Prof. Dr. Martin Leischner Fachbereich Informatik. Web-Services. Prof. Dr. Martin Leischner Fachbereich Informatik

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1 Web-s M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 1 Web-s - Begriffsbestimmung Webs sind Remote Procedure Calls (RPC) über HTTP. Web s sind verteilte, lose gekoppelte und wiederverwendbare Softwarekomponenten, auf die über Standard-Internetprotokolle programmatisch zugegriffen werden kann. (Andreas Schmidt) Webs sind s, die über das Web erreicht werden können. (Dieter Fensel) Ein Web ist ein durch eine URI (gemäß RFC 2396) identifiziertes Softwaresystem, dessen öffentliche Schnittstellen und Protokollbindungen durch XML definiert und beschrieben sind. Diese Definitionen können durch andere Softwaresysteme ermittelt und bezogen werden. Auf der Basis der publizierten Schnittstellendefinitionen können diese Systeme dann mit dem Web in der durch die Schnittstelle festgelegten Weise interagieren. Diese Interaktion geschieht durch den Austausch XML-basierter Nachrichten, die mittels Internetprotokollen übertragen werden. (Mario Jeckle) eine Reihe weiterer Definitionen M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 2 1

2 Web-s - Eigenschaften Immateriell, nicht lagerfähig Standort unabhängig selbstbeschreibend selbst- bzw. einfach entdeckbar einfach nutzbar kommunizierend und interagierend (Botschaften statt APIs) Können und müssen zur Laufzeit interagieren ( Produktions-Konsumptions-Synchronität ) unternehmensübergreifende Kommunikation und Verbindungen können durch Firewalls getunnelt werden, lose gekoppelt als Komponenten sprachen- und plattformunabhängig durch Industrie-Standards flexible Integration dezentrale Architektur und Administration erlauben heterogene Implementierungen und Systeme verteilt im Internet und durch URL identifizierbar, damit öffentlicher zugänglich Einfache Idee, starke Auswirkungen: Standardisierte Schnittstellen Interoperabilität jede Anwendung auf beliebigem Betriebssystem und programmiert in beliebiger Sprache, irgendwo auf der Welt, kann mit jeder anderen kommunizieren. M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 3 Einsatzmöglichkeiten von Web-s EAI Web s B2B M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 4 2

3 Web-s Schalenmodell (nach Jeckle) Kombinieren von s (Orchestrierung) Auffinden von s (UDDI) Beschreibung von s WSDL Transport von Serv. (SOAP) Inhalt von Serv. (XML) Web- Dienstleistung UDDI = Universal Description, Discovery, and Integration M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 5 Web-s Grundmodell 3. Dienstrückgabe 2. Dienstanfrage Registry Description beschreibung beschreibung in in WSDL WSDL (Web- (Web- Description Description Language Language Dienstaufrufe Dienstaufrufe realisiert realisiert durch durch Mitteilungsaustausch Mitteilungsaustausch in in WSDL WSDL (Web- (Web- Description Description Language Language Registrierung Registrierung der der Dienste Dienste realisiert realisiert in in UDDI UDDI (Universal (Universal Description, Description, Discovery Discovery and and Integration) Integration) 1. Registrierung Requester SOAP 4. Dienstnutzung Provider Description Interface M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 6 3

4 M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 7 Was ist SOAP (Simple Object Access Protocol) ist ein flexibles, RPC-ähnliches XML-basiertes Protokoll für den Aufruf von Diensten über das Internet SOAP ist Programmiersprachen-unabhängig, da basierend auf reiner Schnittstellenbeschreibung (lesbarer Text - human readable) Die Spezifikation ist ein Internet Draft (IETF), also ein offener Standard SOAP nutzt üblicherweise das HTTP-Protokoll zum Transport und XML zur Serialisierung, kann aber auch auf andere Transportprotokolle aufsetzen Minimalistische Lösung Nicht objektorientiert Vorteil/Problem: SOAP geht durch Firewalls Problem: Weltweiter Funktionsaufruf führt zu Namenskollisionen für Bezeichner: Lösung Namensräume M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 8 4

