что такое сервис ориентированная архитектура
ФИНЭКОСОФТ
Что такое SOA?
Дословно SOA расшифровывается как service-oriented architecture (сервис-ориентированная архитектура).
В последнее время это стало эдаким buzzword, то есть отчасти модным словечком, отчасти термином специально произносимым произвести впечатление на окружающих.
Все крупнешие компание-производители программного обеспечиния (такие как IBM, BEA, Oracle) постоянно преподносят новости, которые так или иначе обыгрывают SOA. Большинство фирм-консалтеров и интеграторов различными способами информируют, что занимаются реализацией и внедрением сервис-ориентированной архитектуры у клиентов. Часто правда каждый понимает сервис-ориентированную архитекту́немного (или сильно) по своему.
На самом деле и нет строгого определения SOA, нет комитета, вырабатающего стандарты сервис-ориентированной архитектуры (хотя это совершенно не относится к технологиям, на которых она может реализована), да и быть его в принципе не может, поскольку СОА это никак не технология, а философия, концепция, парадигма, новый подход (называйте, как хотите) к построению корпоративных информационных систем, интеграция бизнеса и информационных технологий.
Традиционные проблемы информационных систем
В настоящее время функционирование бизнеса сильно зависит от того, как он автоматизирован в самом широком понимании этого слова. Когда мир глобализован, успех (или, наоборот, поражение) зависит от того как быстро компания может предложить новую услугу или продукт на рынок. Одновременно ситуация осложняется «размыванием» основного направления деятельности компаний, например, банковские институты все чаще начинают предлагать различные страховые продукты и наоборот, страховые компании все активнее работают в финансовой сфере.
ИТ-департаменты компаний должны оперативно реагировать на подобные изменения, в конечном счете успех многочисленных бизнес-инициатив зависит от того, насколько существующие средства автоматизации компании смогут в принципе быть адаптированными под новые предлагаемые услуги и как быстро. Получается, что в итоге все зависит от департамента автоматизации. Конечно эта ситуация является совершенно не естественной для бизнеса, но как ни странно, она не является также хорошей и для ИТ департамента, поскольку тот без основного бизнеса также прекращает существование.
При этом совершенно не стоит думать, что ИТ отделы упиваются неожиданно свалившимися на них значимостью и властью. Скорее наоборот, сотрудники этих отделов все больше времени проводят на совещаниях, выясняя почему сроки сдачи проектов все больше затягиваются, составляя обьяснительные записки, почему существующее программное обеспечине не может быть легко адаптировано под новые требования и обосновывая необходимость расширения персонала. Рукодителей этих отделов бросает в холодный пот, когда им необходимо обьяснять на совещаниях, почему несмотря на все инвестиции, план внедрения новой бизнес-услуги постоянно срывается по причине неготовности программного обеспечения.
Определение SOA
По своей сути service-oriented architecture (SOA) не содержит новых революционных идей, а является обобщением лучших практик создания программно-информационных систем уровня предприятия и выше, она не привнесла ничего оригинального, но она служит квитэссенцией ведения интеграционных проектов.
Основными причинами появления SOA являются высокая динамика современного бизнеса и неуклонно возрастающие требования к постоянной адаптации информационных систем по отношению к этой динамике. Уже недостаточно, чтобы информационная система обеспечивала простую автоматизацию информационных и расчетных задач бизнеса. Необходимо стремиться к тому, чтобы быстро меняющиеся условия бизнеса, возникающие вследствие ужесточения конкуренции, находили полное отражение в информационной системе, то есть корпоративная информационная система должна меняться столь же быстро, сколь быстро меняются требования бизнеса и бизнес-процессы компании.
В любом случае, заказчикам необходимо полное понимание своего бизнеса и понимание неизбежности работы на перспективу, не ожидая сиюминутной отдачи, а консультантам и системным интеграторам необходима высокая квалификация на всех уровнях, понимание задач клиентов и согласование зон ответственности. Но нужно понимать, что SOA это не панацея от всех бед и не цель, а средство ее достижения и получения практических результатов.
SOA характеризуют следующие основные принципы, следование которым позволяет сказать является ли информационная система сервис-ориентированной или нет:
Как видно, каждый из пунктов не является специфической особенностью СОА, многие технологии взяли на вооружение эти принципы, отличительной особенностью построенной на SOA системы является одновременное следование всем указанным принципам.
Рассмотрим их немного подробнее.
Сервисы как компоненты информационной системы
Сервисом называется независимый программный компонент, выполняющий определенную задачу, такую как например «проверить кредитную карточку», не требующей для использования клиентами какой-то определенной программной технологии.
