Liste mit Fragen zur Prüfungsvorbereitung im Informatik-Mastermodul

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1 Liste mit Fragen zur Prüfungsvorbereitung im Informatik-Mastermodul Serviceorientierte Architekturen Stand WS 2012/13. Studieren Sie auch noch einmal die als Beispiele zu SOAP und WS verwendeten XML-Dokumente. 14. Januar Begriffe und Grundlagen Welche Probleme entstehen bei unternehmensübergreifender Software durch die Vielzahl vorhandener Programmiersprachen? Welche Probleme entstehen bei unternehmensübergreifender Software durch die Vielzahl vorhandener Kommunikationsprotokolle? Was ist EAI? Was heißt ERP? Was ist ERP-Software? Nennen Sie ein Beispiel! Warum ist SOA für EAI geeignet? Was ist ein ESB? Wozu braucht man einen ESB? Wie kann man sich einen ESB konkret vorstellen? Welche Funktionen bietet er? Eine wesentliche Aufgabe eines ESB ist es, die Interoperabilität von Anwendungen sicherzustellen. Wie macht man das konkret, wenn die beteiligten Alt-Anwendungen nicht entsprechend programmiert wurden? 2 SOA-Grundlagen Was ist eine SOA? Was ist ein Service? Welche Rolle spielt das OASIS-Konsortium im Hinblick auf SOA? 1

2 Welche Rolle spielt das WWW-Konsortium (W3C) im Hinblick auf SOA? Welche Rolle spielt die Organisation WSI im Hinblick auf SOA? Wie unterscheidet sich eine SOA von anderen Architekturmustern? Wie unterscheidet sich eine SOA von einem OO-Modell? Was versteht man unter einen säulenförmig (vertikal) strukturierten IT-Organisation? Ist eine solche Organisation für SOA geeignet? Warum wird eine Geschäftsprozess-orientierte Architektur auch Balken -Architektur (horizontal) genannt? Geben Sie anhand einer Skizze den Bezug zwischen Säulen und Balken an. Geben Sie anhand eines Beispiels den Bezug zwischen Säulen und Balken an. Bezug zwischen SOA und Web-Services XML SOAP Einsatzgebiete für eine SOA Warum eignet sich eine SOA für E-Business in großen Unternehmen? Warum eignet sich eine SOA für unternehmensübergreifende Systeme? Nennen Sie die wichtigen Merkmale von Diensten in einer SOA Was bedeutet Dienste-Autonomie? Warum sind offene Standards und Plattformunabhängigkeit als SOA-Merkmale unverzichtbar? Was versteht man unter Granularität einer Komponentenarchitektur? Erläutern Sie den Begriff an einem Beispiel. Was spricht für und gegen eine sehr feinkörnige Modellierung von Diensten? 3 SOA Technische Merkmale Wie kommunizieren Dienste innerhalb einer SOA? Was ist ein komplexer Kommunikationspfad? Geben Sie ein Beispiel an. Geben Sie Beispiele für intermediäre Services an Erläutern Sie die Klassifikation von Diensten in: Prozess-orientierter Geschäftsdienst 2

