Service-Oriented Architecture & Web Services

1. Paslaugomis grindžiama architektūra
ir pasaulinio tinklo paslaugos
( http://eta.ktl.mii.lt/~mask/SOA )
Saulius Maskeliūnas
Matematikos ir informatikos institutas
Akademijos 4, Vilnius LT-08663

2. MII 2
Turinys
1. Paslaugomis grindžiama architektūra (PGA)
2. Pasaulinio tinklo paslaugų (PtP) samprata
3. PtP protokolų išsluoksniuotumas, hierarchinė tarpusavio
priklausomybė
4. Išskirstyti skaičiavimai pasauliniame tinkle ir
būsenas turinčios pasaulinio tinklo paslaugos
(angl.: Grid Computing & stateful Web Services)
5. PtP tarpusavio suderinamumo užtikrinimas
6. PGA, pasaulinio tinklo paslaugų pavyzdžiai
7. PGA, PtP tolesnės raidos perspektyvos

3. MII 3
1. Paslaugomis grindžiama
architektūra (PGA)

4. MII 4
Programų sistemų architektūrų
evoliucija
M. Endrei, J. Ang, „IBM Redbooks Patterns: Service Oriented
Architecture And Web Services“. IBM Redbooks, 2004.
www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/sg246303.pdf

5. MII 5
Paslaugomis grindžiama architektūra
(PGA)
http://www.w3.org/TR/ws-arch/ , 2003.05.14

6. MII 6
Paslaugomis grindžiama architektūra
IT transformation to Service-Oriented architecture.
Bea White paper, 2004. http://www.bea.com

7. MII 7
PGA – išskirstyta sistema
• Paslaugomis grindžiama architektūra yra išskirstytų
sistemų rūšies, kuriose programiniai agentai are “paslaugos”.
• Išskirstytos sistemos susideda iš atskirų programinių agentų
(komponentų), kurie veikia kartu realizuodami tam tikrų
funkcijų visumą. Išskirstytų sistemų programiniai agentai
gali veikti skirtingose programinėse aplinkose ir sąveikauti
tarpusavyje naudojant kelių sluoksnių protokolus.
• Paslauga yra programinis agentas, vykdantis tam tikrą gerai
apibrėžtą operaciją (t.y., “suteikia paslaugą"), kurį galima
iškviesti už didesnės taikomosios programos konteksto ribų.

8. MII 8
PGA apibrėžimai
1) A service oriented architecture (SOA) is one in which
all entities are services and any operation visible to
the architecture is the result of message exchange.
Service is an entity that provides
some capability to its clients by exchanging messages.
Operations are defined in terms of message exchanges.
I. Foster, C. Kessleman, S. Tueke “SOA” (Chapter 17 of “The Grid 2”)
2004.3.6 , http://www.cse.buffalo.edu/gridforce/SOAApril13.ppt
2) SOA, or Service-Oriented Architecture, is
an architecture comprising
2.1) loosely coupled services,
2.2) described by platform-agnostic interfaces
2.3) that can be discovered and invoked dynamically.
<soaprpc/> Frequently asked questions , http://www.soaprpc.com/faq.html#q11

9. MII 9
2.1) Laisvo susietumo samprata (1)
• Loosely coupled refers to defining interfaces
such that they are
independent of each other's implementation.
• In a loosely coupled system, you should be able
to swap-out one of the components and
replace it with another and cause no effect to the
system.
<soaprpc/> Frequently asked questions , http://www.soaprpc.com/faq.html#q11

10. MII 10
2.1) Laisvo susietumo samprata (2)
Doug Kaye “Web Services Strategies”,
in: Beyond the technology, IT strategies for implementation of Web services.
http://www.rds.com/doug/weblogs/webServicesStrategies/2002/11/18.html#a726

11. MII 11
2.2) Nepriklausomumas nuo platformos
• The platform-agnostic interface means that a
client on any platform (OS, language,
hardware) can consume the service.
• Dynamic discovery implies some kind of
registry where these services are listed, and
which allows lookup.
“Service-Oriented Architecture: A brief introduction”,
<soaprpc/> archive , http://www.soaprpc.com/archives/000030.html
2.3) Dinaminis radimas

12. MII 12
PGA apibrėžimai (3)
• SOA is an application architecture within which
all functions are defined as independent services with
well-defined invokable interfaces that can be called
in defined sequences to form business processes.
1. All functions are defined as services. This includes purely business functions,
business transactions composed of lower-level functions and
system service functions. This brings up the question of granularity.
2. All services are independent. They operate as "black boxes";
external components neither know nor care how they perform their function,
merely that they return the expected result.
3. In the most general sense, the interfaces are invokable; that is, at an architectural level,
it is irrelevant whether they are local (within the system) or remote (external to the immediate
system), what interconnect scheme or protocol is used to effect the invocation or what
infrastructure components are required to make the connection. The service may be within the
same application or in a different address space within an asymmetric multiprocessor, on a
completely different system within the corporate Intranet or within an application in a partner's
system used in a B2B configuration.
K. Channabasavaiah, K. Holley, E.M. Tuggle, Jr. “The case for developing a service-oriented
architecture”, SearchWebServices.com, 2004.5.13 , http://searchwebservices.techtarget.com/cgi-
bin/rd.pl/ftID-965176-ctID-964595?//originalContent/0,289142,sid26_gci964595,00.html

