Partie I : Systèmes distribuéslamontagne/glo3001/partie1-sysdistrib.pdf · 1 Le client obtient une référence sur un objet distant (remote object) 2 Le client appelle des méthodes

Architecture logicielleGLO-3001

Partie I : Systèmes distribués

Félix-Antoine Bourbonnais

Département d’informatique et de génie logicielUniversité Laval

Hiver 2010

Architectures distribuées classiques Services web (WS) REST ESB

Partie I : Systèmes distribués →

Avant-propos

Mise en garde

Le monde du SOA est pavé d’acronymes...

Ex. : SOA, ESB, WS, RPC, WS-*, WSDL, UUDI, SOAP, REST, BPM,XSD, MEP, ...

N’hésitez pas à poser des questions pendant laprésentation !

Félix-Antoine Bourbonnais Architecture logicielle GLO-3001 Hiver 2010 2 / 52


Partie I : Systèmes distribués →

Avant-propos

«Le développement logiciel est l’art de

l’abstraction !» [3]



Partie I : Systèmes distribués → Architectures distribuées classiques

Partie I : Systèmes distribuésPlan

1 Architectures distribuées classiques

2 Services web (WS)

3 REST

4 ESB




Client-serveur (2-tiers)

• Rôles spécifiques

• Caractéristiques distinctes

• Les paires peuvent utiliser différents protocoles




3-tiers ou N-tiersDistribué

DatabaseStorage

>GET SALES TOTAL

>GET SALES TOTAL

GET LIST OF ALLSALES MADELAST YEAR

ADD ALL SALESTOGETHER

4 TOTAL SALES

QUERYSALE 1SALE 2SALE 3SALE 4Data tier

Presentation tier

Logic tier

This layer coordinates the application, processes commands, makes logical decisions and evaluations, and performs calculations. It also moves and processes data between the two surrounding layers.

Here information is stored and retrieved from a database or file system. The information is then passed back to the logic tier for processing, and then eventually back to the user.

The top-most level of the applicationis the user interface. The main functionof the interface is to translate tasks and results to something the user can understand.

Source : Wikipedia.org




RPC

• Permet de faire des appels distants à procédure/méthode

• Nom de la méthode• Paramètres

• Étant le concept d’un appel de fonction local

• La communication et le transfert (sérialisation) sont transparents• Création d’un « stub » local

• Normalement synchrone

• Plusieurs protocoles/implémentations incompatibles




RPCInterface et offre de services

• Un serveur RPC « expose » des fonctions (interface)

• Interface Definition Language (IDL)

• Compilation pour générer le code nécessaire pour le client et leserveur (dans le bon langage)

• Souvent, le client doit connaître l’interface et le contrat

• Pour les protocoles « classiques » (1ère génération)• Comment appeler la procédure X offerte par un fournisseur tiers

sur Internet ?• Nous verrons plus tard que d’autres protocoles basés sur RPC

permettent d’exposer publiquement cette information

• Pas de découverte des services (1ère génération)




XML-RPC

• Utilisation du XML

• Quelques types de base

• Sérialisation des données

• Précurseur de SOAP




Objets distribuésDistributed Object Application

• « Orienté-objet »

1 Le client obtient une référence sur un objet distant (remoteobject)

2 Le client appelle des méthodes sur cet objet




Autres architectures

• Pair-à-pair (Peer-to-Peer)

• Architecture à base d’espaces (Space-Based Architecture ;SBA)

• Fermes informatiques (Clustered)

• Grilles informatiques (Grid)



Partie I : Systèmes distribués → Services web (WS) → Introduction



2 Services web (WS)IntroductionWSDLSOAPUDDIWS-*

3 REST

4 ESB




Service webMotivation

• Web Service (WS)

• Groupe de standards ouverts

• Pour standardiser la communication entre composantsdistribués (réseau)




Service webCaractéristiques

• Principalement basé sur XML

• Utilise généralement HTTP

• Regroupe plusieurs entreprises :

• Microsoft• IBM• Sun et Oracle• HP• ...