Использование открытых стандартов является важной характерной особенностью SOA. Это значительно уменьшает время подключения нового бизнес-сервиса к существующей системе, так же как и (что является часто крайне важным моментом для предприятий, имеющих богатые наработки за предыдущее время), при внедрении СОА, нет необходимости переписывать или просто отказываться от проверенных годами и действующих решений.
Выбор распределенной технологии играет существенную роль. Использование, например, SNA или DCOM в качестве средства общения сервисов накладывают такое ограничение, при котором все компоненты в системе обязаны использовать SNA или DCOM, что ограничивает применимость системы.
Когда же говорят том, что информационная система следует принципам СОА, то сервис, реализованный, например, на языке Java и работающий в EE контейнере должен быть применим для использования клиентами, реализованными в Windows среде и наоборот.
Сервис выполняет повторяющуюся бизнес функцию
Что такое сервис в контексте SOA? Является ли сервисом функция в приложении? Являются ли технические сервисы сервисами, о которых говорят, когда имеют в виду СОА? Все это важные и уместные вопросы. Сервисы в SOA реализуют повторяющиеся бизнес-функции, которые необходимы для организации согласованной работы сложных, состоящих из большого числа различных компонентов, приложений.
Как правило, существующие корпоративные приложения состоят из некоторого числа монолитных модулей, в каждый из которых часто включают реализацию одинаковых фрагментов бизнес-логики, например, в приведенном выше примере страховой компании, начавшей также оказывать финансовые услуги, может быть в страховом и банковском программных модулях производиться расчет скидки на основе клиентских данных, клиентской истории и объема текущей операции. Если же при разработке придерживаться принципов сервис-ориентированной архитектуры, то следует реализовать сервис «расчет скидок», к которому обращались бы все сервисы, которым необходимо рассчитать скидку.
Таким образом функциональность используется многочисленными приложениями и существует возможность быстро и относительно просто изменить бизнес-логику, приспосабливая ее к постоянно меняющимся условиям рынка.
Причем изменения необходимо вносить только в один-единственный сервис, и сделанные изменения одновременно используются всеми клиентскими приложениями.
Это и является одним из главных достоинств SOA.
Необходимо отметить, что для успешного внедрения и последующего функционирования базирующейся на СОА системы, при разработке в первую очередь должен быть произведен анализ и описание бизнес-процессов компании. В принципе это достаточно независимые шаги, ведь описанные и отлаженные бизнес-процессы в значительной степени сами по себе являются основой успешной работы предприятия, являясь своего рода скелетом системы управления. В этом случае каждой структурной единице присвоены свойственные только ей функциональные обязанности, предоставляя информацию руководству для принятия управленческих решений и координации работы предприятия в целом. В таком случае автоматизация бизнес-процессов за счет использования программного обеспечения позволяет дополнительно ускорить их выполнение.
Существует бесчисленное количество примеров неудачного или не очень удачного внедрения автоматизированных информационных систем. При анализе этих проектов очень часто становится понятно, что отправной точкой всех неудач является заблуждение, что с внедрением автоматизированной системы решатся все внутренние проблемы на предприятии. В результате на первый план выходила разработка программного обеспечения, которая автоматизировала существующий беспорядок. Процессы управления, несмотря на всю произведенную автоматизацию, по сути оставались прежними.
В то время как на самом деле основной причиной этих проблем является отсутствие ясных и отработанных бизнесс-процессов, регламентирующих безотказную деятельность всех подразделений компании.
В принципе на важность и даже необходимость декомпозиции бизнес процессов при внедрении автоматизированных систем уровня предприятия обращалось внимание уже очень давно, но именно в СОА это является одним из основополагающих принципов.
Низкая связанность (loose coupling)
Благодаря этой особенности также значительно облегчается внесение изменений в функциональность сервисов, поскольку это совершенно не затрагивает другие сервисы.
Благодаря низкой связанности значительно упрощается пошаговое создание корпоративной системы из-за отсутствия барьеров реализации функциональности сервиса за несколько итераций.
Возможность динамически подключать новые сервисы, также как и поиск этих сервисов клиентами является также одним из краеугольных принципов системы, построенной на основе service-oriented architecture.
Пример построенной на SOA информационной системы
Однако все-таки, наверное, имеет смысл рассмотреть, из каких компонент может состоять некая идеальная усредненная SOA система. Многие из предоставленных ниже этих составляющих частей настолько важны и объемны, что могут являться темами отдельного рассмотрения, здесь же эти компоненты будут предоставлены только для общего ознакомления.