13. MII 13
PGA koncepcinės rolės ir operacijos (1)
Systinet Corp. “Introduction to Web Services Architecture”, 2002
wp_Systinet_SOA.pdf , http://www.systinet.com

14. MII 14
PGA koncepcinės rolės ir operacijos (2)
Systinet Corp. “Introduction to Web Services Architecture”, 2002
wp_Systinet_SOA.pdf , http://www.systinet.com

15. MII 15
PtP funkcionavimo schema
Systinet Corporation “Introduction to Web Services”, White paper, 2002
http://www.systinet.com/resources/white_papers
UDDI
registras
WSDL
Nuoroda į aprašymą
Paslau-
gos var-
totojas
Paslaugos
paieška
Pasaulinio
tinklo
paslauga
Nuoroda
į paslaugą Paslaugos
aprašymas
SOAP
XML pranešimai

16. MII 16
PtP funkcionavimo schema
M. Endrei, J. Ang, „IBM Redbooks Patterns: Service Oriented Architecture And Web
Services“. IBM Redbooks, 2004 www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/sg246303.pdf

17. MII 17
PGA formatai ir protokolai
Systinet Corp. “Introduction to Web Services Architecture”, 2002
wp_Systinet_SOA.pdf , http://www.systinet.com

18. 2. Pasaulinio tinklo paslaugų
(PtP) samprata

19. MII 19
PtP apibrėžimas
Pasaulinio tinklo konsorciumas (W3C):
• PtP yra programinė sistema, identifikuojama universaliu resursų
identifikatoriumi (URI), kurios viešos sąsajos ir įsipareigojimai
apibrėžiami ir aprašomi su XML.
PtP apibrėžimą gali rasti kitos programinės sistemos. Šios sistemos po
to gali sąveikauti su PtP (taip, kaip numato PtP apibrėžimas),
naudojant pranešimus, perduodamus Interneto protokolais.
http://www.w3.org/TR/2003/WD-ws-gloss-20030514/#webservice,
2003.05.14
• A Web service is a software system designed to support interoperable
machine-to-machine interaction over a network. It has an interface
described in a machine-processable format (specifically WSDL).
Other systems interact with the Web service in a manner prescribed by
its description using SOAP-messages, typically conveyed using HTTP
with an XML serialization in conjunction with other Web-related
standards. http://www.w3.org/TR/ws-gloss/#webservice 2004.02.11

20. MII 20
PtP apibrėžimai (http://www.jeckle.de/webServices/#def)
WebServices.org apibrėžimas:
• Pasaulinio tinklo paslaugos yra
įpakuotos laisvai susietos įsipareigotos funkcijos,
pateikiamos standartiniais protokolais.
„Įpakuotos“ reiškia, kad funkcijų realizacija niekada nematoma
iš išorės.
„Laisvai susietos“ reiškia, kad pakeitus vienos funkcijos
realizaciją nereikia keisti iškviečiančiosios funkcijos.
„Įsipareigotos“ reiškia, kad funkcijų veikimo, sąveikos su
funkcijomis bei jų įeities ir išeities parametrų aprašai yra
pateikiami viešai.
Minimieji standartiniai protokolai (pirmiausia turint omenyje
W3C, OASIS standartus) yra atviri, plačiai publikuojami ir
laisvai prieinami realizuoti visiems, kas tuo suinteresuoti.

21. MII 21
PtP architektūros metamodelis
http://www.w3.org/TR/ws-arch/

22. MII 22
1) Pranešimai

23. MII 23
2) Paslaugos

24. MII 24
3) Ištekliai

25. MII 25
4) Nustatyta tvarka

26. MII 26
Neteisingas PtP supratimas
• Web services are frequently described as
the latest incarnation of distributed object technology.
• Werner Vogels
“Web Services Are NOT Distributed Objects: Common
Misconceptions about Service Oriented Architectures”
IEEE Internet Computing, Nov-Dec 2003
http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000120.html
http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000343.html

27. MII 27
Common Misconceptions about
the fundamentals of Web Services
• Web Services Are Just Like Distributed Objects
• Web Services Are RPC for the Internet
• Web Services Need HTTP
• Web Services Need Web Servers
• Web Services Are Reliable Because They Use TCP
• Debugging Web Services Is Impossible
Werner Vogels “Web Services Are Not Distributed Objects”, IEEE Internet Computing,
Nov-Dec 2003 , http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000343.html
(2003.08.26: http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000120.html )

28. MII 28
PtP trys komponentai (1)
• The service is software that can process
an XML document it receives through some
combination of transport and application protocols.
We don’t care:
• how this component is constructed,
• whether object-oriented techniques are used, or
• if it operates as a stand-alone process, as part of a Web or
application server, or as a thin front end for a massive
enterprise application.
The only requirement is that the service be able
to process certain well-defined XML documents.
Werner Vogels “Web Services Are Not Distributed Objects”, IEEE Internet Computing,
Nov-Dec 2003 , http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000343.html