Service web (suite)Caractéristiques

• Regroupe et utilise plusieurs standards [3] :

• Environ 10 de bas niveau (XML, HTTP, ...)• Plus de 50 directement liés aux WS• Environ 10 profiles

• Plusieurs organismes de normalisation :

• W3C• OASIS• WS-I (Web Services Interoperability Oraganization)




Service webTerminologie

Note terminologique

• La définition de « web service » peut varier.

• Certains utilisent « web service » d’une manière générique(synonyme de « service »). Dans ce cas, le WS n’est pasforcément basé sur le XML et pourrait englober d’autre types deservices comme REST.




Standards fondamentaux

Bas niveau :

• XML (XML 1.0 ; XSD ; XML-NS)

• HTTP (HTTP, HTTPS)

WS :

• WSDLDescription technique d’une interface (service).

• SOAPProtocole pour échanger des données/informations entre desservices.

• UDDIEnregistrement et découverte de services.




Standards fondamentaux (suite)

Note

Ces standards ne sont pas tous obligatoires

• Certains peuvent ne pas être utilisés dans tous les cas

• Certains peuvent se combiner avec d’autres protocoles

• On considère généralement WSDL comme obligatoire

• WS-I Basic Profile force WSDL et SOAP [8]




Notion préalable : XSD

• XML Schema Definition Language / XML Schema (XSD) [5]

• Validation d’un document XML

• Contenu (type et domaine de validité)• Structure

• Documentation




XSDExemple

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xs:element name="cours"><xs:complexType>

<xs:sequence><xs:element name="sigle" type="xs:string" /><xs:element name="nom" type="xs:string" />

</xs:sequence></xs:complexType>

</xs:element></xs:schema>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><cours xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:noNamespaceSchemaLocation="cours.xsd"><sigle>GLO−3001</sigle><nom>Architecture logicielle</nom>

</cours>



Partie I : Systèmes distribués → Services web (WS) → WSDL




3 REST

4 ESB




WSDL

• Web Services Description Language (WSDL) [7]

• Web Services Definition Language (WSDL 1.1)• WSDL 1.1 est encore ce qui est le plus supporté et utilisé

• Description d’un service

• Format des messages• Les opérations (fonctions)• L’emplacement du service




Contenu

Source : Wikipedia.org




Exemple (WSDL 2.0)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><description

targetNamespace="http://glo3001.ift.ulaval.ca/cours.wsdl"xmlns:tns="http://glo3001.ift.ulaval.ca/cours.wsdl"xmlns:wsULCours="http://glo3001.ift.ulaval.ca/cours.xsd"xmlns="http://www.w3.org/ns/wsdl"xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:soap="http://www.w3.org/2006/01/wsdl/soap"xsi:schemaLocation="http://www.w3.org/ns/wsdl

http://www.w3.org/2007/06/wsdl/wsdl20.xsd">




Exemple (WSDL 2.0) (suite)

<types><xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"

targetNamespace="http://glo3001.ift.ulaval.ca/cours.xsd">

<xs:import schemaLocation="cours.xsd"namespace="http://glo3001.ift.ulaval.ca/cours.xsd" />

<xs:element name="getCourseNameRequest"><xs:complexType>

<xs:sequence><xs:element name="sigle" type="xs:string" />

</xs:sequence></xs:complexType>

</xs:element>

<xs:element name="getCourseNameResponse"type="cours" />

</xs:schema></types>





<interface name="CoursInterface">

<operation name="getCourseName"pattern="http://www.w3.org/ns/wsdl/in-out">style="http://www.w3.org/ns/wsdl/style/iri">

<input messageLabel="In"element="wsULCours:getCourseNameRequest"/>

<output messageLabel="Out"element="wsULCours:getCourseNameResponse"/>

</operation></interface>





<binding name="CoursSOAPBinding"interface="tns:CoursInterface"type="http://www.w3.org/2006/01/wsdl/soap"soap:protocol="http://www.w3.org/2003/05/soap/bindings/HTTP">

<operation ref="tns:getCourseName"soap:mep="http://www.w3.org/2003/05/soap/mep/soap-response"/>

</binding>

<service name="CoursService"interface="tns:CoursInterface">

<endpoint name="CoursEndpoint"binding="CoursSOAPBinding"address="http://glo3001.ift.ulaval.ca/services/cours" />

</service>

</description>




Considérations architecturales

Conseil...

