FuE-Bereich IuK-Systeme im Gesundheitswesen

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1 FuE-Bereich IuK-Systeme im Gesundheitswesen IG XML und Web Services Dipl.-Inform. Axel Schwolow IG

2 Kommunikation im Web Entwicklung früher ausschließlich Kommunikation über Browser heute zunehmend direkt zwischen Programmen Infrastruktur ist ausgereift (z.b. WWW-Server) Folgen e-commerce HTML bleibt Standard für Datenpräsentation XML wird Standard für Datenkommunikation B2B Web-Kataloge EDI Web-Design Info-Suche 1990 heute

3 XML (extensible Markup Language) XML als Missing Link WebSGML SGML HTML (Hypertext Markup Language) speziell für Präsentation im Web-Browser konzipiert SGML (Standard Generalized Markup Language) fürs Web ungeeignet (zu komplex u. unoptimiert) XML XHTML HTML Lösung: XML für allgemeinen Datenaustausch im Web (1998) ASCII of the Web, Nutzung der Infrastruktur (Server, Browser) XML beschreibt vorrangig Daten und Datenstrukturen XHTML als XML-Sprache ersetzt HTML zur Präsentation

4 XML-Beispiel (Format dc-pathos) <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="yes"?> <!DOCTYPE dc-pathos SYSTEM "dc-pathos.dtd"> <dc-pathos software="caramel 2000 Version (Build 19)"> <Datensatz_dc-pathos> <Untersuchungsschlüssel>H </Untersuchungsschlüssel> <Block_TPAT> <Name>Meier</Name> <Vorname>Ute</Vorname> <Geburtsdatum> </Geburtsdatum> <Geschlecht>F</Geschlecht> <Straße>Kleinweg 7</Straße> <Ort>42579 Heiligenhaus</Ort> <Einsenderdeskriptor></Einsenderdeskriptor> <Aufnahmenummer></Aufnahmenummer> </Block_TPAT> </Datensatz_dc-pathos> </dc-pathos>

5 Typische Kommunikation mit EKN (Meldung) Datenkonsument Krebsregister PID, Codes und Befunde XML Datenproduzent EDV-Melder EDV-Melder liefern Daten über Krebsfälle bzw. sonstige Daten an Register Transfer idealerweise über XML-Dateien, z.zt. meist noch über proprietäre Formate EDV-technische Anforderung von Daten nicht möglich (unidirektional) gezielte Aktualisierung von Daten durch den Produzenten nicht möglich

6 Zukünftiges Kommunikationsszenario? Trigger Event (Teil-)Daten anfordern, aktualisierte Daten gehen zurück XML Krebsregister EDV-Melder XML Trigger Event PID, Codes und Befunde, aber auch Teildatensätze Register kann (Teil-)Daten anfordern, aktualisierte Daten gehen zurück (z.b. Codes) EDV-Melder kann auch Teildatensätze an Register liefern Kommunikation ausschließlich über XML-Formate Transfer von Daten kann durch Ereignisse (Trigger Events) angestoßen werden

7 Transportwege für XML Entscheidend für Architektur des verteilten/gekoppelten Systems: Synchroner/asynchroner Transfer von Nachrichten (z.b. Warteschlangen)? Zeitliche Vorgaben für die Übertragung (z.b. maximale Latenzzeiten)? Möglichkeiten der Verschlüsselung sensitiver Informationen (z.b. PGP, SSL)? Nutzung vorhandener Infrastruktur möglich (z.b. Web-Server)? FTP (File Transfer Protocol): Sinnvoll für große Mengen an XML-Daten, Verschlüsselung z.b. mit PGP einfach Message Queuing (z.b. MSMQ): Asynchrone Übertragung mit Warteschlange, Fokus liegt auf Ankommen der Nachrichten SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Übertragung per , Verschlüsselung z.b. mit PGP, Transferzeiten nicht vorhersagbar HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Setzt auf ausgereifte Technologie auf, überwindet Firewalls, Beantwortung sofort (synchron)

8 XML-RPC (XML Remote Procedure Call) Ansatz: Datenaustausch über Funktionsaufrufe auf entfernten Rechnern Aufbau Einbettung in HTTP POST-Methode mit Header und Body Header sind HTTP-spezifisch, für Anfragen/Anworten unterschiedlich Body enthält die XML-Daten im XML-RPC-Format (Payload) Header (Anfrage) POST /RPC2 HTTP/1.0 User-Agent: CARAMEL 2000 V3.0.1 (Build 23) Host: srvig03.offis.uni-oldenburg.de Content-Type: text/xml Content-Length: 181