Итак, основными компонентами (представлены на рисунке 1) являются сервисная шина предприятия (ESB), СОА реестр (SOA Registry), workflow engine, сервисный брокер (service broker), СОА супервизор (SOA supervisor) Все они играют собственную роль в системе, при этом взаимодействуя друг с другом.
Сервисная шина предприятия (ESB):
В сервис-ориентированной архитектуре все различные части программного обеспечения общаются друг с другом, как правило, посылаю друг другу достаточно много сообщений. Эти сообщения должны быть доставлены быстро и доставка должна быть гарантирована.
Для передачи сообщений в SOA как правило используют сервисную шину предприятия (Enterprise Service Bus – ESB). Сервисная шина является настолько важной в СОА, что возможно представить, что сервис-ориентированная архитектура не может существовать без нее и, наоборот, наличие ее является достаточным условием для SOA. На самом деле можно построить основанную на сервис-ориентированной архитектуре систему без применения сервисной шины и ее наличие не гарантирует позиционирование системы как СОА.
Сервисная шина предприятия может быть представлена как отдельный уровень программного обеспечения, который совместно с корпоративной сетью обеспечивает гарантированный сервис отправки-приема сообщений, которые посылаются всеми остальными частями корпоративной системы.
СОА реестр (SOA Registry):
СОА реестр это своего рода электронный каталог, где хранится информация о каждом компоненте, составляющем корпоративную информационную систему, и об интерфейсах, которые эти компоненты используют для обеспечения связи между собой.
В эксплуатационном окружении СОА реестр поставляет клиентам информацию о сервисах, доступных в текущий момент для использования (что особенно важно для сервисного брокера).
Для разработчиков программного обеспечения и бизнес аналитиков СОА реестр является источником информации, которая помогает им выбирать существующие компоненты и соединять их для создания новых приложений и построения новых процессов.
СОА реестр также хранит информацию каждого компонента.
Workflow engine:
Каждый бизнес имеет свой workflow, являющимся случайным в каждом конкретном случае или формально описанным, сложившийся как бы само собой или возникший в результате тщательного анализа и автоматизации.
Workflow engine это программный продукт, позволяющий соединить весь бизнес процесс в корпоративной информационной системе от начала до его завершения, система для воспроизведения потока работ по имеющейся модели.
При этом обработка данных на отдельных этапах осуществляется в различных независимых друг от друга приложениях, а функции организации процесса и связи различных подсистем реализует специализированная Workflow система.
Продукты, моделирующие бизнес процессы, существовали задолго до СОА, существует огромное количество предложений от различных поставщиков, часто специализирующихся в различных областях. Около 15 лет назад большинство из этим систем были связаны с системами документооборота. Сейчас же поставщики этих систем все более тяготеют к системам управления бизнес-процессами и административными регламентами (business process management system или просто BPM).
Cервисный брокер (service broker):
Сервисным брокером является служба, соединяющая различные сервисы вместе. Он получает всю необходимую информацию от СОА реестра (SOA Registry), что означает, что реестр и брокер должны работать координировано.
На рисунке 2 представлено как в некоторой СОА системе сервисный брокер организовывает обработку заказов. Схема включает только 4 бизнес сервиса и workflow engine.
Стрелками изображены действия сервисного брокера, утолщенные линии изображают потоки запросов.
Последовательность действий может выглядеть следующим образом:
Некоторые реализации сервисной шины предприятия (ESB) выполняют также функции сервисного брокера.
СОА супервизор (SOA supervisor):
СОА супервизор это, можно сказать, главный служебный сервис, функционирующий все время работы системы и контролирующий и координирующий работу всех остальных, прежде все служебных, сервисов.
Одна из основных задач СОА супервизора это отслеживать работу различных компонентов внутри СОА системы, оценивать корректность их функционирования, а также отслеживать запросы, посланные во внешние системы.
Трудно переоценить важность этого компонента.
Не секретом является тот факт, что для достижения определенного уровня перфоманса гораздо проще не использовать принцип низкой связанности, поскольку его реализация ведет к необходимости создания определенной инфраструктуры, которая несомненно налагает свой отпечаток на скорость выполнения.
Поэтому реализуя принцип СОА необходим своего рода контролирующий компонент, который своевременно будет оповещен в случае возникновения каких-либо проблем в ходе выполнения, чтобы можно было своевременно принять меры и продолжать обеспечивать клиентам достаточный уровень сервиса.
Как и зачем переходить от сервис-ориентированной архитектуры к микросервисам
Здравствуйте, меня зовут Алексей, я главный IT-архитектор банка «Ренессанс Кредит». Лет десять назад мы, как и многие компании, ускорили свое развитие благодаря сервис-ориентированной архитектуре (SOA). Но со временем требования к архитектуре менялись, и к данной парадигме стали возникать серьезные вопросы. В конце концов мы решили перейти от интеграционной шины ESB к микросервисам. На нашем примере я расскажу, почему стоит задуматься об эффективности SOA и что можно предпринять, если эта модель вас тоже не устраивает.
