Inhalt. ! Einführung. ! Model/Architektur und Protokoll-Stack. ! Begriffe XML-RPC, SOAP, WSDL und UDDI. ! Web Services Ablauf (Anhand eines Beispiels)

Transkript

1 Webtechnologien - webt Web Services webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Verteilte Software-Systeme Ziel Protokolle, Datenformate, Zugriffsschutz?! Begriffsbildung Einkauf Kunde Zulieferer Sie - wissen um was es hier geht - Kennen wichtigste Bestandteile, Begriffe - Verstehen das Prinzip von WS - Können sich selbständig weiter vertiefen (oder besuchen ein Vertiefungsmodul) Grosshändler Fabrikant webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/2004 4

2 Web Services Web Services - Prozess! Standardisierter Informationsaustausch basierend auf HTTP und XML WEB-Service-Anwendungsbeispiel: ein Hotel, bei welchem der Reisebüro-Agent gleich die Buchung vornehmen kann. HTTP / HTML HTTP / XML webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Dienst-Anbieter publiziert Verzeichniseintrag 2 Abnehmer sucht geeigneten Dienst 3 Abnehmer nutzt Dienst des Anbieters Drei grundlegenden Rollen in der WS-Welt: Der Kunde (Dienstabnehmer), welcher einkaufen / bestellen / buchen will. Der Diensteanbieter Registry in der die Dienste veröffentlicht werden webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Web Service-Zwiebelschalenmodell webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/2004 7! Web-Service: Komponente, die ihre Funktionalität über eine öffentliche Schnittstelle für viele Benutzer oder Organisationen anbietet. Komplexe Dienste lassen sich durch geschickte Kombination aus Basisdiensten zusammen bauen. Verzeichnis der angebotenen Dienste Universal Service Description Discovery and Integration (USDDI) " Veröffentlichung und Suche Beschreibung des Dienstes Web Service Description Language (WSDL) Transport der Daten zwischen den Servern, und Aufruf der entfernten Methoden (Simple Object Access Protocol) : Vermittlung durch XML-Standardformat Dienstleistung, auf die via Web zugegriffen werden kann (realisiert webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ z.b. als PHP-Script)

3 Web Services Architektur und Protokollstack.Web Services Architektur und Protokollstack Der Network Layer ist hier stellvertretend für alle vier unteren OSI Netzwerklayer (Paketadressierung, -organisation, Routing, Paket Dis-/Assembling). Wir setzen ihn als funktionierend voraus. Der Transport Layer ist für uns meistens HTTP. Man kann aber aus verschiedenen Gründen auch andere Protokolle benutzen. Wichtig ist noch zu verstehen, dass wir über dieses Protokoll unsere Web Services 'veröffentlichen'. Das heisst, dass wir mit seinen Eigenschaften leben müssen. Der Messaging Layer ist wohl der wichtigste Layer im Protokollstack für uns. Wie wir wissen, werden alle Web Service Nachrichten in XML formatiert versendet. Messaging Layer übernimmt u.a. für uns das Programmiersprache- und Plattform-unabhängige Verpacken resp. Entpacken der Information, die wir übertragen wollen. Die Zukunft gehört hier eindeutig SOAP. Der Description Layer hilft die Web Services zu beschreiben. Wenn man eine WSDL Beschreibung des Web Services anbietet, kann ein Client alles über diesen erfahren: Methoden, Input- / Outputparameter und ihre Datentypen, Messagetypen und Interaktionsmuster, benutztes Messaging Layer Protokoll... einfach alles. Man kann diese Informationen benutzen um so automatisiert einen Client zu erstellen. WSDL selbst ist auch eine in XML beschriebene Sprache. Der Discovery Layer bietet folgende Vorteile: Er erlaubt Organisationen das Veröffentlichen ihrer Dienste und Dienstbeschreibungen in eine Registry Er erlaubt Clients nach Informationen in der Registry zu suchen um auf diese Weise, ähnlich der Linksuche in einer Web-Suchmaschine, Services zu finden. webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Aufruf von entfernten Methoden: 1) XML-RPC (XML-Remote Procedure Call)! Aufruf einer Funktion in einer Programmiersprache, z.b. print('meintext');! XML-RPC erlaubt auch Funktionen aufrufen, die sich auf einem entfernten Rechner, welcher über das Netzwerk angesprochen wird. befinden. Problem: wie die zu übermittelnden Daten (z.b. Funktionsargumente beim Aufurf) encodiert werden. Im obigen Beispiel methodname:print, argument:string:'meintext'. Lösung. Argumente in XML verpacken! XML-RPC encodiert die zu übermittelnden Daten mit XML: <?xml version="1.0"?> <methodcall> <methodname>print</methodname> <params> <param> <value><string>meintext</string></value> <param> <params> </methodcall> webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/