5 SOAP Szenario Webserver Applikationserver Client Appl. Proxy SOAP http SOAP Translator DCOM, IIOP XML-Parser XML-Parser M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 9 SOAP Message Soap Message: Stellt eine Anfrage oder eine Antwort dar Besteht aus Protokoll-Header und SOAP-Envelope SOAP Message Protocol Header Protocol-Header: Ist vom verwendeten Transportprotokoll abhängig stellt zusätzliche Funktionen zur Verfügung SOAP Envelope SOAP Header Headers SOAP Body Message Name & Data SOAP Envelope: Container für SOAP-Header und SOAP-Body SOAP Header: Daten über SOAP-Nachricht Anweisungen für die aufgerufene Anwendung Optionale Header SOAP-Body: Enthält die eigentliche Nachricht M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 10 5

6 M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 11 WSDL (Web Description Language) W3C-Spezifikation Beschreibung von Web-s Kann aus Java-Klassen gewonnen werden (und umgekehrt) WSDL ist eine XML- basierte Beschreibungssprache für Web-s Programmiersprachen-, plattform- und protokollunabhängig Web s Description Language (WSDL), definiert die Web s Interfaces, die Datentypen und das Zusammenspiel mit dem Übertragungsprotokoll. Vergleichbar mit API bei Programmiersprachen. über WSDL erfährt ein SOAP-Client, wie eine Anfrage auszusehen hat. WSDL beschreibt die Nachrichten, die ausgetauscht werden, mit welchem Protokoll sie übertragen werden, unter welcher URL der Web- zu erreichen ist. Beispiel Google WSDL: M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 12 6

7 WSDL- Dokumentstruktur Types enthalten Abstrakte Definitionen Messages verweisen PortTypes Operations modifizieren Konkrete Definitionen Bindings s Operations Ports Chaojun Zheng, Seminar: E-Business & Intelligent Web, 2003 M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 13 WSDL- Dokumentstruktur Zwei Gruppen von Elementen: Abstrakte Definitionen Types: Sammlung von Datentyp-Definitionen, einfache Datentypen werden bereits vom XML Schema angeboten, Beschreibung komplexer Typen ist möglich. Message: Beschreibung der Nachrichten, die übertragen werden, fasst die definierten Typen zu abstrakten Nachrichten zusammen, es werden nur unidirektionale Nachrichten definiert PortType: Beschreibt die möglichen Operationen auf einem Port, kann Eingabe und/oder Ausgabe haben: 4 Arten von Operationen one way: C S, request response: C S C, solicit response: S C S, notification: S C Operation: Beschreibung einer Aktion M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 14 7

8 WSDL- Dokumentstruktur Zwei Gruppen von Elementen: Konkrete Definitionen Binding: Binden (genau) eines PortTypes an (genau) ein Protokoll Die meist benutzten Protokolle sind: SOAP, HTTP GET/POST. Port: Angabe der Adresse eines Kommunikationsendpunktes Endpunkt eines Dienstes (URL) Jeder Port spezifiziert die Adresse einer einzelnen Bindung. : Zusammenfassung bzw. Sammlung von Ports, Festlegung des namen M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 15 M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 16 8

9 UDDI Universal Description, Discovery and Integration Globale Business-Registry: Logisch zentral White-Pages: Informationen zu den Anbietern (URL, Adresse, TelNr.) Yellow-Pages: Branchenspezifische Suche nach Unternehmen (Branche, Land) Green-Pages: Technische Beschreibung der Plattformen und Dienste eines Unternehmens Universal Description, Discovery and Integration (UDDI), ist ein Web Register mit Metadaten Ein unabhängiges Konsortium aus Unternehmen wie Microsoft, IBM, Hewlett-Packard und SAP verwalten einen öffentlichen UDDI Server (vom Konzept her, so ähnlich wie DNS-Server) dient zum Auffinden von Web s enthält Informationen über die verschiedenen Web s und unter anderem deren WSDLs White Pages Firmenname und Adresse Kontaktinformationen, WebSite Yellow Pages Business Type, Ort (Adresse), Produkte Industriezweig Green Pages Technische Informationen zum Business Pointer zur WSDL Beschreibung (Text) M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 17 M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 18 9