29. MII 29
PtP trys komponentai (2)
• The XML document is the Web service’s keystone
because it contains all the application-specific
information that a service consumer sends to the service
for processing.
• The documents a Web service can process are described
using an XML schema; two processes engaged in a Web
services conversation must have access to the same
description to ensure that they can validate and interpret
the documents they exchange.
• This information is commonly described using the
Web Services Description Language (WSDL).
Werner Vogels “Web Services Are Not Distributed Objects”, IEEE Internet Computing,
Nov-Dec 2003 , http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000343.html

30. MII 30
PtP trys komponentai (3)
• The address, also called a port reference, is a protocol
binding combined with a network address that a
requester can use to access the service. This reference
basically identifies where the service can be found using
a particular protocol (for example, TCP or HTTP).
… In principle, these three components are enough
to build a Web service; in practice, however,
there is a fourth component: the envelope.
Werner Vogels “Web Services Are Not Distributed Objects”, IEEE Internet Computing,
Nov-Dec 2003 , http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000343.html

31. MII 31
4-tas praktinis PtP komponentas
• Envelope could be considered optional, but
it provides an extremely useful framework
for managing the message exchange.
• The envelope is a message-encapsulation protocol that
ensures that the XML document to be processed is
clearly separated from other information the two
communicating processes might want to exchange.
• For example, an intermediary could use the envelope to
add routing and security information to the message
without modifying the XML document.
Werner Vogels “Web Services Are Not Distributed Objects”, IEEE Internet Computing,
Nov-Dec 2003 , http://weblogs.cs.cornell.edu/AllThingsDistributed/archives/000343.html

32. MII 32
PtP architektūros
technologijų sluoksniai
http://www.w3.org/TR/ws-arch/ , 2003.05.14
Pagrindinės technologijos: XML, DTD, Schema
Procesai
Radimas, agregavimas, choreografija
Aprašymai
Pasaulinio tinklo paslaugų aprašai (WSDL)
Žinutės
SOAP išplėtimai
Patikimumas, koreliacija, transakcijos
SOAP
Ryšio priemonės (siuntimo protokolai)
HTTP, SMTP, FTP, JMS, IIOP, …
A
P
S
A
U
G
A
V
A
L
D
Y
M
A
S

33. MII 33
SOAP - paslaugomis grindžiamos
architektūros protokolas [angl.:
Service Oriented Architecture Protocol]
• SOAP suteikia nesudėtingą ir neprieštaringą būdą
siųsti XML pranešimus tarp lygiaverčių taikomųjų
programų (angl. peer-to-peer communication).
• SOAP sudaro keturi komponentai: 1) apvalkalas,
2) transporto susiejimo karkasas, 3) kodavimo taisyklės ir
4) nutolusių procedūrų iškvietimo [RPC] atvaizdas.
• Š.m. birželio 24 d. SOAP 1.2 versijos specifikacija
paskelbta kaip Pasaulinio tinklo konsorciumo
rekomenduojamas XML protokolas.
(žr.: http://www.w3.org/TR/ ).

34. MII 34
SOAP protokolas
• SOAP stands for Simple Object Access Protocol
• SOAP is a communication protocol
• SOAP is for communication between applications
• SOAP is a format for sending messages
• SOAP is designed to communicate via Internet
• SOAP is platform independent
• SOAP is language independent
• SOAP is based on XML
• SOAP is simple and extensible
• SOAP allows you to get around firewalls
• SOAP will be developed as a W3C standard
http://www.w3schools.com “SOAP Tutorial”, Refsnes Data, 2004
http://cookbook.soaplite.com/#soap%20acronym
Service Oriented Access Protocol

35. MII 35
SOAP pranešimo struktūra
S. Chande “Introduction to WebServices” (Seminar on Semantic Web & Web
Services, W3C Finland, 2003.05.06), Nokia.
w3cseminar_sureshchande_6may2003.pdf

36. MII 36
SOAP pranešimų poros pavyzdys
http://www.w3schools.com “SOAP Tutorial”, Refsnes Data, 2004

37. MII 37
Pasaulinio tinklo paslaugų apibrėžimo
kalba (WSDL)
• WSDL dokumentai aprašo pasaulinio tinklo paslaugų
suteikiamas funkcijas, kaip jas vykdyti ir kur jos yra.
• WSDL dokumente apibrėžiami 5 pagrindiniai elementai: tipai
(apibrėžiantys pranešimuose naudojamus duomenų tipus),
pranešimai (apibrėžiančios pranešimų formatus), prievadų
tipas (nurodantis realizuojamų operacijų rinkinį; kiekvienas
operacijos įrašas apibrėžia operaciją ir su ja susietas įvesties
ir išvesties pranešimus), susiejimas (kiekvienam prievadui
nurodantis konkretų protokolą ir duomenų formatą; prievadas
yra prievadų tipo egzempliorius) ir paslauga (apibrėžiama
kaip susijusių prievadų rinkinys).
• WSDL sukūrė IBM ir Microsoft; WSDL 1.1 versija 2001.03.15
įteikta pasaulinio tinklo konsorciumui.
(žr.: http://www.w3.org/TR/wsdl ).