4 Aufruf von entfernten Methoden: 2) SOAP (Simple Object Access Protocol)! SOAP kann alles was XML-RPC auch kann und mehr...! eines der technologischen Standbeine des Microsoft.NET Frameworks! auch gut in J2EE integriert.! Transport-Layer neutral. D.h., nicht auf HTTP beschränkt, man könnte einen Webservice genauso über SMTP ( ), FTP oder sonst ein Protokoll anbieten.! SOAP bietet, im Gegensatz zu XML-RPC, auch das Routing von SOAP Messages an. Somit bearbeitet der emfangende Server die Nachricht und sendet sie dann noch weiter zur nächsten Instanz. Somit lassen sich 'Produktionsketten' auf Web Service Stufe abbilden. Beispielsweise wird eine Bestellung (Warenkorbinhalt) abgesendet. Der erste Service berechnet die Rabattstufe des Kunden, der nächste die Steuern, der übernächste die Versandkosten, u.s.w.! SOAP Messages machen Gebrauch von XML Schemas (Definition der Datentypen) und XML Namespaces " Programmierer können in einer SOAP Message jegliche XML Vokabulare benutzen die sie wollen, ohne mit SOAP selbst ins Gehege zu kommen. WSDL und UDDI WSDL (Web Services Description Language)! WSDL ist ein XML Standard um Web Services (maschinenlesbar) zu beschreiben.! Mittels WSDL kann ein Web Service bis ins kleinste Detail beschreiben werden (Datentypen, Operationen, Protokollbindungen,...) " der Web Service Client kann dann automatisch 'erstellt' werden. " Man muss dann nur noch wissen, welche Methode aufzurufen ist. " Kapselung " Einsparung an Entwicklungszeit " Flexibilität.! Im Anhang kurz behandelt UDDI (Universal Description, Discovery and Integration)! ist ein Directory Service, welcher erlaubt Web Services zu registrieren und zu veröffentlichen (publish) und ähnlich wie beim Google Suchdienst für Webinhalte, wieder aufzufinden (search).! Wird nicht in dieser Einführung behandelt " Modul Distributed Systems webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Web Services Bsp: Ablauf ( per pedes ) WEB-Service- Client (normalerweise ein anderer WEB-Server) WEB-Services- Request (SOAP) WEB-Services- Response (SOAP) normaler HTTP- POST-Request normale HTTP- Response (mit Content-Type: text/xml) Server Mit WEB- Service (Apache) WEB-Service via HTML kann auf viele Arten realisiert werden: PHP-Interpreter PHP-Script, das ein WEB-Service realisiert (also SOAP- versteht z.b. mit Hilfe von NuSoap-PHP-Library) z.b. mit einem WEB-Server und PHP-Script, dass SOAP-Requests versteht und die Antworten im SOAP-Format generieren kann webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/

