دانلود مقاله معماری سرویس گرا

معماری سرویس گرا به عنوان یکی از آخرین دستاوردها در تولید نرم افزار، به نظر می رسد، در سالهای آتی معماری غالب صنعت فناوری اطلاعات و ارتباطات باشد.

علت بوجود آمدن این معماری، ایده ای بود که در ذهن تعدادی از معماران آن وجود داشت و آن نرم افزار به عنوان سرویس بود.

در مدل نرم افزار به عنوان سرویس، شما نرم افزار خود را بگونه ای طراحی می کنید که قابل استفاده توسط سیستم های دیگر باشد یعنی دیگران می توانند برای استفاده از سرویس شما ثبت نام کنند و هر موقع که لازم داشتند از خدمات آن بهره ببرند، همانند حالتی که در مورد شبکه های تلویزیون کابلی وجود دارد.

تا زمانی که شما به سرویس متصل هستید، می توانید هر لحظه که خواستید از سرویس استفاده کنید.

برای مدت های طولانی برنامه نویسان سعی می کردند تا، کدهای خود را بصورت modular( یک سیستم از بالا به پایین به زیر سیستم های کوچک و نسبتا مستقل تفکیک می شود ) بنویسند، تا بتوان از آن در تولید نرم افزارهای دیگر استفاده کرد.

تفاوت نوشتن کد بصورت modular و بر اساس معماری سرویس گرا در حجم مخاطبان آن است.

دوباره به همان مثال اول برمی گریم، وقتی شما کد خود را به منظور قابل استفاده بودن توسط نرم افزارهای دیگر، به شکل modularمی نویسید مانند این است که، یک شبکه تلویزیون کابلی درون یک ساختمان خاص دارید و بنابراین فقط ساکنین آن ساختمان می توانند از آن بهره برداری کنند.

در جهان امروز طیف مخاطبانی که بالقوه می توانند از سرویس شما استفاده کنند، کل کاربران روی شبکه اینترنت است.

بنابراین باید مکانیزمی بوجود می آمد، که می توانست پاسخگوی این محیط جدید (اینترنت) و کاربران آن باشد و بنابراین معماری سرویس گرا بوجود آمد.
این معماری توسط دو شرکت IBM , Microsoft بوجود آمد، که هر دو شرکت طی سالهای اخیر از حامیان اصلی سرویس های وب و عامل بسیاری از ابداعات جدید در حیطه ی سرویس های وب، مانند UDDI ,WSE بوده اند.
قابل ذکر است، که در آخرین معماری در حال توسعه، در تولید نرم افزار که هنوز هم در مرحله تحقیقاتی است MDA، تدابیری جهت هماهنگی با معماری سرویس گرا در نظر گرفته شده است.

از نمونه های استفاده از این معماری در کشور خودمان، سازمان ثبت احوال کشور است که موظف شده تا پایگاه های اطلاعاتی خود را بصورت سرویس وب و مبتنی بر این معماری به سایر نهادها مانند نیروی انتظامی و سایر دستگاه ها ارائه دهد.

سرویس ها چه هستند؟

بسیاری از ما آنقدر با تکنولوژی های سرویس های وب آشنا هستیم که اغلب درباره این که خود سرویس ها واقعا چه هستند، فکر نمی کنیم.

هر کس که از سایت های تجارت الکترونیکی به صورت آنلاین خرید کرده باشد، با مفهوم سرویس ها آشنا است.

وقتی که سفارش تا ن را دادید، باید اطلاعات کارت اعتباری تان را ارایه کنید که به طور معمول توسط یک فراهم کننده سرویس ثانویه، تایید و شارژ می شود.

وقتی که سفارش پذیرفته شد، شرکت سفارش گیرنده با یک شرکت فراهم کننده سرویس حمل ونقل سرویستان را فراهم می کند و در نهایت کالای شما تحویلتان می شود.
در ادامه سه تعریف می آوریم که در کنار یکدیگر ماهیت یک سرویس راشرح می دهند:
۱- سرویس ها اجزاء مستقلی هستند که پیغام های XML با ساختار مشخص و خوش تعریف را پردازش می‏کنند.
• XML ساده ترین ورژن SGML استاندارد برای ایجاد و طراحی سند های HTML است(مناسب برای استفاده در سایت های اینتر نتی).
• SGML یک استاندارد مدیریت اطلاعات است که در سال 1986 به وسیله سازمان بین المللى استاندارد سازى (ISO) معرفى گردید و وسیله اى است براى ارائه اسناد مستقل از یک سیستم یا برنامه کاربردى خاص ضمن به کارگیرى اطلاعاتى چون قالب بندى، شاخص دهى و حفظ اطلاعات پیوندى در اسناد.