38. MII 38
PtP apibrėžimo kalba (WSDL)
• WSDL stands for Web Services Description Language
• WSDL is written in XML
• WSDL is an XML document
• WSDL is used to describe Web services
• WSDL is also used to locate Web services
• WSDL is not yet a
W3C standard
WSDL dokumento struktūra:
http://www.w3schools.com “WSDL Tutorial”, Refsnes Data, 2004

39. MII 39
WSDL dokumento struktūra
S. Chande “Introduction to WebServices” (Seminar on Semantic Web & Web
Services, W3C Finland, 2003.05.06), Nokia.
w3cseminar_sureshchande_6may2003.pdf

40. MII 40
WSDL moduliniai išplėtimai
S. Chande “Introduction to WebServices” (Seminar on Semantic Web & Web
Services, W3C Finland, 2003.05.06), Nokia.
w3cseminar_sureshchande_6may2003.pdf

41. MII 41
WSDL dokumento pavyzdys (1)
<message name="getTermRequest">
<part name="term" type="xs:string"/>
</message>
<message name="getTermResponse">
<part name="value" type="xs:string"/>
</message>
<portType name="glossaryTerms">
<operation name="getTerm">
<input message="getTermRequest"/>
<output message="getTermResponse"/>
</operation>
</portType>
http://www.w3schools.com “WSDL Tutorial”, Refsnes Data, 2004

42. MII 42
WSDL dokumento pavyzdys (2)
<binding type="glossaryTerms" name="b1">
<soap:binding style="document“ transport=
"http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" />
<operation>
<soap:operation
soapAction="http://example.com/getTerm"/>
<input> <soap:body use="literal"/> </input>
<output> <soap:body use="literal"/>
</output>
</operation>
</binding>
http://www.w3schools.com “WSDL Tutorial”, Refsnes Data, 2004

43. MII 43
PtP pavyzdys: Google Web APIs
http://www.google.com/apis/
http://www.google.com/apis/download.html
• WSDL: http://api.google.com/GoogleSearch.wsdl
• SOAP: doSpellingSuggestion.xml –
doSpellingSuggestionResponse.xml
doGetCachedPage.xml – doGetCachedPageResponse.xml
doGoogleSearch.xml – doGoogleSearchResponse.xml
• UDDI: http://uddi.microsoft.com
http://www.xmethods.net/tryit.html?url=http://api.google.co
m/GoogleSearch.wsdl

44. MII 44
Universalus aprašymo, atradimo ir
integravimo (UDDI) registras
http://www.uddi.org/specification.html
• UDDI registrai registruoja ir kategorizuoja pasaulinio
tinklo paslaugas, nurodydami verslo esybes, verslo
paslaugas, susiejimo šablonus ir paslaugų tipus.
• UDDI registrai patys yra realizuojami kaip pasaulinio
tinklo paslaugos.
• OASIS (t.y., Struktūrizuotos informacijos standartų
kūrimo organizacija, e.verslo standartų pasaulinis
konsorciumas) š.m. gegužės 20 d. patvirtino UDDI 2.0
versijos specifikaciją kaip OASIS atvirąjį standartą.

45. MII 45
Universalus aprašymo, atradimo ir
integravimo (UDDI) registras
UDDI is a platform-independent framework for
describing services, discovering businesses, and
integrating business services by using the Internet.
• UDDI stands for Universal Description, Discovery and
Integration
• UDDI is a directory for storing information about web
services
• UDDI is a directory of web service interfaces described
by WSDL
• UDDI communicates via SOAP
• UDDI is built into the Microsoft .NET platform
http://www.w3schools.com “WSDL Tutorial”, Refsnes Data, 2004

46. MII 46
PtP protokolų raida
CBDI – IBM , 2001 , http://www.cbdiforum.com

47. MII 47
PtP raidos etapai
Mark Colan “Using Web Services Today (for Tomorrow)”
http://ibm.com/developerworks/speakers/colan

48. MII 48
Protokolus rekomenduojančios
ir rengiančios institucijos
• W3C (XML, XML-Signature, XML-Encryption,
SOAP, WSDL, …)
• OASIS (tik ‘E-Business’ tematikai: UDDI, WSBPL,
WSRF, WS-Notification, …)
• IBM + Microsoft + kt. (didelė „WS-…“ standartų grupė)
• Liberty Alliance [Sun, Oracle, mobile Co., …] (Federated identity)
• Globus Alliance + IBM + kt. (“Stateful Web Services”)
• WS-I [visi, net ir OMG]: interoperability (Basic, Security,
Messaging,… profiles; testing tools, sample Web Services WG)

49. MII 49
PtP protokolai
L. Wilkes “The Web Services Protocol Stack”, CBDI Web Services Roadmap,
Feb. 2005 http://roadmap.cbdiforum.com/reports/protocols/index.php

50. MII 50
PtP protokolų priėmimo raida
Mainstream - Standard ratified, or wide scale de facto adoption
Early adoption - More robust implementations available and protocol well into standards
process, encourages production usage by end user organizations
Experimentation - Early implementations provided by vendors permit experimentation, but
are not recommended for production use. (e.g. technologies available
from IBM Alphaworks do not support production use)
Specification - Exists only as draft specification. Any usage requires hand coding.
L. Wilkes “The Web Services Protocol Stack”, CBDI Web Services Roadmap,
Feb. 2005 http://roadmap.cbdiforum.com/reports/protocols/index.php