5 Web Services Bsp: Ablauf ( per pedes ) Web Services-Bsp: SOAP-Request Soap-Message-Struktur POST /webservices/webservices_progs/per_pedes/server.php HTTP/1.0 Host: localhost Referer: /~username/webservices/progs/per_pedes/client.php Content-type: application/x-www-url-encoded Content-length: 651 <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <SOAP-ENV:Envelope SOAP-ENV:encodingStyle=" xmlns:soap-env=" xmlns:soap-enc=" xmlns:xsd=" xmlns:xsi=" xmlns:si=" Normaler HTTP-POST Request mit dem Aufruf eines Scripts, das ein WEB-Service realisiert (liest SOAP-Request via stdin) Request-Body mit der SOAP-WEB-Service- Request-Envelope <SOAP-ENV:Body> webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ <ns1:helloworldcall xmlns:ns1=" <message xsi:type="xsd:string">meine Nachricht</message> </ns1:helloworldcall> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> Body innerhalb der SOAP-WEB-Service-Request- Envelope enthält Aufruf und Parameter des WEB-Service webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Web Services-Bsp: SOAP-Response HTTP/ OK Date: Tue, 21 Oct :01:34 GMT Server: Apache/ (Linux/SuSE) mod_ssl/ OpenSSL/0.9.6i PHP/4.3.1 X-Powered-By: PHP/4.3.1 Status: 200 OK Content-Length: 592 Connection: close Content-Type: text/xml; charset=iso X-Pad: avoid browser bug <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <SOAP-ENV:Envelope SOAP-ENV:encodingStyle=" xmlns:soap-env=" xmlns:xsd=" xmlns:xsi=" xmlns:soap-enc=" xmlns:si=" HTTP-Response vom WEB- Server generiert enthält die SOAP-WEB-Service-Response (in XML) WEB-Service- Antwort mit Resultat <SOAP-ENV:Body> <helloworldcallresponse> <soapval xsi:type="xsd:string">hello World. Deine Message in Grossbuchstaben: MEINE NACHRICHT</soapVal> </helloworldcallresponse> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/

6 Web Services - Vorteile! Plattformunabhängig! Freie Wahl der Programmiersprache! Kommunikation via TCP/IP-Port 80 (Einfache Firewall-Konfiguration)! Standardbasiert (HTTP, XML, SOAP, WSDL, UDDI)! Lose Kopplung unabhängiger Systeme! Auffinden von Diensten via Verzeichnisse! Anpassbar und erweiterbar webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Anhang: WEB-Services mit NuSOAP-PHP-Library WEB-Services mit NuSOAP-PHP-Library! Sehr einfache Realisation von WEB-Service- Client und Server in PHP! Siehe auch die Lektion und Prakt.-Anleitung (Hello World auf verteilten Systemen ) url mit Parameter message WEB-Client WEB-Server Resultats-WEB-Seite SOAP-Client SOAP- Messages (verpackt in HTTP-Request und Response) SOAP-Server (php-script auf einem WEB-Server, das die (im HTTP-Post-Request verpackte) SOAP-Request- Envelope via stdin einliest, bearbeitet und die SOAP-Antwort in einer HTTP-Response returniert) webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ (SOAP via HTTP) webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/

7 WEB-Services mit NuSOAP-PHP-Library WEB-Services mit NuSOAP-PHP-Library webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ WEB-Services mit NuSOAP-PHP-Library: Server url mit message -Param WEB-Client WEB-Server Resultats-WEB-Seite SOAP-Client SOAP- Messages SOAP-Server (php-script, das die SOAP-Daten als HTML-Post-Request via sdtin einliest) <?php // NuSOAP Library einbinden. NuSOAP findet man hier: require_once('../nusoap_cvs/lib/nusoap.php'); // Neues SOAP Server Objekt instanzieren $server = new soap_server; // Die als Webservice anzubietende Funktion hello beim SOAP Server registrieren $server->register('hello'); // hello stetzt das Wort hello vor den uebergebenen String (=> hello World). function hello ($message) { return "hello $message"; }// End function hello // Wir lesen die via POST uebergebenen Daten im Rohformat ein (via Input- Streams) $fd = fopen('php://input','r'); while(!feof($fd)) { $http_raw_post_data = fread($fd,1024); } fclose($fd); // Wir lassen den Server nun laufen und beenden anschliessend $server->service($http_raw_post_data); exit();?> webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ WEB-Services mit NuSOAP-PHP-Library: Client <?php // Datei: client.php WEB-Client // Aufruf mit URL und einem Parameter (String message): // // Dieser Client kreiert dann SOAP-Request, Sendet es zum SOAP-Server und empfängt das Resultat // NuSOAP Library einbinden. url mit message -Param WEB-Server Resultats-WEB-Seite SOAP-Client require_once('../nusoap_cvs/lib/nusoap.php'); // Neues SOAP Client Objekt instanzieren mit Angabe des Servers (URL, inkl. Script) $client = new soapclient(' webservices_progs/hello_world/server.php'); // Wir bereiten die vom Formular uebergebenen Daten in einem Array auf $parameter = array('message' => $_GET['message']); // Nun wird die Funktion hello des SOAP-Servers aufgerufen, Rueckgabe -> $antwort. $antwort = $client->call('hello',$parameter); SOAP- Messages SOAP-Server echo "Hello World in SOAP<br><br>"; echo "Übergebener Text: '<b>".$_get['message']."</b>' (als?message=text codiert angeben)<br />"; echo "Antwort: '<b>".print_r($antwort,true)."</b>'"; // End of file ?> webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/