Séparer les types de données utilisées à l’externe (interface) decelles à l’interne dans la logique d’affaires du service. [3]

• Même idée que les couches/niveaux (layers).

• Couplage ! !

• Penser aux versions subséquentes (versioning) !

• Analyser correctement le support des versions en fonction du« framework »




Versionnage des types

• Changer le nom des types

• Fusion (ajout des nouveaux attributs)

• Types génériques

Attention

• Franchissez la rivière quand vous y serez !

• SIMPLE !



Partie I : Systèmes distribués → Services web (WS) → SOAP




3 REST

4 ESB




SOAP

• SOAP (v 1.2 [6])

• Anciennement (< 1.2) « Simple Object Access Protocol »

• Protocole de transmission de messages entre services

• Évolution de XML-RPC

• Appel de méthodes distantes

• Indépendant du protocole de bas-niveau

• Presque toujours utilisé avec HTTP




Exemple

Requête :POST /services/cours HTTP/1.1Host: glo3001.ift.ulaval.caContent−Type: application/soap+xml; charset=utf−8Content−Length: nnn

<?xml version="1.0"?><soap:envelope>

<soap:header>...

</soap:header><soap:body>

<getCourseNameRequest><sigle>GLO−3001</sigle>

</getCourseNameRequest</soap:body>

</soap:envelope>




Exemple (suite)

Réponse :HTTP/1.1 200 OKContent−Type: application/soap+xml; charset=utf−8Content−Length: nnn

<?xml version="1.0"?><soap:envelope>

<soap:header>...

</soap:header><soap:body>

<getCourseNameResponse><cours>

<sigle>GLO−3001</sigle><nom>Architecture logicielle</nom>

</cours></getCourseNameResponse>

</soap:body></soap:envelope>




Choix du style de message

• Le corps de SOAP peut être exprimé de plusieurs façons : [1][4]

• RPC/encoded• RPC/literal• Document/literal

• « Document/literal » devrait être privilégié

• Réduit le couplage• Permet au contenu d’être validé (XSD)• Facilite le versionnage



Partie I : Systèmes distribués → Services web (WS) → UDDI




3 REST

4 ESB




UDDI

• Universal Description Discovery and Integration (UDDI)

• Dépôt/Registre (repository/registry)

• « Service broker »

• Permet d’enregistrer des services

• Permet de découvrir des services

• But : Ne pas avoir à écrire en dur (hardcoder) l’adresse d’unservice




UDDI

Contient

Décrit

Référence

(endpoint)Cherche

Utilise

(SOAP)

Publie

WSDLUDDI

FournisseurConsommateur



Partie I : Systèmes distribués → Services web (WS) → WS-*




3 REST

4 ESB




WS-*

• 2ième génération

• Extensions à WS




Quelques WS-*

• WS-Security

• WS-Policy

• WS-Trust

• WS-AtomicTransaction /WS-Transaction

• WS-Management

• WS-Coordination

• WS-Choreography

• WS-ReliableMessaging

• WS-Federation

• WS-BPEL

• WS-Addressing

• WS-MetadataExchange

• WS-Notification

• WS-Enventing



Partie I : Systèmes distribués → REST



2 Services web (WS)

3 REST

4 ESB




REST

• Representational State Transfer (REST)

• Travaux de Roy Fielding (2000) [2]

• De plus en plus utilisé

• Simple !




Principes

• Identification : URIs

• Opérations (HTTP) : GET, PUT, POST, DELETE

• Contenu

• Représentation• Utilise le principe des « MIME types » dans l’en-tête HTTP

XML (application/xml), JSON (application-/json), ...