3 Entitäts-orientierter Geschäftsdienst technischer Hilfsdienst und geben Sie Beispiele an. Wie ist die Wiederverwendbarkeit für diese Diensteklassen? Woraus kann ein SOA-Dienstvertrag bestehen? (WSDL-Definition +... ) Was ist Orchestrierung von Diensten? Wie kann man sich die Implementierung der Orchestrierungsschicht vorstellen? Josuttis gibt ein Modell einer SOA mit 3 Ausbaustufen an. Nennen Sie diese Stufen und beschreiben Sie jede Stufe kurz. Was ist im Josuttis SOA-Modell der Unterschied zwischen fundamentaler SOA und föderierter SOA? Was ist im Josuttis SOA-Modell der Unterschied zwischen föderierter SOA und prozessfähiger SOA? In einem Campusverwaltungssystem soll der Geschäftsprozess Exmatrikulation serviceorientiert implementiert werden. Nennen Sie wesentliche Bestandteile dieses Geschäftsprozesses. Welche Anwendungen könnten am Prozess beteiligt sein? Was heißt serviceorientiert in diesem Beispiel konkret? Welches Services könnten dabei eine Rolle spielen? Warum ist der SOA-Ansatz hier geeignet? Welche Ausbaustufe nach Josuttis braucht man dazu? Warum genügt eine föderierte SOA nicht? 4 Nachrichtenaustausch Geben Sie die wichtigsten Muster für Nachrichtenaustausch in einer SOA an. Beschreiben Sie das Nachrichtenaustauschmuster fire and forget. Geben Sie ein praktisches Beispiel an. Beschreiben Sie das Nachrichtenaustauschmuster request/response. Geben Sie ein praktisches Beispiel an. Beschreiben Sie das Nachrichtenaustauschmuster publisher-subscriber. Geben Sie ein praktisches Beispiel an. In einem komplexen publisher-subscriber -Modell gibt es folgende Rollen: Der Herausgeber einer Mitteilung Der Versender von Mitteilungen 3

4 Der Abonnement-Verwalter Der Abonnent Angenommen, jede dieser Rollen wird durch einen Service implementiert. Welche Operationen bieten diese Services? Welche Beziehungen bestehen zwischen diesen Services? Netzwerkpakete können verloren gehen. Welche Merkmale eines Protokolls zur Nachrichtenübertragung machen die Übermittlung zuverlässig? Ein Qualitätsmerkmal für Nachrichtenübertragung ist die Zuverlässigkeit. Beschreiben Sie in diesem Zusammenhang die Übermittlungs-Attribute höchstens einmal, mindestens einmal, genau einmal. Wie kann ein Protokoll zur Nachrichtenübertragung dafür sorgen, dass eine Nachricht mindestens einmal übermittelt wird? Wie kann ein Protokoll zur Nachrichtenübertragung dafür sorgen, dass eine Nachricht höchstens einmal übermittelt wird? Wie kann ein Protokoll zur Nachrichtenübertragung dafür sorgen, dass eine Nachricht genau einmal übermittelt wird? 5 Lose Kopplung Was bedeutet lose Kopplung? Erläutern Sie den Begriff an einem Beispiel. Nennen Sie mehrere Aspekte loser Kopplung Zwei kommunizierende Services benutzen für die Kommunikation einen Vermittler. Welche Funktionen könnte der Vermittler übernehmen? Was ist asynchrone Kommunikation? Welche Vor- und Nachteile hat asynchrone Kommunikation gegenüber synchroner Kommunikation? Services können über logische Adressen erreicht werden. Ein Vermittler übersetzt logische Adressen in konkrete Transportadressen. Wofür könnte das nützlich sein? Woher kennt der Vermittler die Transportadressen? Inwiefern ist die Nutzung logischer Adressen ein Aspekt loser Kopplung? Ist die unternehmensweite exakte Spezifikation aller Datentypen in einem großen Unternehmen eine gute Idee? Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile. Was ist Message oriented Middleware (MOM)? Welche Vor- und Nachteile hat der Einsatz eines Message-Queueing-Systems? In einem Geschäftsprozess greifen mehrere Services nebenläufig auf mehrere Backends zu. Das Konzept der verteilten Transaktion ist dabei oft nicht verwendbar. Warum nicht? Welche Alternative gibt es? Nennen Sie ein konkretes Anwendungs-Szenario dazu. 4