51. MII 51
Nenusistovėjusių PtP standartų
problemos sprendimo įmonėse būdai
Sanjay Gosain, Realizing the Vision for Web Services: Strategies for Dealing with Imperfect Standards.
Proceedings of the Workshop on Standard Making: A Critical Research Frontier for Information Systems, John L.
King and Kalle Lyytinen, (eds.), Seattle, WA, December 12-14, 2003, pp. 10-29.
http://www.si.umich.edu/misq-stds/proceedings

52. 3. PtP protokolų
išsluoksniuotumas, hierarchinė
tarpusavio priklausomybė

53. MII 53
PtP protokolų sluoksniai (1)
S. Chande “Introduction to WebServices” (Seminar on Semantic Web & Web Services,
W3C Finland, 2003.05.06), Nokia.
http://www.w3c.tut.fi/events/2003/0506swws/arc/w3cseminar_sureshchande_6may2003.pdf

54. MII 54
W3C rekomenduojamas
PtP protokolų sluoksnių rinkinys
S. Chande “Introduction to WebServices” (Seminar on Semantic Web & Web Services,
W3C Finland, 2003.05.06), Nokia.
http://www.w3c.tut.fi/events/2003/0506swws/arc/w3cseminar_sureshchande_6may2003.pdf

55. MII 55
PGA ir PtP protokolų sluoksniai (IBM)
Mark Colan “Using Web Services Today (for Tomorrow)”
http://ibm.com/developerworks/speakers/colan

56. MII 56
PGA ir PtP protokolų sluoksniai (IBM)
M. Endrei, J. Ang, „IBM Redbooks Patterns: Service Oriented Architecture And Web
Services“. IBM Redbooks, 2004 www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/sg246303.pdf

57. MII 57
PtP protokolų komponuojamumas
D.F. Ferguson, T. Storey, B. Lovering, J. Shewchuk Secure, “Reliable, Transacted Web
Services: Architecture and Composition”, IBM Corporation & Microsoft Corporation, 2003
http://msdn.microsoft.com/webservices/understanding/advancedwebservices/default.aspx?pull=/library/en-us/dnwebsrv/html/wsoverview.asp

58. MII 58
PtP protokolų sąveikos pavyzdys
D.F. Ferguson, T. Storey, B. Lovering, J. Shewchuk Secure, “Reliable, Transacted Web
Services: Architecture and Composition”, IBM Corporation & Microsoft Corporation, 2003
http://msdn.microsoft.com/webservices/understanding/advancedwebservices/default.aspx?pull=/library/en-us/dnwebsrv/html/wsoverview.asp

59. MII 59
Analogija tarp Interneto ir PtP
protokolų
Mario Jeckle, Erik Wilde
“Identical Principles, Higher Layers: Modeling Web Services as Protocol Stack”,
XML-Europe’04 , 2004 , http://www.jeckle.de/files/xmleu04/ http://www.jeckle.de/webServices

60. MII 60
Į verslo paslaugas orientuota
architektūra

61. 4. Išskirstyti skaičiavimai
globaliuose tinkluose ir
būsenas turinčios PtP
(angl.: Grid Computing
& stateful Web Services)

62. MII 62
Skaičiuojamieji tinklai (angl.: Grid Computing)
• http://www.webopedia.com/TERM/g/grid_computing.html
Grid computing is a form of networking. Unlike
conventional networks that focus on communication among
devices, grid computing harnesses unused processing cycles
of all computers in a network for solving problems too
intensive for any stand-alone machine.
• http://whatis.techtarget.com/
Grid computing (or the use of a computational grid) is
applying the resources of many computers in a network to a
single problem at the same time - usually to a scientific or
technical problem that requires a great number of computer
processing cycles or access to large amounts of data.

63. MII 63
Išskirstytų skaičiavimų globaliuose
tinkluose tematikos esama būsena
T. Hey, G. Fox “The Future of the Grid - e-Science to e-Business”, 2003.03.28
CERNGridLectures5.ppt , http://www.globus.org

64. MII 64
Išskirstytų mokslinių skaičiavimų
globaliuose tinkluose architektūra
T. Hey, G. Fox “The Future of the Grid - e-Science to e-Business”, 2003.03.28
CERNGridLectures5.ppt , http://www.globus.org

65. MII 65
Globus Toolkit protokolai  OGSA
I. Foster, C. Kesselman, J.M. Nick, S.Tuecke “The Physiology of the Grid:
An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration”, 2002
http://www.globus.org/research/papers/ogsa.pdf

66. MII 66
OGSA: būsenas turinčių PtP veikimas
I. Foster, C. Kesselman, J.M. Nick, S.Tuecke “The Physiology of the Grid:
An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration”, 2002
http://www.globus.org/research/papers/ogsa.pdf

67. MII 67
WS-Resource Framework: specifikacijų
šeima būsenas turinčioms PtP
• WS-Resource Framework (WS-RF) is a set of Web services specifications that define a
rendering of the WS-Resource approach
in terms of specific message exchanges and related XML definitions.
• The WS-Resource construct expresses the relationship between
stateful resources and Web services.
• Specification documents that provide the normative definition of the framework:
WS-ResourceProperties, WS-ResourceLifetime, WS-RenewableReferences,
WS-ServiceGroup, and WS-BaseFaults. In addition, WS-Resource framework can
support WS-Notification (set of specifications concerned with event notification).
• WS-RF specifications allow to declare and implement the association between
a Web service and one or more identified, typed state components called
WS-Resources; i.e.: (1) describe the means by which the type of a WS-Resource
is defined and associated with a Web service description;
(2) describe how the state of a WS-Resource is made accessible
through a Web service interface;
(3) define related mechanisms concerned with
resource grouping and addressing.
http://www-106.ibm.com/developerworks/library/ws-resource/ws-wsrfpaper.html 2004.03.05

