Vorlesung Service and Cloud Computing" 13. Zusammenfassung

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1 Vorlesung Service and Cloud Computing" 13. Zusammenfassung Dr.-Ing. Iris Braun

2 Gliederung Wiederholung Cloud Computing Entwicklung und Management serviceorientierter Anwendungen (Fortsetzung) Probleme Schrittweise Einführung einer SOA im Unternehmen Zusammenfassung Überblick über SOA-Prinzipien Einordnung der Web-Service-Standards Interoperabilität Vor- und Nachteile Prüfungsschwerpunkte Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 2

3 Lernaufgaben zu Cloud Computing Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 3

4 SOA - Probleme Wer im Rahmen einer serviceorientierten Architektur Services anderer Anbieter nutzt, macht sich abhängig Effektive Fehlerbehandlung und Service Management notwendig Reisebüro Airline Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 4

5 Management einer SOA Anforderungen: Häufig wechselnde Kette der Leistungserbringer Effektive Fehlerbehandlung, dynamischer Austausch von Diensten Gewährleistung QoS (Verfügbarkeit, Sicherheit, Lastverteilung) Granulare und nachvollziehbare Leistungsverrechnung Anpassung an sich verändernde Geschäftsprozesse Lösungen: Dynamische Aushandlung von Service Level Agreements: Vereinbarung und Überwachung von SLA Berichtswesen und Verrechnung Veranlassung von Aktionen bei Verletzung der SLA Service Governance Überwachung der Dienste Service Management - diverse Spezifikationen in Entwicklung Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 5

6 Restrukturierung der Anwendungslandschaft Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 6

7 Restrukturierung der Anwendungslandschaft (1)Fachliche Weiterentwicklung ohne Rücksicht auf Integrationsfähigkeit erhöht die Zahl der komplexen Schnittstellen und ist künftig immer schwerer finanzierbar und wartbar. Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 7

8 Restrukturierung der Anwendungslandschaft (2)Technische Weiterentwicklung Der rein architektonisch getriebene Einstieg in eine serviceorientierte Architektur ohne direkten fachlichen Nutzen birgt ein hohes Konfliktpotenzial aufgrund organisatorischer Änderungen und ist zugleich i.d.r. nicht finanzierbar. Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 8

9 Restrukturierung der Anwendungslandschaft (3)Gesteuerte Evolution Der schrittweise ausbalancierte, Businesscase-getriebene Umbau der Anwendungslandschaft schafft direkten Nutzen und bindet fachliche Entscheidungsträger des Unternehmens mit ein. Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 9

10 Herausforderungen beim Aufbau einer SOA Herausforderungen Flexibilität Optimierung der Geschäftsprozesse Verbesserung der Time-to-Market Schnelle Reaktion auf Marktveränderungen Offenheit Bessere Zusammenarbeit durch Standards Integration von Legacy-Systemen Koexistenz von Individual- und Standard-Software Effizienz Verringerung der Komplexität Wiederverwendung von Funktionalität Unabhängige Entwicklung und Tests Zukunftssicherheit Schnittstellenstabilität Modularisierung Entkopplung Restrukturierung der Anwendungslandschaft durch Aufbau einer SOA Unternehmensorganisation Fachliche Struktur Technische Plattform Methodik Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 10

11 10 Schritte zur SOA (1) 1. Think big, start small (6 10 Services, Abschluss in max. 6 Monaten) 2. Fachabteilungen einbinden (Fachliche Analyse der Anforderungen mit Experten) 3. Bestandsaufnahme (Ressourcen und Datenquellen im LAN und außerhalb) 4. Erste Services einbinden (Pilotservice = redundante Logik, z.b. Kundendatei) 5. Registry installieren (Anfang z.b. mit Website, später z.b. UDDI) Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 11

12 10 Schritte zur SOA (2) 6. Governance regeln (Rechte und Zuständigkeiten für Services) 7. Sicherheit planen (Sicherheit ergänzen wenn externe Partner hinzukommen) 8. Messaging-Infrastruktur aufbauen (für komplexe SOAs genügen synchrone Messages nicht) 9. Service-Management einrichten (Überwachung geschäftskritischer Services) 10. Services orchestrieren (Bildung komplexer Anwendungen Composite Applications ) Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 12