5 6 Web-Services Was trägt zur Plattformunabhängigkeit von WS bei? Was sind Web-Services? Welche Transportprotokoll-Bindungen werden unterstützt? Was ist ein Endpunkt eines Webservice? Was ist das WS-I Basic Profile? Welche Informationen stecken in einem WSDL-Dokument? Welche WS-Erweiterungen kennen Sie? Welche Funktionen bietet WS-Reliable Messaging? Welche Funktionen bietet WS-Security? Wozu WS-Security? Es gibt doch SSL/TLS! Welche Funktionen bietet WS-Policy? Welche Funktionen bietet WS-Atomic Transaction? Welche Funktionen bietet WS-BPEL? Wie sind die WS-Erweiterungen realisiert? 7 SOAP Was ist SOAP? Wie funktioniert SOAP-Kommunikation? Welche Bestandteile hat eine SOAP-Nachricht? Was ist ein SOAP-Header? Wie wird er genutzt? Was ist eine Nachrichtenpfad? Was ist ein dynamischer Nachrichtenpfad? Was ist ein physikalischer und ein logischer Nachrichtenpfad? Geben Sie ein Beispiel an. Wie lässt sich SOAP erweitern? Geben Sie Beispiele an. Gibt es vordefinierte SOAP-Header oder ist die Header-Definition immer Sache des Anwendungsentwicklers? Lassen sich anwendungsspezifische SOAP-Header definieren und verwenden? Erläutern Sie die wichtigsten Merkmale des SOAP-Ausnahme-Mechanismus (SOAP- fault ). 5

6 8 WSDL In einem XML-Dokument taucht ein porttype -Element auf. Um was handelt es sich hierbei? Beschreiben Sie kurz die Bestandteile einer WSDL-Schnittstellenbeschreibung. Welches sind die wesentlichen Bestandteile einer abstrakten WSDL-Schnittstelle? Welches sind die wesentlichen Bestandteile einer WSDL-Operation? Enthalten WSDL-Beschreibungen Informationen über die Nutzlast der Nachrichten? Wenn ja, in welcher Form? Prüfen Sie, ob Sie die XML-Code-Beispiele aus den Folien zum Thema WSDL verstehen. 9 WS-Policy Was kann man sich bei Webservices unter Richtlinien (policies) vorstellen? Geben Sie Beispiele an. Was ist eine Richtliniendomäne? Geben Sie Beispiele an. Was ist ein Richtliniensubjekt? Geben Sie Beispiele an. Was ist der wesentliche Kern des Standards WS-Policy? Prüfen Sie, ob Sie die XML-Code-Beispiele aus den Folien und den Aufgaben zum Thema Richtlinien verstehen. 10 Sicherheit Warum ist Sicherheit bei Webservices ein besonders heikles Thema, etwa im Vergleich zur Web-Präsenz eines Unternehmens? Ein Webservice nimmt Aufträge entgegen. Geben Sie die Angriffsmöglichkeiten an, denen dieser Webservice ausgesetzt ist. Ein Service prüft, ob der Dienstenutzer autorisiert und authentisiert ist. Was ist der Unterschied? Wann ist eine Nachricht authentisch? Wie erkennt man Manipulationen einer Nachricht? Kann man die Manipulation einer Nachricht durch eine man in the middle -Attacke verhindern? Wozu dient die Verschlüsselung einer Nachricht mit dem privaten Schlüssel des Absenders? 6