68. MII 68
Atvirųjų standartų plėtra
T. Hey, G. Fox “The Future of the Grid - e-Science to e-Business”, 2003.03.28
CERNGridLectures5.ppt , http://www.globus.org

69. MII 69
Išskirstytų skaičiavimų globaliuose
tinkluose numatoma raida
T. Hey, G. Fox “The Future of the Grid - e-Science to e-Business”, 2003.03.28
CERNGridLectures5.ppt , http://www.globus.org

70. 5. PtP tarpusavio
suderinamumo užtikrinimas
( http://www.ws-i.org/ )

71. MII 71
WS-I poreikis
• Web services has its foundations in XML, which itself is
interoperable across all platforms and programming
languages.
• However, because Web services leverages heavily on the
extensible nature of XML, the interoperability aspect of
Web services is significantly challenged.
• Most, if not all, vendors provide support for the
established Web services standards.
• But, they are still motivated to provide added value to
their customers in the form of advanced feature support
for things such as security, reliability, transactions, and
business process orchestration.
http://www.ws-i.org

72. MII 72
Reikiama PtP tarpusavio sąveika
• Across platforms, applications, and languages
• Consistent, reliable interoperability between
Web services technologies from multiple
vendors
• A standards integrator to help Web services
advance in a structured, coherent manner
http://www.ws-i.org

73. MII 73
WS-I tikslai (1)
• Achieve Web services interoperability
• Across platforms, applications and languages
• Encourage Web services adoption
• Among customers, industries and end users
• Accelerate Web services deployment
• Promote a common, clear definition for Web services
• Integrate specifications from various standards bodies
• Provide a visible representation of conformance through
use of WS-I logo
http://www.ws-i.org

74. MII 74
WS-I tikslai (2)
• Build industry consensus to reduce early adopter risks
• Provide a forum for end users to communicate
requirements
• Act as a customer advocate to raise awareness of
business requirements
• Offer implementation guidance and best practices
• Deliver tools and sample applications
• Provide a forum for Web services developers to
collaborate and share expertise
http://www.ws-i.org

75. MII 75
WS-I darbo rezultatai (1)
• Profiles
• Named groups of specifications at given version
levels with conventions about how they work
together
• Use cases and usage scenarios
• Solution scenarios based on customer requirements
• Sample code and applications
• Test suites and supporting materials
• Conformance testing tools
• Supporting documentation and white papers
http://www.ws-i.org

76. MII 76
WS-I darbo rezultatai (2)
BasicProfile-1.0intro.ppt , 2003.08.12
Web Services Interoperability Organization (WS-I)
http://www.ws-i.org

77. MII 77
WS-I bazinis profilis (1)
• SOAP 1.1, WSDL 1.1, UDDI 2.0, XML 1.0, XML
Schema and HTTP 1.1
• More than 200 interoperability issues resolved
• Conventions around messaging, description,
discovery such as:
• Deprecation of RPC-encoded (use schema as the
interoperable type system)
• Support and guidelines for RPC/lit
• Unique signatures for input messages
• Fault and error handling clarifications
BasicProfile-1.0intro.ppt , 2003.08.12
Web Services Interoperability Organization (WS-I)
http://www.ws-i.org

78. MII 78
WS-I bazinis profilis (2)

79. MII 79
WS-I, standartų organizacijos, verslas
Businesses, Industry Consortia, Developers, End-Users
Requirements
Standards and
Specifications
Requirements
Implementation
Guidance
http://www.ws-i.org

80. 6. PGA, pasaulinio tinklo
paslaugų pavyzdžiai

81. MII 81
Populiarios PtP realizavimo priemonės
Priemonės Palaikomos OS Programavimo kalba
Apache SOAP UNIX, Windows Java
WASP UNIX, Windows C++
GLUE UNIX, Windows Java
SOAP BEA WebLogic UNIX, Windows Java
MS SOAP Toolkit Windows C++, VB, COM
.NET Framework Windows C#, VB.NET
SOAP::Lite UNIX, Windows Perl
PocketSOAP WinCE C++
SOAP for ADA Linux Ada
Web Service Behavior Windows JavaScript, DHTML
SOAPx4 UNIX PHP
Delphi 6 Windows Delphi
Kafka Windows XSLT
Keith Ballinger „.NET Web Services: Architecture and Implementation“. Addison Wesley, 2003.