۲- سرویس ها دارای رابط های خوش تعریف هستند که به وسیله یک سند مبتنی بر XML که سند
WSDLخوانده می شود، به این سند گاهی قرارداد WSDL نیز گفته می شود، پردازش می شوند.

محتویات این سند،‌ عملیاتی (متدهایی) که توسط سرویس ارائه می شود را شرح می دهد.

از جمله اطلاعات مربوط به انواع داده، اطلاعات نحوه اتصال به سرویس، جهت یافتن و ارتباط با عملیات سرویس وب.
۳- سرویس ها دارای نقاط انتهایی (Endpoint)هستند که استفاده کنندگان از سایر سرویس ها می‏توانند بر اساس آدرس سرویس (URL)معمولاً به آن ها متصل شوند.

این همان چیزی است که ارتباط(جفت شدن) آزادانه خوانده می شود.
سرویس ها می توانند به دو شکل ساده و ترکیبی ارائه شوند.

سرویس های ترکیبی، سرویس هایی هستند که بر اساس بکارگیری چند سرویس ساده ( یا ترکیبی) ایجاد می شوند.

برای مثال، ممکن است سیستم توزیع شده ای بر اساس چند سرویس ساده صدور صورتحساب، ثبت سفارش، مدیریت روابط مشتری و...

سرویس های ترکیبی گسترده تری در ارتباط با حرفه ای خاص ایجاد نماید.
پس می توان گفت: سرویس ها اجزای توزیع شده با رابط های تعریف شده و مشخص هستند که پیغام های XML را پردازش و تبادل می کنند.

معماری سرویس
چندین مصرف‌کننده سرویس می‌توانند با ارسال پیام اقدام به فراخوانی سرویس‌ها نمایند.

این پیام‌ها معمولا توسط یک گذرگاه سرویس تغییر شکل داده شده و به سوی سرویس مناسب هدایت می‌گردند.

معماری سرویس می‌تواند یک موتور قواعد تجاری را فراهم سازد که امکان تلفیق قواعد تجاری در یک سرویس یا چندین سرویس را عملی سازد.

معماری سرویس مزبور همچنین یک زیربنای مدیریت سرویس فراهم می‌آورد که سرویس‌ها و اعمالی از قبیل بازرسی، پرداخت صورتحساب، و واقعه‌نگاری (logging) را مدیریت می‌نماید.

به علاوه، این معماری انعطاف‌پذیری ناشی از دارا بودن فرایندهای تجاری تغییر پذیر را به سازمان‌ها ارزانی می‌دارد، فرایندهایی که نیازمندی‌های تنظیمی همانند Sarbanes Oxley (SOX) را مد نظر قرار می‌دهند، و سرویس‌های اختصاصی را بدون تحت تاثیر قرار دادن سایر سرویس‌ها تغییر می‌دهند.

معرفی SOA و چند کار برد آن:
معماری سرویس‌گرا (SOA) شکل تکامل یافته محاسبه‌گری توزیع شده مبتنی بر فرضیه طراحی تقاضا/پاسخ برای برنامه‌های کاربردی همگام و ناهمگام است.

منطق تجاری یا توابع اختصاصی یک برنامه کاربردی به صورت ماژولار در آمده‌اند و به عنوان سرویس‌هایی برای برنامه‌های کاربردی مصرف‌کننده/کلاینت ارائه گردیده‌اند.

مهم‌ترین نکته‌ در مورد این سرویس ‌ها طبیعت اتصال آزادانه آنهاست؛ بدین معنی که رابط سرویس، مستقل از پیاده‌سازی است.

تعاریف گوناگونی از معماری سرویس گرا ارائه شده است که از جمله آنها می توان به تعاریف زیر اشاره کرد:
1.