7 Wozu dient die Verschlüsselung einer Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers? Ist durch die Verschlüsselung eines Auftrags mit dem privaten Schlüssel des Auftraggebers die Nichtabstreitbarkeit der Auftragserteilung sichergestellt? Begründen Sie die Antwort. Beschreiben Sie kurz, wie man eine digitale Signatur eines Dokuments D verwendet. Der Absender ist Bob, der Empfänger ist Alice. Die Signatur soll das asymmetrische RSA-Verfahren und das Hash-Verfahren SHA-1 benutzen. Verwenden Sie folgende Notation: Pubkey(X) ist der öffentliche RSA-Schlüssel der Person X Privkey(X) ist der private RSA-Schlüssel der Person X crypt(key,doc) ist das Ergebnis der Verschlüsselung des Dokuments DOC mit dem RSA-Schlüssel KEY SHA1(DOC) ist das Ergebnis der Anwendung des Hashverfahrens auf das Dokument DOC Wozu braucht man digitale Signaturen? Reicht nicht die Verschlüsselung mit dem privaten Schlüssel des Absenders? Ist durch die Verschlüsselung eines Auftrags mit dem privaten Schlüssel des Auftraggebers die Nichtabstreitbarkeit der Auftragserteilung sichergestellt? Ist durch die Verschlüsselung eines Auftrags mit dem privaten Schlüssel des Auftraggebers die Erkennbarkeit von Manipulationen des Auftrags sichergestellt? Ist durch die Verschlüsselung eines Auftrags mit dem privaten Schlüssel des Auftraggebers die Authentisierung des Auftraggebers sichergestellt? Warum genügt SSL/TLS nicht als Sicherheitskonzept für WS? Welches Webservice-spezifischen Denial of service -Angriffe kennen Sie? Was heißt Nichtabstreitbarkeit? Geben Sie ein praktisches Beispiel aus dem B2B-Bereich an, in dem Nichtabstreitbarkeit benötigt wird. Was heißt Nichtabstreitbarkeit bei der Erteilung eines Auftrags? Wie kann man hier die Nichtabstreitbarkeit sicherstellen? Welche wichtigen Sicherheitsstandards für Webservices kennen Sie? Was ist ein PKI-System? Welche Funktionen bietet es? Was ist ein Signaturschlüssel-Zertifikat? Wer erstellt es? Wer benutzt es? Wie wird es benutzt? Was ist eine qualifizierte digitale Signatur? Welche Rolle spielen solche Signaturen in der Praxis? Was ist X.509? 7

8 Was ist ein X.509-Attributzertifikat? Geben Sie ein Beispiel an. Wie werden Personen und Firmen in einem X.509-Zertifikat eindeutig identifiziert? Ein Auftragsannahme-Service erhält einen gemäß X.509 digital signierten Auftrag. Beschreiben Sie die einzelnen Schritte der Signaturprüfung unter der Annahme, dass gesperrte Signaturen und nicht vertrauenswürdige Zertifizierungsstellen erkannt werden sollen. Warum benötigt man für eine funktionierende PKI neben X.509 noch weitere Standards wie z.b. PKCS? Welches sind die wichtigen Merkmale von XML-Encryption? Welches sind die wichtigen Merkmale von XML-Signature? Geben Sie ein praktisches Beispiel an, in dem es Sinn macht, zwei Teile einer Nachricht mit unterschiedlichen Signaturschlüsseln zu signieren. Wozu braucht man bei digitaler Signatur eine kanonische Repräsentation? Beschreiben Sie, wie die XML-Standards für Verschlüsselung und Signatur in das WS-Framework integriert werden. Was ist ein security token? Geben Sie Beispiele an. Prüfen Sie, ob Sie die XML-Code-Beispiele aus den Folien und den Aufgaben zum Thema Sicherheit verstehen. Was heißt Single Sign-On? Bei SSO denkt man oft zunächst an interaktive Rechnernutzung, also einen Benutzer, der sich nur einmal authentifiziert und damit beispielsweise auf verschiedene nicht öffentliche Internetangebote zugreifen kann. SSO ist jedoch für im SOA-Umfeld unverzichtbar. Warum? Wie ist der Ablauf im SSO-Szenario Service provider initiiert SSO wenn es in der Anwendungsdomäne mehrere Identitäts-Provider gibt? Was ist föderiertes SSO? Was heißt und was ist SAML? Was ist ein SAML-Profil? Was ist ein SAML-Binding? Wie funktioniert das SAML-Binding HTTP-Redirect? Was ist ein PEP/PDP/PIP? Beschreiben Sie diese Rollen innerhalb einer Sicherheitsarchitektur. Stellen Sie sicher, dass Sie die im Foliensatz und in den Aufgaben vorgestellten XML-Dokumente im Hinblick auf die WS-Security-Metadaten verstehen. 8