• Pas d’état (stateless)

• Chaque requête est auto-suffisante

• Orienté ressources

• Représentation = état courant de la ressource• Liens entre les ressources par hyperliens (href)




Exemples

Exemples

• Obtenir la liste des contactsGET /contacts

• Effacer Alice :DELETE /contacts/alice

• Ajouter un rendez-vous le 10 avril 2010 :POST /agenda/2010/04/10/

• Modifier le rendez-vous #35 :PUT /agenda/2010/04/10/35–OU–PUT /rendezvous/35




Exemple HTTP

RequêteGET /contact/alice HTTP/1.1Host : glo3001.ift.ulaval.caAccept : application/xml

• Opération : GET

• Ressource : /contact/alice

RéponseHTTP/1.1 200 OK...Content-Type : application/xml

<?xml version=’1’?><contact>

...Félix-Antoine Bourbonnais Architecture logicielle GLO-3001 Hiver 2010 45 / 52



Extensibilité

Démonstration.

• On désire augmenter la flexibilité et l’extensibilité

• Quoi de plus extensible que le WWW

• Si REST est basé sur les principes du WWW

• Alors REST devrait être plus extensible...




REST vs RPCNoms VS verbes

RPC RESTgetContactList() GET /contactsgetContactData(56985) GET /contacts/56985

GET /contacts/alicegetContactsByfilter(letter=’A’,max=10)

GET /contacts/bylet-ter/a/ ?max=10

purgeAgendaByYear(2005)purgeAgendaByMonthAtYear(2005,10)

DELETE /agenda/2005/DELETE /agenda/2005/10/




REST vs RPCContre-exemples (PAS RESTful)

• /banque/deposerNON ! C’est un verbe !

• POST /banque<action>deposer</action>NON ! C’est du XML-RPC, SOAP, ... mais pas REST !



Partie I : Systèmes distribués → ESB



2 Services web (WS)

3 REST

4 ESB



Partie I : Systèmes distribués → ESB

ESB

• Enterprise Service Bus (ESB)

• Intergiciel (middleware)

• « Message broker »

• Simplifie la communication entreservices hétérogènes

• Peut inclure :

• Routage• Événements• QoS• Sécurité• Gestion (journal, surveillance, ...)• Etc...


Partie I : Systèmes distribués → Annexe →

Références

[1] Russell Butek, Which style of WSDL should i use ?, Mai 2005.http://www.ibm.com/developerworks/webservices/library/ws-whichwsdl/.

[2] Roy Thomas Fielding. Architectural Styles and the Design of Network-basedSoftware Architectures.PhD thesis, University of California, Irvine, 2000.http://www.ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htm.

[3] Nicolai M. Josuttis. Soa in Practice : The Art of Distributed System Design.O’Reilly Media, 1 edition, Août 2007.

[4] James McCarthy, Reap the benefits of document style web services, Juin2002.http://www.ibm.com/developerworks/webservices/library/ws-docstyle.html.

[5] W3C, XML schema part 0 : Primer second edition, Octobre 2004.http://www.w3.org/TR/2004/REC-xmlschema-0-20041028/.


http://www.ibm.com/developerworks/webservices/library/ws-whichwsdl/

http://www.ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htm

http://www.ibm.com/developerworks/webservices/library/ws-docstyle.html

http://www.w3.org/TR/2004/REC-xmlschema-0-20041028/

Partie I : Systèmes distribués → Annexe →

Références (suite)

[6] W3C, SOAP version 1.2 part 1 : Messaging framework (Second edition), Avril2007. http://www.w3.org/TR/soap12-part1/.

[7] W3C, Web services description language (WSDL) version 2.0 part 1 : Corelanguage, Juin 2007. http://www.w3.org/TR/wsdl20/.

[8] The Web Services-Interoperability Organization (WS-I), Basic profile - version1.0 (Final), Avril 2004.http://www.ws-i.org/Profiles/BasicProfile-1.0-2004-04-16.html.


http://www.w3.org/TR/soap12-part1/

http://www.w3.org/TR/wsdl20/

http://www.ws-i.org/Profiles/BasicProfile-1.0-2004-04-16.html

Documents

Partie I : Systèmes distribuéslamontagne/glo3001/partie1-sysdistrib.pdf · 1 Le client obtient une référence sur un objet distant (remote object) 2 Le client appelle des méthodes