مجموعه قوانین، سیاست ها و چارچوب هایی که نرم افزارها را قادر می سازد تا عملکرد خود را از طریق مجموعه سرویس های مجزا و در عین حال مربوط به هم در اختیار سایر درخواست کنندگان قرار دهند تا بتوانند بدون اطلاع از نحوه پیاده سازی و تنها از طریق رابط های استاندارد و تعریف شده، این سرویس ها را پیدا کرده و فراخوانی نمایند.
2.

روشی برای ساخت سیستم های توزیع شده ای است که در آنها عملکرد سیستم بصورت سرویس در اختیار کاربران و یا سایر سرویس ها قرار می گیرد.
3.

از دیگرتعاریف ارائه شده می توان به واحدهای نرم افزاری آماده در شبکه (Network-available Software Unit) یا سرویس های سطح کسب و کار (Business-level services) اشاره کرد.
معماری‌های سرویس‌گرا دارای خصوصیات اصلی زیر هستند:
- سرویس ‌های SOA دارای رابط ‌های خود توصیف‌گر در اسناد XML مستقل از پلتفرم هستند.

زبان توصیف سرویس‌های وب (WSDL) استاندارد به کار برده شده برای توصیف این سرویس‌ها می‌باشد.
- سرویس‌های SOA با پیام‌هایی که رسماً توسط مدل XML (که XSD نیز نامیده می‌شود) تعریف شده‌اند ارتباط برقرار می‌نمایند.

ارتباط میان مصرف‌کنندگان و فراهم‌کنندگان یا سرویس‌ها معمولا در محیط‌های ناهمگن رخ می‌دهد، با دانش کم یا بدون هیچ دانشی در مورد فراهم‌کننده.

پیام‌های مبادله شده میان سرویس‌ها را می‌توان به عنوان اسناد تجاری مهم پردازش شده در یک سازمان نگریست.
- سرویس‌های SOA با پیام‌هایی که رسماً توسط مدل XML (که XSD نیز نامیده می‌شود) تعریف شده‌اند ارتباط برقرار می‌نمایند.

پیام‌های مبادله شده میان سرویس‌ها را می‌توان به عنوان اسناد تجاری مهم پردازش شده در یک سازمان نگریست.

- سرویس‌های SOA توسط یک رجیستری که به عنوان یک فهرست دایرکتوری عمل می‌کند نگهداری می‌گردند.

برنامه‌های کاربردی می‌توانند سرویس‌ها را درون رجیستری جستجو نمایند و سرویس را فراخوانی کنند.

توصیف، تعریف، و یکپارچگی جهانی (UDDI) استانداردی است که برای رجیستری سرویس مورد استفاده قرار گرفته است.

هر سرویس SOA دارای یک کیفیت سرویس (QoS) مرتبط با خود است.

برخی از عناصر اساسی QoS شامل نیازمندی‌های امنیتی، از قبیل احراز هویت و صدور مجوز، پیام‌رسانی قابل اطمینان، و خط‌مشی‌هایی در این زمینه که چه افرادی می‌توانند سرویس‌ها را فراخوانی نمایند، می‌باشد.

می توان گفت: معاری سرویس گرا (SOA) روشی جدید و در حال تکامل برای ساخت برنامه های توزیع شده با Distributed Application است.

با رویکرد سرویس گرا می توان راه حل هایی را ارائه داد که به مرز دامنه های سازمان، شرکت یا دپارتمان محدود نیستند.

با استفاده از SOA می توان در شرکتی که دارای سیستم ها و برنامه های کاربردی مختلف روی پلتفرم های متفاوت است، یک راه حل یک پارچه سازی با استقلال زیاد(loosly coupled) ساخت که جریان یکنواخت و هماهنگ کار را تضمین کند.

نیاز به معماری سرویس گرا از جنبه ای دیگر نیز به نحوه بارزی در برنامه های کاربردی E-Commerce مشهود است.

اگر مثلا جزء (componet) مربوط به پرداخت با کارت اعتباری offline و یا غیر فعال باشد،‌ قرار نیست که فرایند فروش متوقف شود.