13 Softwarenentwicklung: Top 10 der Probleme Top 10 der Probleme in Softwareprojekten Oder: Wie man eigene Projekte erfolgreich sabotiert. Keine klaren Verantwortlichkeiten und Rollen Fehlende, widersprüchliche, dauernd wechselnde Anforderungen Zu viel oder zu wenig Kommunikation Inadäquate Entwicklungsprozesse Falsche Technologien Unerfahrene Entwickler Unterschätzen der Architekturaufwände Unzureichende Qualitätssicherung Unrealistische Zeitvorgaben Falsche Werkzeuge In der heterogenen, agilen Welt der serviceorientierten Architekturen potenzieren sich diese Probleme! Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 13

14 Zusammenfassung + Wiederholung

15 Wiederholung Begriff SOA OASIS Referenzmodell: Service-orientierte Architektur (SOA) ist ein Paradigma für die Organisation und Verwendung verteilter Fähigkeiten, die unter der Kontrolle verschiedener Besitzerdomänen stehen können. Ein Service (Dienst) ist ein Mechanismus zur Bereitstellung von verteilten Fähigkeiten über eine wohldefinierte Schnittstelle, die entsprechend der in der Dienstbeschreibung festgelegten Einschränkungen und Richtlinien angeboten wird. Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 15

16 Konzepte des SOA-Referenzmodells Grundkonzepte: Sichtbarkeit (visibility) Interaktion (interaction) Wirkung (real world effects) Service Paradigmen: Funktionalität kapseln Über wohldefinierte Schnittstelle anbieten Transparenz der zugrundeliegenden Implementierung und des eigentlichen Anbieters der Dienste Lose Kopplung, Zustandslosigkeit, Autonomie Förderung von Wiederverwendbarkeit (reuse) Weiterentwicklung (growth) Interoperabilität (interoperability) Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 16

17 Prinzipien der Service-Orientierung (1) Nachdem Web Services als wichtigste Realisierungsform einer SOA betrachtet wurden, stellt sich die Frage, welche der in der Einführung betrachteten Prinzipien unmittelbar von einer Web- Services-Implementierung realisiert werden: Prinzip von SOA Wiederverwendbarkeit (Reusability) Dienstbeschreibung (Contract) Lose Kopplung (Loose Coupling) Dienstabstraktion (Abstraction) Unterstützung durch Web Services Nicht automatisch gegeben abhängig von der Logik, die durch den Dienst gekapselt und angeboten wird WSDL-Beschreibung wird vorausgesetzt, wodurch eine Dienstbeschreibung immer vorhanden ist Ja, durch die Verwendung von Dienstbeschreibungen Emulation des Black Box -Modells, das die Details der darunterliegenden Implementierung versteckt Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 17

18 Prinzipien der Service-Orientierung (2) Nicht implizit unterstützte Prinzipien müssen besonders bei serviceorientierter Analyse / Design betrachtet und umgesetzt werden. Prinzip von SOA Komponierbarkeit (Composability) Autonomie (Autonomy) Zustandslosigkeit (Statelessness) Auffindbarkeit (Discoverability) Unterstützung durch Web Services Ja, abhängig von Dienstdesign/Wiederverwendbarkeit Nicht automatisch gegeben autonome Verarbeitung setzt entsprechendes Dienstdesign voraus Bevorzugte Situation, durch SOAP-Style document und viele WS-*-Erweiterungen unterstützt Mit UDDI möglich, aber nicht automatisch gegeben Dienste müssen publiziert werden Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 18

19 Einordnung Erweiterungen und SOA-Prinzipien WS-* Erweiterungen Durch welche zusätzlichen Technologien und Standards werden die SOA- Prinzipien erreicht? Wie hängen die Begriffe zusammen? Lose Kopplung Komponierbarkeit Interoperabilität Wiederverwendbarkeit Erweiterbarkeit Anbieterunabhängigkeit Auffindbarkeit Dienstqualität Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 19

20 Einordnung: Addressing SOAP- Nachrichten standardisieren Messaging-Logik für Zuordnung bietet ein Mittel für Lose Kopplung Komponierbarkeit Interoperabilität Notification, Eventing,... Reliable Messaging Policies Addressing verwenden Metadata Exchange standardisiert Endpunkt-ID von Web Services Wiederverwendbarkeit Erweiterbarkeit Anbieterunabhängigkeit Auffindbarkeit Dienstqualität Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 20

21 Einordnung: Koordination Atomic Transaction Business Activity Lose Kopplung Komponierbarkeit definiert Protokolle für definiert Protokolle für Interoperabilität Coordination Wiederverwendbarkeit Erweiterbarkeit standardisiert Kontrolle von Complex Activities verwaltet Kontext für Web Services Anbieterunabhängigkeit Auffindbarkeit Dienstqualität Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 21