82. MII 82
‘Vadovėlinis’ PtP pavyzdys
© http://www.webservices.org
Pasaulinio tinklo paslaugų
programų serveris
Pasaulinio tinklo
paslaugų
klientinės programos
Apsaugos
“siena”
Apsaugos
“siena”
Sąveika per
pasaulinį tinklą
Bevielės pasaulinio tinklo
taikomosios programos
Vidinis UDDI registras
Esamos COM, DCOM,
RMI ar CORBA
taikomosios programos
Pasaulinio tinklo
paslaugų
klientinės programos
Pas.tinklo paslaugų programų serveris
Pagr.kompiuteris
DB

83. MII 83
PtP Microsoft .NET aplinkoje
Rasesh Trivedi, Web Services Architecture Models. White paper.
RCG Information Technology, April 2002.

84. MII 84
PtP J2EE aplinkoje naudojant IBM
Rasesh Trivedi, Web Services Architecture Models. White paper.
RCG Information Technology, April 2002.

85. MII 85
Vandens
išteklių
valdymo
informacinė
sistema
(pagrįsta
pasaulinio
tinklo
paslaugomis)
RAAD
Monitoringo
taškai
RAAD
RAAD
laboratorijos
mėginiai
mėginiai
Vand.
DB
AAA
laboratorija
EAA
(EIONET)
Liet.
Statistikos
Departam.
...
...
AM padaliniai
LGT
Internetas
...
Regioninės
stotys
Hydrologijos
monitoringo
taškai
Hy-
mer
LHMT
VIVIS portalas
VIVIS
meta
DB
AAA
Vandens
tiekėjai
Jūr.Tyr.C.
Jūros, etc.
monitoringo
taškai

86. 7. Pasaulinio tinklo paslaugų
tolesnės raidos perspektyvos

87. MII 87
Pasaulinio kompiuterių tinklo kartos
1. Pamatų padėjimas: HTML kalba
derinyje su HTTP ryšio protokolu (WWW)
[praeitame dešimtmetyje; Internetui Lietuvoje – 15 m.]
2. Save aprašančių dokumentų naudojimas, remiantis XML
ir RDF kalbomis
[prieš 5 metus]
3. Semantinio pasaulinio tinklo
(angl.: "Semantic Web") kūrimo pradžia,
siekiant paruošti galimybę automatinei semantinei
kompiuterių tarpusavio sąveikai [šiuo metu]

88. MII 88
Semantinio pasaulinio tinklo idėja
Tikslas: automatinė kompiuterių tarpusavio sąveika
bendrai priimtos terminijos pagrindu, naudojant:
• ontologijų kalbas ,
• logikos formalizmus ,
• loginio išvedimo galimybes .
(Kitaip tariant, pereinama nuo kompiuterių skaitomos
prie kompiuterių suprantamos informacijos).
W3C papildomi reikalavimai:
• realizuojama XML bazėje
• semantinius teiginius išreiškiančios deklaratyvios
kalbos turi būti RDF ir RDF Schemos antstatu

89. MII 89
Semantinio pasaulinio tinklo architektūra
(Tim Berners-Lee vizija)
http://www.w3.org/2000/Talks/1206-xml2k-tbl/slide10-0.html

90. MII 90
XML
HTML
SMIL
XHTML RDF(S)
PICS
Deklaratyvios kalbos
(OIL, DAML-Ont)  OWL
DC
Šiuo metu svarbiausios SPt kalbos

91. MII 91
Pasaulinio tinklo ontologijų kalba
(angl. Web Ontology Language, OWL)
• OWL yra Semantinio pasaulinio tinklo sudamoji dalis;
ją kuria “W3C Web Ontology” darbo grupė
DAML+OIL ontologijų kalbos pagrindu.
• 2002.03.08 išleidžiama OWL reikalavimų dokumento 1
vers.;
• 2002.11.08 išleidžiama pirma OWL vadovo versija;
• 2003.04.04 W3C paskelbia OWL 1.0 versijos
paskutinius darbinius juodraščius
• 2003.08.18 W3C paskelbia šešias OWL specifikacijas
• 2004.02.10 RDF ir OWL tampa W3C rekomendacijomis
http://xml.coverpages.org/owl.html , http://www.w3.org/TR/owl-features/

92. Semantinio pasaulinio tinklo
paslaugos (SPtP)
ir
pasaulinio tinklo paslaugų
inteletualizavimas ontologijomis

93. MII 93
SPtP idėja (1)
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services
http://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Informacijos
radimo,
gavimo,
vaizdavimo,
interpretavimo,
palaikymo
problemiškumas
Pasaulinis tinklas
(WWW)
URI, HTML, HTTP
Semantinis pasaulinis
tinklas
RDF, RDF(S), OWL
Statinis
pasaulinis
tinklas

94. MII 94
SPtP (2)
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services
http://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Pasaulinis tinklas
(WWW)
URI, HTML, HTTP
Semantinis pasaulinis
tinklas
RDF, RDF(S), OWL
Pasaulinio tinklo
paslaugos
UDDI, WSDL, SOAP
Dinaminis
pasaulinis
tinklas
Statinis
pasaulinis
tinklas
Kompiuterių
skaičiuojamosios
galios
panaudojimas

95. MII 95
SPtP (3)
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services,
http://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Semantinis pasaulinis
tinklas
RDF, RDF(S), OWL
Pasaulinio tinklo
paslaugos
UDDI, WSDL, SOAP
Intelektualios
pasaulinio tinklo
paslaugos
Pasaulinio tinklo naudojimas visu pajėgumu
Dinaminis
pasaulinis
tinklas
Statinis
pasaulinis
tinklas
Pasaulinis tinklas
(WWW)
URI, HTML, HTTP

96. MII 96
Ontologijų reikšmė (1)
• Ontologijos apibrėžia:
1) informacijos formaliąją semantiką, tapdamos
kompiuterizuoto informacijos apdorojimo pagrindu;
2) realaus pasaulio semantiką, tuo leisdamos susieti
kompiuterizuotai apdorojamą turinį su žmonėms
suprantama informacijos prasme, remiantis bendrai
sutarta terminija.
• To dėka, ontologijos suteikia programinių
komponentų (tame tarpe ir pasaulinio tinklo
paslaugų) intelektualios tarpusavio sąveikos
galimybę, remiantis nuorodomis į tą pačią ar
susijusią terminiją.