بلکه سفارش ها بایستی پذیرفته شوند وعملیات پرداخت به وقت دیگری موکول شود.

مثل سایر معماری های توزیع شده،‌ SOA ساخت برنامه های کاربردی با استفاده اجزایی که در domainهای جدا از هم را قرار دارند را ممکن می سازد.

SOA از سرویس های وب به عنوان نقاط ورود برنامه کاربردی استفاده می کند که از لحاظ مفهومی معادل همان اجزای proxy و stub در سیستم های توزیع شده سنتی مبتنی بر اجزاء هستند.

با این تفاوت که در این جا ارتباط بین سرویس وب و استفاده کننده خیلی آزاداترانه ومستقل تر (loosely coupled) است.

بعلاوه SOA به خاطر در بر داشتن فاکتورهایی که اهمیت حیاتی در تجارت دارند، نیز منحصر به فرد است.

فاکتورهایی نظیر: قابلیت اطمینان سرویس،‌ جامعیت پیام، یکسانی تراکنش و امنیت پیام.

در امور تجاری واقعی نمی توان روی سرویس هایی که یک درخواست را فقط به خاطر این که بتوانند بفهمند،‌ پردازش می کنند حساب کرد.

در امور تجاری به قطعیت و اطمینان بیشتری نیاز است.

واضح است که سیستم های مختلف ممکن است بعضی اوقات غیر فعال باشند و یا پاسخگویی آن ها در دفعات مختلف متفاوت باشد.

با وجود این هیچکدام از این موارد نباید برای کنار گذاشتن یاعدم پاسخ به یک درخواست باشند.

علاوه بر آن نباید دلیلی برای کنار گذاشتن یا عدم پاسخ به یک درخواست باشند واضح است که سیستم های مختلف ممکن است بعضی اوقات غیر فعال باشند و یا پاسخگویی آن ها در دفعات مختلف، متفاوت باشد.

با وجود این،‌ هیچ کدام ازاین موارد نباید دلیلی برای کنار گذاشتن یا عدم پاسخ به یک درخواست باشند.

علاوه بر آن نباید هیچ ابهامی در نحوه فراخوانی یک سرویس وجود داشه باشد.

اگر سیستمی توانایی های خود را در قالب سرویسی روی وب ارائه کند، در آن صورت نحوه فراخوانی آن سرویس باید به طور واضح مستند سازی و اعلام شود.

بسیاری از مسائل دسترس پذیری و مقیاس پذیری برنامه های کاربردی امروزی در SOA حل شده است که احتمال نقض آن در هر مر حله ای از جریان کار بسیار زیاد است.

در SOA فرض بر این است که خطا وجود دارد و می تواند بیفتد، برای مثال اگر یک سرویس نتواند یک پیغام را در مرحله اول بپذیرد، این معماری طوری طراحی شده است که مجدداً پیام را بفرستد.

و اگر یک سرویس به طور کامل قابل دسترس نباشد، (که هرگز نباید در یک سیستم SOA پایدار انفاق بیفتد) آن وقت معماری طوری طراحی شده است که روی دادن خطاهایی که منجر به قطع کامل در خواست سرویس می شود، ‌امکان پذیر نباشد.

SOAقابلیت اطمینان را افزایش می دهد، چون خطاهای موقت در بخشی از جریان کار نمی توانند کل فرایند تجاری را از کار بیاندازند.

در حال حاضر، تکنولوژی سرویس های وب(Web Services)و پیاده سازی نمونه های موفق از آن، نشان داده است که SOA می تواند به عنوان راه حلی عملی و دست یافتنی در طراحی سیستم های جدید و یکپارچه سازی سیستم های بزرگ موجود، مطرح گردد.

البته ذکر تفاوت سرویس های وب و SOA در اینجا لازم به نظر می رسد: سرویس های وب مجموعه ای از تکنولوژی هایی همچون XML,SOAP,WSDL و UDDI می باشد که امکان ارائه راه حل و برنامه نویسی جهت رفع مشکلی خاص را فراهم می نماید.

در حالی که SOA یک معماری است و از مجموعه مشخصی از تکنولوژی ها فراتر می باشد.

اگرچه SOA بر اساس این تکنولوژی ها راه حل ارائه می نماید، اما در عین