8 Anhang: WSDL Web Services mit WSDL beschreiben! WSDL = Web Service Description Language ebenfalls in XML beschrieben (WSDL Schema). In WSDL wird reger Gebrauch von XML Schemas und XML Namespaces gemacht.! WSDL Web Service Beschreibung enthalten die Beschreibung der WS- Methoden (Funktionen) und den Parameter die der einzelnen Methoden übergeben werden müssen.! WSDL Dokumente werden auf der Serverseite erzeugt/bereitgestellt und anschliessend dem Client zur Verfügung gestellt.! Mit Hilfe der WSDL kann der Client automatisch (z.b. in PHP) generiert werden.! Siehe auch die Lektion und Prakt.-Anleitung webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ WSDL WSDL Aufbau eines WSDL Dokuments die Beschreibung verwendeter komplexer Datentypen, der Darstellung der Datenpakete (Messages) der Methoden, welche es gibt und der Verbindung zwischen all diesen Definitionen. Hier wird anzubietende Service, der von den Definitionen im abstrakten Teil gebrauch Macht, konkret beschrieben, Hier werden auch Angaben wie der Ort des Web Services und dergleichen gemacht Simple Types Bsp. (implizit definiert): string, byte, unsignedbyte, int, positiveinteger, decimal, float, double, boolean, time, datetime, anyuri,.. (siehe die Tabelle in Prakt.-Unterlagen) webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/

9 WSDL. Bsp. Namespaces als Attribute von Tag definitions tns = targetnamespace erlaubt dem WSDL Dokument sich <?xml version="1.0"?> auf sich selbst zu beziehen. <definitions name="zhwdateinfo" xmlns:tns=" xmlns:xsd=" xmlns:soap=" xmlns=" <message name="zhwdateinforequest"> <part name="format" type="xsd:string"/> </message> <message name="zhwdateinforesponse"> <part name="return" type="xsd:string"/> </message> <porttype name="zhwdateinfoporttype"> <operation name="zhwdateinfo"> <input message="tns:zhwdateinforequest" /> <output message="tns:zhwdateinforesponse" /> </operation> </porttype>.. In diesem Beispiel werden hier keine eigene (komplexe) Datentypen definiert webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ WSDL. Bsp.. <binding name="zhwdateinfobinding" type="tns:zhwdateinfoporttype"> <soap:binding style="rpc" transport=" <operation name="zhwdateinfo"> <soap:operation soapaction="urn:xmethodszhwdateinfo"/> <input> <soap:body use="encoded" namespace="urn:xmethodszhwdateinfo" </input> <output> encodingstyle=" <soap:body use="encoded" namespace="urn:xmethodszhwdateinfo" encodingstyle=" </output> </operation> </binding> <service name="zhwdateinfoservice"> <documentation>returns the current date and time.</documentation> <port name="zhwdateinfoservice" binding="tns:zhwdateinfobinding"> <soap:address location=" </port> </service> </definitions> /webservices_progs/wsdl/zhwdateinfoserver.php"/> webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/ Anhang: Bsp.: AltaVista-Übersetzungsdienst (BabelFishService)! PHP-Web-Service-Client (Code-Ausschnitt mit WS-Aufruf unter Verwendung des WSDL) // NuSOAP Library einbinden. include_once('../nusoap_cvs/lib/nusoap.php'); // Neues SOAP Client Objekt instanzieren mit Angabe des Servers (URL, inkl. Script / WSDL) $client = new soapclient(' sd/2001/babelfishservice.wsdl','wsdl'); // Wir bereiten die vom Formular uebergebenen Daten in einem Array auf $parameter = array('translationmode' => $_POST['sprachwahl'], 'sourcedata' => $_POST['anfrage']); // Nun wird die Funktion 'BabelFish' des SOAP-Servers aufgerufen, Rueckgabe -> $antwort. $antwort = $client->call('babelfish',$parameter); String mit der Übersetzung z.b. 'de_en' das zu übersetztende String webt web services zeman, feisthammel, marti, burkert 04/