97. MII 97
Ontologijų reikšmė (2)
• Ontologijomis gali būti aprašomos
pasaulinio tinklo paslaugos ir jų sąsajos;
sąsajų parametrai specifikuojami su
atskiromis ontologinėmis sąvokomis.
• To dėka – ontologijos padeda integruoti skirtingas
pasaulinio tinklo paslaugas į darnią visumą
(užtikrinant tinkamą jų tarpusavio sąveiką,
sprendžiant struktūrinio bei semantinio
nevienalytiškumo, skirtingumo problemas).

98. MII 98
Pasaulinio tinklo paslaugų ontologija
DAML-S ( http://www.daml.org/services/ )
• DAML-S numato, kad trys svarbiausios žinių apie
pasaulinio tinklo paslaugas rūšys yra paslaugos profilis
(„ką paslauga daro?“), modelis („kaip paslauga veikia?“)
ir išmokymas („kaip kreiptis į paslaugą?“).
• Naudojant su DAML-S grindžiamus programinius
agentus galima automatizuoti PtP radimą, iškvietimą,
komponavimą, tarpusavio sąveiką ir vykdymo priežiūrą.
• DAML-S yra sukurtas DAML+OIL pagrindu
(tiesiog tai yra viena iš galimų DAML+OIL ontologijų);
vėlesnes DAML-S versijas numatoma kurti OWL kalba.

99. MII 99
Pasaulinio tinklo paslaugų
modeliavimo karkasas (WSMF)
• WSMF skirtas pasaulinio tinklo paslaugų kūrimui,
aprašymui ir jų komponavimui į sudėtingas PtP. WSMF
suteikia galingas PtP visavertiško koncepcinio
modeliavimo priemones e.verslo pasaulinio tinklo
paslaugoms kurti ir aprašyti.
• WSMF sudaro 4 pagrindiniai elementai: ontologijos
(kurios suteikia, apibrėžia kitų elementų vartojamą
terminiją), pajėgumų repozitorijai (apibrėžiantys su PtP
galimas spręsti problemas, kitaip tariant, tikslus, kuriuos
gali turėti į pasaulinio tinklo paslaugas besikreipiantys
klientai), PtP aprašai (apibrėžiantys įvairius PtP
aspektus) ir tarpininkavimo priemonės (sprendžiančios
PtP tarpusavio sąveikos problemas).

100. MII 100
SPtP iniciatyvos SPtP kalbos d.gr.
siūlymai PtP standartų rinkiniui
M. Kifer, D. Martin. Bringing Services to the Semantic Web
and Semantics to Web Servidese, Dec. 16, 2002
http://swsc.semanticweb.org/resources/swsc-lc-intro.ppt
Tinklo protokolai Paslaugų aprašai
W3C pas.tinkl.pasl. choreografijos grupė
BPEL4WS (Microsoft, IBM, BEA)
WSCL (HP), BPML (daug-be Microsoft)
WSCL (Sun, BEA, Yahoo, …)
XLANG (Microsoft), WSFL (IBM),…
SOAP blokai
SOAP/XMLP
XML
HTTP / SMTP
TCP/IP
WSDL išplėtimai
Procesai
SPTP kalba
Registras (UDDI)
Inspektavimas
SPTP iniciatyva (angl.: SWSI)
Automatizuojamos užduotys:
 atradimas;
 iškvietimas;
 tarpusavio sąveika;
 derybos dėl sandėrių;
 komponavimas;
 monitoringas;
 verifikavimas.
WSDL
XML

101. MII 101
GTTDP ateities bendrasis kontekstas
Web
WebServ
SemWeb
SemWebServ
Grid&SemW
GridWebServ
GridComputing

102. MII 102
GTTDP ateities bendrasis kontekstas
Web
WebServ
SemWeb
SemWebServ
WF
Grid&SemW
GridWebServ
GridComputing
BPEL4WS
... ....
...

103. MII 103
8. Ketinantiems pasidomėti plačiau
• M. Endrei, J. Ang, „IBM Redbooks Patterns: Service
Oriented Architecture And Web Services“. IBM Redbooks
(ibm.com/redbooks), 2004, 370 p.
http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/sg246303.pdf
• Keith Ballinger „.NET Web Services: Architecture and
Implementation“. Addison Wesley, February 14, 2003
• Douglas K. Barry „Web Services and Service-Oriented
Architecture: The Savvy Manager's Guide“. Morgan
Kaufmann Publishers, 2003, 245 p.

104. Ačiū už dėmesį !