TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ---------------------*--------------------- BÁO CÁO TIỂU LUẬN IT6040 NGUYÊN LÝ VÀ MÔ THỨC PHÁT TRIỂN HỆ PHÂN TÁN Đề tài: HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES Giảng viên hướng dẫn : TS. Vũ Thị Hương Giang Học viên thực hiện : Phạm Văn Hợp Nguyễn Mạnh Cường Vũ Đức Hùng Lớp: : Cao học 12ACNTT - Hưng Yên Năm 2012 2 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES MỤC LỤC MỤC LỤC .1 LỜI CẢM ƠN 1 1. Giới thiệu sơ lược nội dung Web services 3 2. Đặc điểm mô hình phân tán sử dụng Web services 4 3. Mô hình hoạt động và kiến trúc giao thức của Web services .6 4. Các thành phần của Web services .8 TÀI LIỆU THAM KHẢO .20 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS. Vũ Thị Hương Giang – Giảng viên Viện CNTT & TT – Trường ĐHBK Hà Nội đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành báo cáo tiểu luận của mình. Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy và cung cấp những kiến thức quý báu để chúng em có thể hoàn thành tốt báo cáo tiểu luận này. Cuối cùng , xin cảm ơn tất cả các bạn đồng nghiệp đã động viên, góp ý và trao đổi trong suốt thời gian vừa qua. Vì thời gian có hạn và trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, cho nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý quý báu của tất cả các thầy cô cùng toàn thể các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày 06 tháng10 năm 2012 Nhóm thực hiện Phạm Văn Hợp Nguyễn Mạnh Cường Vũ Đức Hùng 1 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 2 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 1. Giới thiệu sơ lược nội dung Web services Web services là một hệ thống phần mềm được thiết kế để hỗ trợ khả năng tương tác giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau thông qua mạng Internet, được mô tả bằng XML, Web services có thể xác định bằng địa chỉ URL, thực hiện các chức năng và đưa ra các thông tin theo yêu cầu của người dùng. Các chức năng này có thể được yêu cầu bởi các Client bằng cách sử dụng giao thức SOAP thông qua HTTP. Web services độc lập về ngôn ngữ và nền tảng bởi vì nó tách biệt đặc tả ra khỏi cài đặt. Web services dựa trên cấu trúc phân tán trong đó không có bất kì dịch vụ xử lý trung tâm nào và tất cả dạng truyền thông đều sử dụng các giao thức chuẩn. Một trong những đặc tính quan trọng của mô hình tính toán dựa trên Web services là ở đó cả các client và Web services đều không cần biết cài đặt của nhau. Web services hứa hẹn mang đến khả năng tạo ra các môi trường phân tán trong đó bất kì ứng dụng nào, hoặc bất kì component ứng dụng nào cũng đều có thể kết hợp với nhau dễ dàng với tính độc lập nền tảng và độc lập ngôn ngữ. Điểm khác biệt chính của Web services với các công nghệ phân tán trước đây như Win32, J2EE,… là ở sự chuẩn hoá. Web services sử dụng XML, một ngôn ngữ độc lập trong việc biểu diễn dữ liệu, làm ngôn ngữ trao đổi thông tin. Bởi vậy khi được kết hợp với nhau, khả năng tích hợp phần mềm, tính liên tác và sử dụng lại của các hệ thống theo mô hình Web Services thật đáng kinh ngạc. 3 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 2. Đặc điểm mô hình phân tán sử dụng Web services 2.1. Đặc điểm của Web services Dịch vụ Web cho phép Client và Server tương tác được với nhau ngay cả trong những môi trường khác nhau. Đó là vì Web service sử dụng XML, một chuẩn mở đã được công nhận và có thể được hiểu bởi bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào. Giao diện của dịch vụ Web được xuất bản thông qua tài liệu WSDL. Tài liệu này định nghĩa cấu trúc thông điệp trao đổi và cấu trúc dữ liệu sử dụng trong thông điệp đó. Đây là một trong những đặc tính then chốt làm nên thành công cho Web services. Web service không đòi hỏi phía client phải cài đặt bất cứ một thành phần mới nào. Còn ở phía server, để triển khai Web service thì chỉ cần có Servlet engine, Apache hoặc .NET Runtime,… Khi đã được triển khai thì client có thể sử dụng ngay các dịch vụ. Điều này khác với các công nghệ khác như DCOM hay RMI, khi mà client phải cài đặt Client stub để có thể truy cập dịch vụ. Dựa trên các chuẩn mở: XML, SOAP, WSDL, UDDI. Web services được phát hành, xác định và gọi đều thông qua môi trường Web. Trong đó các mô tả về dịch vụ được xuất bản sử dụng WSDL, người dùng tìm kiếm và xác định dịch vụ nhờ sự trợ giúp của UDDI và yêu cầu dịch vụ bằng SOAP. Tất cả các giao thức này đều dựa trên Web. 4 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 2.2. Ưu điểm và nhược điểm 2.2.1. Ưu điểm Cung cấp khả năng tương tác rộng lớn hơn: Web service có thể được truy xuất bởi con người thông qua trình duyệt web, bởi các ứng dụng chạy trên các nền tảng khác nhau và thậm chí là cả các web service khác. Dựa trên các chuẩn mở đã được chấp nhận rộng rãi, giúp cho các lập trình viên dễ dàng hiểu được. Nâng cao khả năng tái sử dụng và đóng gói lại phần mềm trong giao diện Web Service. Tạo ra sự kết