebXML, etc.) Middleware desarrollado a medida. Servicios Web





Tecnologas para SOA






Tecnologas para SOA






Tecnologas para SOA






Tecnologas para SOA






Tecnologas para SOA






Tecnologas para SOA






Tecnologas para SOA





Concepto Arquitectura Caractersticas Estndares

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Servicios Web

Denicin Un servicio web es una aplicacin de software, identicada mediante una URI, cuyas interfaces y enlaces son descritos, descubiertos e invocados mediante artefactos XML, y que es capaz de soportar interacciones interoperables con otras aplicaciones mediante el intercambio de mensajes XML y protocolos basados en Internet (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI, entre otros)





Servicios Web

Un servicio web es una aplicacin de software que utiliza XML y que interacta en una forma estndar con otras aplicaciones a travs de una red (Internet o una intranet privada). Son funcionalidades expuestas por una organizacin o programa de software, y que pueden ser descubiertos y accedidos por otros programas de software u organizaciones que requieren de dichos servicios. Un servicio web representa una funcionalidad de negocios discreta (tal como ordenar un producto, reservar un vuelo, o calcular intereses, entre otras) que puede ser de valor para muchas organizaciones.





Servicios Web

Los servicios web proporcionan un modelo de computacin distribuida para la integracin de aplicaciones extremadamente heterogneas sobre una red. Las especicaciones de servicios web son completamente independientes de los lenguajes de programacin, sistemas operativos y plataformas de hardware para permitir un bajo acoplamiento entre los consumidores y los proveedores de servicios.





Arquitectura bsica de Servicios Web





Carctersticas de los Servicios Web

Algunas caractersticas fundamentales de los servicios web incluyen: Son autocontenidos Son autodescriptivos Son modulares Pueden ser publicados, descubiertos e invocados a travs de la web. Son interoperables e independientes de las plataformas Estn basados en estndares abiertos de Internet. Pueden componerse.















































Estndares Fundamentales de Servicios Web

La arquitectura bsica de servicios web puede implementarse a partir de un conjunto de tecnologas fundamentales: XML, metalenguaje utilizado para describir modelos, formatos y tipos de datos. La mayora de los estndares de servicios web se basan en este lenguaje. HTTP (HTTPS), puede utilizarse para el transporte de los mensajes de requerimiento y respuesta entre servicios. Este protocolo puede funcionar sobre redes que utilizan TCP/IP.






La arquitectura bsica de servicios web puede implementarse a partir de un conjunto de tecnologas fundamentales: XML, metalenguaje utilizado para describir modelos, formatos y tipos de datos. La mayora de los estndares de servicios web se basan en este lenguaje. HTTP (HTTPS), puede utilizarse para el transporte de los mensajes de requerimiento y respuesta entre servicios. Este protocolo puede funcionar sobre redes que utilizan TCP/IP.






SOAP, protocolo de interoperabilidad estndar que permite conectar diferentes aplicaciones entre s mediante el intercambio de mensajes. Utiliza XML para denir los formatos de mensaje y los servicios que brinda HTTP(HTTPS) para el transporte de los mismos. WSDL, proporciona un vocabulario XML que dene una forma estndar para describir servicios. Las descripciones de servicios incluyen las operaciones que estos exponen (nombres y parmetros) as como la informacin para enlazarse e invocar a los mismos (protocolos y direcciones). UDDI, estndar que facilita el registro y localizacin servicios web, entre otros.

















Otros estndares de Servicios Web

Los estndares fundamentales anteriores se complementan con otros tendientes a satisfacer diferentes requerimientos de calidad de servicios: Polticas: WS-Policy, WS-PolicyAttachment Conabilidad: WS-ReliableMessaging. Seguridad: WS-Security, WS-SecurityPolicy, WS-Trust, WS-SecureConversation, etc. Transacciones: WS-Coordination, WS-AtomicTransaction, WS-BusinessActivity. Composicin: WS-BPEL, WS-CDL.





Modelo de Arquitectura en capas de Servicios WebRelacin entre el modelo en capas de SOA y los estndares de servicios web:




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Conclusiones

SOA dene una arquitectura de sistemas independiente de los lenguajes de programacin, sistemas operativos y plataformas de hardware y software, que permite responder con exibilidad y velocidad a las cambios en los negocios y las tecnologas. La orientacin a servicios es una evolucin de algunos principios y prcticas del diseo de software que han sido utilizados desde hace casi 20 aos. Sin embargo, SOA pretende cambiar el enfoque respecto de la forma tradicional de denir los sistemas de TI empresariales, a n de reducir la brecha existente entre el negocio y las tecnologas de informacin.




Conclusiones

Las tecnologas de Servicios Web denen un modelo de computacin distribuida que facilita la integracin de sistemas altamente heterogneos a travs de Internet, gracias a la utilizacin de estndares abiertos como XML, HTTP, SOAP, y WSDL, entre otros. Algunos de los principales objetivos de SOA tales como el bajo acoplamiento entre proveedores y consumidores de servicios, amplia interoperabilidad, independencia respecto de lenguajes de programacin y plataformas de hardware/software pueden ser alcanzados en base al uso de estas tecnologas. En consecuencia, los Servicios Web se convierten en una alternativa vlida para implementar soluciones basadas en SOA.




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Bibliografa

Juric Matjaz B., Loganathan Ramesh, Sarang Poornachandra , Jennings Frank. SOA Approach to Integration. XML, Web Services, ESB and BPEL in real-worl SOA projects, Packt Publishing, 2007. Pulier Eric, Taylor Hugh. Understandig Enterprise SOA, Manning, 2006. Patterns: Service-Oriented Architecture and Web Services, IBM Red Books, 2004. Zaigham Mahmoood, Service Oriented Architecture: A New Paradigm for Enterprise Application Integration, Proceedings of the 11th WSEAS International Conference on Computers, Greece, July 26-27, 2007. Sommerville I, Ingeniera de Software, 7ma. Edicin, Pearson, 2005.




Bibliografa

Stefan Httenrauch, Fundamentals of Service-Oriented Engineering - An Introduction -, ACM Digital Library. Linthicum David. Next Generation Application Integration. From Simple Information to Web Services, Addison-Wesley Information Technology Series. Bih Joseph, Service Oriented Architecture (SOA). A New Paradigm to implement Dynamic E-business Solutions, Ubiquity, Volume 7, Issue 30, August 8, 2006 August 14, 2006. Papazoglo Michael P., Dubrai Jean-Jacques , A survey of Web Services Technologies, University of Trento, Department of Information and communication Technology, 2004. Reference Model for Service Oriented Architecture,Committee Specication 1, OASIS, August 2006,




Bibliografa

Newcomer Eric, Lomov Greg, Understandig SOA with Web Services, Addison Wesley Professional,2004. Josuttis Nicolai M., SOA in Practice. The Art of Distributed System Design, OReilly, Primera Edicin, Agosto 2007. Erl Thomas. Service-Oriented Architecture: Concepts, Technology, and Design, Prentice Hall, Agosto 2005. Weerawarana Sanjiva, Curbera Francisco, Leymann Frank, Storey Tony, Ferguson Donald F. Web Services Platform Architecture: SOAP, WSDL, WS-Policy, WS-Addressing, WS-BPEL, WS-Reliable Messaging, and More, Prentice Hall PTR, 2005.



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