10 Verteilte Anwendungen heute Skalierbarkeit top-down geplant Enge Kopplung der Komponenten Keine Offenheit Keine Heterogenität teuere, komplexe EAI M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 19 Ronald Schmelzer, Senior Analyst, ZapThink, LLC Wassilios Kazakos, FZI Forschungszentrum Informatik Forschungsbereich Datenbanksysteme (DBS) M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 20 10

11 3-Schichten-Architektur im Web Aufruf (Lose Koppelung) Aufruf (Lose Koppelung) Client Web-Server DB-Server HTTP, CGI, SOAP JDBC, ODBC SQL Präsentationsschicht HTML, JavaScript, (Java Applets) Cookies Anwendungsschicht WebServer, J2EE JSP, ASP, Java, Sessionverwaltung Datenhaltungsschicht Relational: Oracle, SQL Server PostgreSQL XML: Xindice, Tamino Dateisystem M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 21 Quelle für Bild: Christian Molterer Verteilte Anwendungen als Web-s Skalierbarkeit bottom ab nicht geplant Lose Kopplung der Komponenten Offene Architektur Heterogenität der Komponenten UDDI Ronald Schmelzer, Senior Analyst, ZapThink, LLC M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 22 11

12 Business Integration: Klassifikation PM Portale Prozeß-Integration Applikations-Integration Daten-Integration PM Portale: Kontext-Management Präsentationsdienste Security-Dienste Prozesse: Prozeß-Management Performanz-Mgt EAI-Plattform: Integrations-Server XML Vokabulare DI-Plattform: (un-/semi-)strukturiert Echtzeit M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 23 Web s Roadmap ZapThink Web s Roadmap Primary roadblocks Primary use Invocation style Static binding to static s Internal Focus Security Management Dynamic binding to static s External (B2B) Focus Robust registry services Transactions Discover & bind at runtime (JIT integration) Full embedding of Web s Orchestration & Workflow Billing & Metering Business Web Process Automation Source: Copyright 2002 ZapThink LLC M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 24 12

13 The Integration "Zipper" M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 25 Web s: Probleme und Fragen Wie setzt man eine übergreifende Sicherheitspolitik durch? Im Vergleich zu einem Web-Server hat eine Firewall für die Sicherheit von Web s wenig nutzen. Eine Verschlüsselung des Kommunikationskanal per Secure Sockets Layer (SSL) ist nicht ausreichend. Wie kann man sicherstellen, dass Sicherheitspolitiken eingehalten werden? Wie stellt man die Zuverlässigkeit eines s sicher? Was macht man mit älteren Anwendungen, die nie für das Internet gedacht waren? Wie administriert und logt man systemübergreifend? Vielzahl von schnittstellen Performance bei der Prozessverteilung Haftung für Leistungen M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 26 13

14 Web-s Stack WSFL Flow Static Interoperable base Web s stack UDDI Direct UDDI WSDL Discovery Publication Description Security Management Quality of s SOAP XML-Based Messaging HTTP, FTP, , etc. Network M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 27 Einige Web-s Security-Standards XrML (XML Rights Markup Language) Provisioning XML Encryption WS-Security ( secure SOAP message exchange ) Biometrics (XCBF Biometric Security Data) XML Signature XKMS (XML Key Management Specification) SAML (Security Assertions Markup Language) XACML (Access Control Markup Language) W3C Architecture OASIS Joint Security M. Leischner E-Businesskommunikation SS 2005 Folie 28 Quelle: Dr. Phillip M. Hallam-Baker, Versign 14