9 XML-RPC (XML Remote Procedure Call) Body (Anfrage) <?xml version="1.0"?> <methodcall> <methodname>getversion</methodname> <params> <param> <value><string>caramel 2000</string></value> </param> </params> </methodcall> Datentypen Integer, Boolean, String, Double, Date/Time, Base 64, Arrays, Structures

10 XML-RPC (XML Remote Procedure Call) Header und Body (Antwort) HTTP/ OK Connection: close Content-Length: 342 Content-Type: text/xml Date: Fri, 17 Jul :55:08 GMT Server: Apache 2.0 (Linux) <?xml version="1.0"?> <methodresponse> <params> <value><string>v3.0.1 (Build 23)</string></value> </params> </methodresponse>

11 XML-RPC (XML Remote Procedure Call) Anfrage-Beispiel (Java) XmlRpcClient xmlrpc = new XmlRpcClient("srvig03.offis.uni-oldenburg.de"); Vector params = new Vector(); params.addelement("caramel 2000"); String retval = (String) xmlrpc.execute("getversion", params); die Klasse XmlRpcClient findet man unter

12 XML-RPC - Versuch einer Bewertung einfaches XML-basiertes Protokoll in Anlehnung an Programmierung setzt auf HTTP (Hypertext Transfer Protocol) auf, überwindet Firewalls (Port 80) Einbettung von Funktionalität in gängigen WWW-Servern (z.b. Apache) APIs für viele Programmiersprachen verfügbar (z.b. Java, Perl, ASP, PHP) Transfer beliebiger Daten (z.b. GIFs oder wieder XML mit Base 64 kodiert) universell einsetzbar (verteilte Betriebssysteme und Datenbanken) Download und Upload von Daten möglich (Parameter oder Rückgabe) Sehr Low-Level, Funktionen müssen proprietär umgesetzt werden Großer Kommunikations-Overhead bei kleinen Anfragen/Antworten

13 SOAP (Simple Object Access Protocol) Ansatz: Erweiterter und optimierter Datenaustausch über Remote-Funktionsaufrufe Aufbau Einbettung in HTTP POST mit Header und Body (wie XML-RPC) Body enthält XML-Dokumente im SOAP-Format (Payload) In Funktionsaufrufen können eigene XML-Namespaces verwenden Struktur des SOAP-XML-Formates Envelope Header Body Fault Identifiziert das XML-Dokument als SOAP-Nachricht Optionaler Block z.b. mit Daten zur Authentifizierung Notwendiger Block mit Daten aus Aufruf und Anwort Optionaler Block zur Fehlerindikation innerhalb des Body-Blocks

14 Skelett einer SOAP-Nachricht <?xml version="1.0"?> <soap:envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2001/12/soap-envelope" soap:encodingstyle="http://www.w3.org/2001/12/soap-encoding"> <soap:header>... </soap:header> <soap:body>... <soap:fault>... </soap:fault> </soap:body> </soap:envelope>

15 Beispiel: SOAP-Anforderung POST /SOAP HTTP/1.0 Host: srvig03.offis.uni-oldenburg.de Content-Type: application/soap+xml; charset=utf-8 Content-Length: 123 <?xml version="1.0"?> <soap:envelope...> <soap:body xmlns:m="http://srvig03/cartools"> <m:getversion> <m:program>caramel 2000</m:Program> </m:getversion> </soap:body> </soap:envelope>

16 Beispiel: SOAP-Antwort HTTP/ OK Content-Type: application/soap; charset=utf-8 Content-Length: 123 <?xml version="1.0"?> <soap:envelope...> <soap:body xmlns:m="http://srvig03/cartools"> <m:getversionresponse> <m:version>v3.0.1 (Build 23)</m:Version> </m:getversionresponse> </soap:body> </soap:envelope>

17 SOAP - Versuch einer Bewertung Nachrichten wurden gegenüber XML-RPC stark optimiert (weniger Overhead) Zusatzinfos wie z.b. Daten zur Authentifizierung oder Metadaten im Header große Menge an Datentypen (alle aus XML Schema Part 2) Flexibilität und Erweiterbarkeit durch Verwendung eigener Namespaces Komplexeres Protokoll als XML-RPC (besonders Server-Logik) Alternativen beim Aufbau der Nachricht (Sub-Standards wie bei HTML?)

18 Ressourcen zu XML-RPC und SOAP XML-RPC XML-RPC Homepage XML-RPC - Apache XML-RPC SOAP W3C XML Protocol Working Group Apache SOAP SOAP Tutorial

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