nối linh hoạt, mềm dẻo giữa các thành phần trong hệ thống, giảm độ phức tạp của hệ thống, dễ dàng cho việc phát triển các ứng dụng phân tán. Thúc đẩy sự phát triển của các hệ thống tích hợp, dẫn đến khả năng phát triển hệ thống nhanh với giá thành hạ, nhờ có sự tương tác hiệu quả với các phần mềm, hệ thống khác thông qua dịch vụ Web. 2.2.2. Nhược điểm Web Services phụ thuộc vào môi trường web, vì vậy khi một Web Service không hoạt động sẽ gây ảnh hưởng tới tất cả các ứng dụng phụ thuộc và sử dụng dịch vụ nó cung cấp. Web Service dựa trên quá nhiều chuẩn mở khiến người dùng, người phát triển hệ thống khó nắm bắt và cập nhật. 5 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES Vấn đề an toàn và bảo mật của Web Service cũng cần được quan tâm, ngoài việc bảo vệ an toàn thông tin trước hacker khi truyền qua môi trường mạng, còn cần lưu tâm đến an toàn thông tin giữa các bên cung cấp dịch vụ. 3. Mô hình hoạt động và kiến trúc giao thức của Web services 3.1. Mô hình hoạt động của Web services 3.1.1. Mô hình Một Web Service cũng có thể đóng vai trò một Service requestor, bằng cách sử dụng dịch vụ của các Web Service khác để thực hiện mục tiêu của mình. 3.1.2. Hoạt động của Web services Trong mô hình hoạt động của dịch vụ Web, có ba thực thể cơ bản là: bên cung cấp dịch vụ (Service provider), bên sử dụng dịch vụ (Service requestor) và đơn vị quản lý đăng ký dịch vụ (Service registry). Service provider có một dịch vụ, nó sẽ phát hành giao diện và mô tả dịch vụ đó. Dịch vụ này được đăng ký với thực thể Service registry bằng cách gửi mô tả dịch vụ tới đó. Mô tả dịch vụ này chứa tất cả các thông tin cần thiết để một Service requestor có thể tìm thấy và sử dụng dịch vụ, bao gồm kiểu dữ liệu, giao diện mô tả các hàm chức năng, địa chỉ của dịch vụ trong mạng, thông tin cần thiết để thiết lập kết nối. Các bên sử dụng dịch vụ có thể tìm kiếm dịch vụ mình cần trên Service registry – được mô tả sử dụng UDDI (Universal Description, Discovery and Integration). 6 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 3.2. Kiến trúc giao thức của Web services 3.2.1. Các chuẩn của dịch vụ Web Dịch vụ Web gồm có 3 chuẩn chính: SOAP (Simple Object Access Protocol), WSDL (Web Service Description Language) và UDDI (Universal Description, Discovery, and Integration). Trong đó UDDI được sử dụng để đăng ký và khám phá dịch vụ Web đã được miêu tả cụ thể trong WSDL. Giao tác UDDI sử dụng SOAP để nói chuyện với UDDI server, sau đó các ứng dụng SOAP yêu cầu một dịch vụ Web. Các thông điệp SOAP được gửi đi chính xác bởi HTTP và TCP/IP. 3.2.2. Kiến trúc chồng giao thức Kiến trúc chồng giao thức của Web Services được mô tả như hình dưới đây: Tầng vận chuyển (Transport): có nhiệm vụ truyền thông điệp giữa các ứng dụng mạng, bao gồm các giao thức như HTTP, SMTP, FTP, JSM. Tầng giao thức truyền thông dịch vụ (Service Communication Protocol): với công nghệ tiêu chuẩn là SOAP, cho phép người dùng gọi một dịch vụ từ xa thông qua một thông điệp XML. *Kiến trúc chồng giao thức của Web Service Tầng mô tả dịch vụ (Service Description): được sử dụng để miêu tả giao diện chung cho một dịch vụ Web cụ thể. WSDL là ngôn ngữ được sử dụng để phục vụ cho mục đích này, đó là một ngôn ngữ mô tả giao tiếp và thực thi dựa 7 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES trên XML. Web Service sử dụng ngôn ngữ này để truyền tham số và các kiểu dữ liệu cho dịch vụ thực sự bên trong để thực thi. Tầng dịch vụ (Service): chứa cài đặt chi tiết của dịch vụ. Tầng đăng ký dịch vụ (Service Registry) với công nghệ tiêu chuẩn là UDDI được sử dụng cho cả bên yêu cầu dịch vụ và bên cung cấp dịch vụ. Một dịch vụ cần được đăng ký thì bên sử dụng mới có thể tìm thấy và sử dụng. Bên cạnh đó còn có một số tầng khác như Policy, Security, Transaction, Management phục vụ các yêu cầu về bảo mật, toàn vẹn thông tin 4. Các thành phần của Web services 4.1. XML 4.1.1. Định nghĩa XML XML là viết tắt của chữ eXtensible Markup Language XML là một ngôn ngữ mô tả văn bản với cấu trúc do người sử dụng định nghĩa. Người sử dụng hay các chương trình có thể quy ước định dạng các tags XML (các Tags của XML chứa ý nghĩa về cấu trúc của các dữ liệu) để giao tiếp với nhau. Thông tin cần truyền tải được chứa trong các tags XML, ngoài ra không chứa bất cứ thông tin nào khác về cách sử dụng hay hiển thị những thông tin ấy. 4.1.2. Cấu trúc XML Trong một trang Web, ngôn ngữ đánh dấu HTML dùng các cặp Tags để đánh dấu vị trí đầu và cuối của các mảnh dữ liệu để giúp chương trình trình duyệt (browser) parse (ngắt khúc để phân tích) trang Web và hiển thị các phần 8 . IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 2 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 1. Giới thiệu sơ lược nội dung Web services Web services. và sử dụng lại của các hệ thống theo mô hình Web Services thật đáng kinh ngạc. 3 IT6040 - HỆ PHÂN TÁN SỬ DỤNG MÔ HÌNH WEB SERVICES 2. Đặc điểm mô hình phân