9 11 Sonstiges zu den Webservices Worum geht es beim WS-Standard Reliable Messaging? Was ist das WS-I Basic Profile und wozu braucht man es? Wozu benötigt man in einer SOA Metadatenaustausch? Gibt es bei Webservices einen Standard für Metadatenaustausch? Geben Sie ein praktisches Beispiel für Metadatenaustausch an. 12 Geschäftsprozessmanagement und Geschäftsprozessmodellierung Welche Aspekte beinhaltet Geschäftsprozessmanagement? Welche Ziele verfolgt die Unternehmensleitung bei der Geschäftsprozessmodellierung? Was heißt BPEL? Nennen Sie die wesentlichen Merkmale der Business Process Execution Language BPEL. Was ist ein BPEL sequence? Was ist ein BPEL invoke? Was ist ein BPEL receive? Was ist ein BPEL reply? Was heißt BPMN? Nennen Sie die wesentlichen Merkmale der Business Process Modelling Notation BPMN. Bei BPMN gibt es (swimming) pools und (swimming) lanes. Was hat es damit auf sich? Welche Gruppen von Flussobjekten kennt die BPMN? Bei BPMN kann man Aktivitäten mit Gateways verbinden. Beschreiben Sie die wesentlichen Merkmale von BPMN Gateways. Welche Probleme treten bei der Generierung von BPEL-Programmen aus BPMN-Diagrammen auf? 9

10 13 SOA-Entwicklung Wie könnte eine Top-Down Vorgehensweise zur Entwicklung einer SOA aussehen? Wie könnte eine Bottom-Up Vorgehensweise zur Entwicklung einer SOA aussehen? Welches sind die Vor- und Nachteile dieser Strategien? Wie kommt man im Rahmen einer serviceorientierten Analyse zu Service-Kandidaten? Was versteht man unter Modellgetriebener Softwareentwicklung? Welche Rolle spielen Metamodelle bei der modellgetriebenen Softwareentwicklung? Welche Rolle spielen domänenspezifische Sprachen bei der modellgetriebenen Softwareentwicklung? 14 SOA und Java Was ist JAXB? Was kann man damit machen? Was ist JAX-WS? Welche Beziehung besteht zwischen JAX-WS und JAXB? Welche logischen Komponenten müssen Middleware-Systeme zur Unterstützung von Webservices bereitstellen? Welche Aufgabe hat ein JAX-WS Schema-Compiler? Welche Aufgabe hat ein JAX-WS Schema-Generator? JAXB definiert eine Reihe von Java-Annotationen. Wozu dienen diese Annotationen? Geben Sie ein Beispiel an. Wenn man mit JAXB eine Java Bean-Klasse in XML transformiert, stellt sich die Frage, ob die Bean-Attribute in XML-Elemente oder XML-Attribute übersetzt werden. Hat der JAXB-Nutzer Einfluss auf die Art der Übersetzung? Muss der JAXB-Nutzer in jedem Fall entscheiden, welche Art der Übersetzung er möchte? JAXB bietet für jeden XML-(Schema)-Datentyp eine Standardtransformation in einen Java Datentyp an. Welche Möglichkeiten gibt es, dieses Standardverhalten zu modifizieren? JAXB bietet für jeden Java Datentyp eine Standardtransformation in einen XML-(Schema)-Datentyp an. Welche Möglichkeiten gibt es, dieses Standardverhalten zu modifizieren? Was versteht man bei JAXB unter Marshalling und Unmarshalling? Kundendaten, die gemäß einer komplexen XML-Typspezifikation aufgebaut sind, sollen an ein vorhandenes Java-Programm weitergeleitet werden. Das Java-Programm benutzt aber ein anderes Datenmodell für die Kundendaten. Der JAXB-Annotationsmechanismus reicht nicht aus, um die Typ-Inkompatibilitäten zu überwinden. Welche Möglichkeiten hat der Entwickler, wenn er nicht die komplette Typkonversion selbst programmieren will? Welche Rolle könnte XSLT dabei spielen? 10