22 Einordnung: Atomic Transaction Business Activities können enthalten Atomic Transaction Lose Kopplung Komponierbarkeit Interoperabilität Wiederverwendbarkeit Coordination definiert Protokolle für bietet Transaktions- Funktionen für Web Services Erweiterbarkeit Anbieterunabhängigkeit Auffindbarkeit Dienstqualität Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 22

23 Das WS-*-Liniennetz Semantik Beschreibung / Veröffentlichung UDDI Sicherheit Messaging WS- Addressing WSDL OWL-S WS-RM WSMO WS Security WS-Notification WSDM Management Kollaboration WS-CF ebxml Registry WS-Context ebsoa-cs WS-BPEL WS- Transaction BPSS ebbp SA- WSDL WS-CDL WS-Policy WS-Provisioning Services SAML XACML Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 23

24 Standards: Welche sind wirklich wichtig? Andrew Tanenbaum: The best thing about standards is that there are so many to choose from. Gibt es einen kleinsten gemeinsamen Nenner? Web Services Interoperability (WS-I) Offener Zusammenschluss aus Unternehmen der Softwareindustrie Ziele: konsistente, zuverlässige Zusammenarbeit von Web- Service-Technologien verschiedener Anbieter, Plattformen, Anwendungen und Sprachen Web-Service-Verwendung fördern: Best Practices, Tools, Beispielanwendungen, Industriekonsens aufbauen Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 24

25 WS-I: Aufgabe Standards und Spezifikationen Voraussetzungen, Anforderungen Implementierungs- Vorlagen Voraussetzungen, Anforderungen Firmen, Industriekonsortien, Entwickler, Endanwender Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 25

26 WS-I: Ergebnisse WS-I Basic Profile 1.0 (2004): SOAP 1.1, WSDL 1.1, UDDI 2.0, XML 1.0, XML Schema, HTTP 1.1 Konventionen und Richtlinien, z.b. für Messaging: RPC-encoded wird abgelehnt, Unterstützung von RPC-literal Fehlerbehandlung mit SOAP-Faults WS-I Basic Security Profile 1.0: Transportsicherheit, SOAP-Messaging-Sicherheit,... Attachments Profile 1.0 (Unterstützung für SOAP with Attachments) Simple SOAP Binding Profile 1.0 (Serialisierung des Envelope usw.) Außerdem: Sample Applications, Testing Tools Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 26

27 WS-I: Beispiel WS-RM WS-Policy WS-Addressing WS-Coordination Dienstanbieter Web Service SOAP 1.1 (rpc-literal) WSDL 1.1 WS-Addressing WS-RM WS-Policy WS-Addressing WS-BPEL Web Service Dienstanbieter Verschiedene Dienste von Dienstanbietern, die verschiedene Erweiterungen verwenden, können miteinander kommunizieren, wenn sie die erforderlichen gemeinsamen Erweiterungen unterstützen. Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 27

28 Zusammenfassung SOA ist ein Architekturprinzip (keine konkrete Technologie) für die Entwicklung verteilter Anwendungen Grundkonzept einer SOA ist die Kapselung von Anwendungsfunktionalität in Diensten, die über eine wohldefinierte und standardisierte Schnittstelle angesprochen und genutzt werden können dies ermöglicht die Kopplung heterogener Anwendungen in komplexen Systemarchitekturen Anwendung der SOA-Konzepte sowohl im Bereich der Enterprise Application Integration als auch im Business-to-Business-Bereich Verschiedene Technologien zur Realisierung einer SOA möglich Web Services und *-Erweiterungen haben sich als Standard durchgesetzt Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 28

29 Überprüfung des Wissens Beantworten Sie jetzt bitte noch ein paar Lernfragen, wie sie beispielsweise in der Prüfung gefragt werden! Dr.-Ing. Iris Braun, WS 2007/2008 Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 29

30 Vorteile von SOA Erleichterung der Entwicklung von großen (large-scale) Unternehmenssystemen Orientierung an Geschäftsprozessen Bessere Anpassbarkeit, Erweiterbarkeit und Agilität Interoperabilität Verbesserung von Skalierbarkeit, Verteilbarkeit, Weiterentwicklung, Wartbarkeit Einfacheres Anbieten, Suchen und Nutzen von Diensten über Dienstverzeichnisse im Internet, Anbieter-Vielfalt Kostensenkung in der Zusammenarbeit von Unternehmen Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 30

31 Wie kann SOA beim RoI helfen? ROI: Return on Investment (Kapitalrendite) Gewinn auf Basis des eingesetzten Kapitals ROI = Gewinn Gesamtkapital Warum kann SOA zu einem definierten ROI führen? Kontinuität des Geschäfts (Begrenzte Auswirkungen auf Legacy- Systeme) Reduzierung der Betriebskosten (Integration, Betrieb und Wartung durch offene Standards weniger aufwändig) Bessere Reaktionsfähigkeit / Agilität (Schnelle Umsetzung neuer Lösungen) Effiziente Verbesserung und Erweiterung existierender Systeme Einfacheres Management durch föderierte, standardisierte Unternehmens-IT Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 31

32 Nachteile von SOA Overhead und damit Performanceverluste durch Transformation der Daten in standardisierte Formate (XML, SOAP) Dokumentenorientierte Nachrichten nicht für jeden Einsatzzweck sinnvoll (Alternative REST) Planung der Granularität und Dekomposition von Business Prozessen aufwändig -> Ein SOA Projekt ist deutlich mehr als nur ein Technikprojekt, organisatorische und methodische Änderungen determinieren die Nachhaltigkeit des Erfolgs! Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 32

33 Nachteil: Geschwindigkeit Wie groß ist der Performancenachteil von Web Services wirklich? Studie von Microsoft: Vergleich von.net Enterprise Services (COM+) ASP.NET Web Services.NET Remoting (MS-spezifisches verteiltes Objektmodell) Untersuchung des Durchsatzes bei 3 typischen Anfragen: 1. Erstellen und Speichern von Bestellungen (hohe Last) 2. Abrufen von Northwind-Produktdaten (große Datenmengen) 3. Abrufen von Kundeninformationen (kleine Datenmengen) Quelle: LeistungVonASPNETWebServicesEnterpriseServicesUndNETRemoting.mspx?mfr=true Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 33

34 Nachteil: Geschwindigkeit Geschwindigkeitsdefizit von Web Services laut Microsoft-Studie weniger entscheidend als Implementationsentscheidungen: Calls per second (rounded) Enterprise Services ASP.NET Web Services.NET Remoting TCP Binary Test 1: Storing orders a) Serialized Data b) DataSet Test 2: Retrieving products a) Serialized Data b) DataSet Test 3: Retrieving customers a) Serialized Data b) DataSet Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 34

35 SOA - Entwicklung und Trends? Einsatz von Web Services SOA Initiative Kommerzielle Service Marketplaces, Internet of Services Inhouse Integration B2B Integration Inhouse SOA Integration B2B SOA Integration Handelbare (Web) Services on-demand SOA, SaaS, Cloud-Comp. Merkmale Taktische Integrationsprojekte Fachübergreifende Initiativen Integration externer Partner IT-Service als Vertragsobjekt und bezahlte Dienstleistung Nutzung von XML/SOAP- Technologie bei Entwicklung neuer Schnittstellen IT- oder Vertriebs- Effizienz- Programme Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 35

36 Prüfung Voraussetzung: erfolgreiche Absolvierung der praktischen Übungen Mündliche Einzelprüfung (Bachelor, andere Studiengänge/Fak) Donnerstag , 9 bis 15 Uhr (Anmeldung im Sekr. INF 3110) Mündlich als Teil einer Komplex-/Modulprüfung (Diplom, Master) Mit anderen Fächern des LS Rechnernetze: Anmeldung im Sekr. INF 3110, Termine siehe Weitere Fächer anderer Professoren (>=4 SWS): Beim dortigen Sekretariat wegen Termin melden Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 36

37 Prüfungsschwerpunkte SOA-Grundprinzipien, Referenzmodell Abgrenzung zu anderen Architekturprinzipien, Vor- und Nachteile von SOA Technologien zur Umsetzung von SOA Web Services - Basis-Protokolle: WSDL, SOAP, UDDI - Offene Fragen: Suche und dynamische Auswahl, Semantik, Komposition, Koordination, Transaktionen, Sicherheit, etc. - WS*-Erweiterungen: - Warum notwendig? - Einordnung der Protokolle/Standards - Grundlegende Funktionsweise keine Protokolldetails RESTful Services Unterschiede ROA vs SOA? SOA-Anwendungsentwicklung und Realisierung Cloud Computing Kategorien, Anwendungsbeispiele Dr.-Ing. Iris Braun Vorlesung SOA, 13. Zusammenfassung Folie 37