Новые проблемы ESB
Все началось с того, что мы оценили структуру нашей интеграционной шины. На схеме представлена типовая ситуация с интеграционными потоками для ESB.
Таких блоков может насчитываться нескольких десятков (вплоть до сотни!), и они тесно переплетены между собой. Если потребуется сделать новый продукт и внести какие-то изменения, то на переработку этого здоровенного монолита не хватит никаких ресурсов. И это только общий взгляд. Мы изучили SOA со всех сторон и всего выделили семь основных проблем:
Новые потребности заказчиков
Традиционная сервисная шина, ориентированная на waterfall, со своими сложными и медленными процессами никак не вписывается в условия рынка. Сегодня заказчики знают о гибких методологиях разработки. Они могут не знать различий между agile и waterfall, но хотят получать первые результаты — от появления идеи до прототипа в эксплуатации — не через 6-8, а через 2-3 месяца, а лучше вообще через один. Пусть это будет MVP, но заказчику важно как можно быстрее проверить бизнес-идею, понять, что решение «взлетит».
В таких условиях традиционные, горизонтально ориентированные команды уступают вертикально ориентированным, которые работают со всеми составляющими продукта — от канала взаимодействия до бэк-энда. Ребром встает вопрос: как поступить с интеграционной шиной, превратившейся из-за повторного использования сервисов в монолит? Нужен новый технологический подход.
Фундамент нового подхода
Мы начали прорабатывать альтернативу SOA с формулировки основных требований:
Пирамида технологий
В соответствии с требованиями мы сформировали пирамиду технологий:
Теперь о составляющих каждого уровня в отдельности:
1. Уровень методологии
4. Уровень модели данных
Изменения в архитектуре
Исходя из нового сочетания технологий, мы представили то, к чему хотим прийти. На рисунке ниже — схема нашей нынешней инфраструктуры с интеграционной шиной. Рядом — та схема, к которой мы стремимся.
Что меняется? Изначально на уровне бэк-офиса любая АБС имеет бизнес-логику и источник данных. Мы стремимся к тому, чтобы бэк-офисные системы свелись исключительно к хранению и «ядерному» функционалу, где изменения были бы редкими. А продуктовая логика ушла на уровень микросервисов, позволяющих гибко менять и создавать продукты, разделенные по доменам.
В масштабах канала мы планируем на основе микросервисов сформировать и управлять логикой, «размазанной» по слою фронт-энда. В итоге сами фронтальные приложения будут содержать только канальную логику, то есть нативные приложения для автоматизации нужных каналов обслуживания запросов.
Все управление доступом будет осуществляться через портал API Management, где будут описаны и опубликованы все API. Здесь любой разработчик сможет получить о них всю информацию и включиться в фабрику разработки. В ней с помощью технологий GitLab организован непрерывный цикл работы — планирование, разработка, тестирование, выпуск и эксплуатация.
Схема API Management и Open API
Журнал ВРМ World
Сервис-ориентированная архитектура
Значение SOA
По словам Клива Финкельштейна (Clive Finkelstein), автора инфотехники (information engineering), до появления концепции SOA при разработке систем в качестве отправного момента для программирования бизнес-логики использовались диаграммы рабочих потоков и блок-схемы систем. Разработанные вручную программы тщательно тестировались, после чего внедрялись. Сегодня ситуация изменилась коренным образом: современные инструменты управления бизнес-процессами позволяют обойтись без ручной разработки и тестировании. Так, с помощью методов моделирования можно проверять корректность исполнения бизнес-логики, представленной в диаграммах, а затем автоматически получать описания этих диаграмм на XML-языках управления бизнес-процессами.
По мнению Клива Финкельштейна, такая технология управления бизнес-процессами является большим шагом вперед с точки зрения повышения эффективности разработки систем; по значимости ее можно сравнить с созданием в конце 50-х годов компиляторов языка высокого уровня. Действительно, данный подход позволяет упростить вызов Web-сервисов из любого местоположения и их выполнение на основе бизнес-правил. Кроме того, при изменении этих правил, корректируется соответствующая логика в диаграммах: диаграммы автоматически генерируются заново. Таким образом, закладываются предпосылки для перехода от медленного ручного кодирования, используемого сейчас при создании систем, к автоматизированному. Благодаря этому компании смогут реализовывать изменение бизнес-правил за минуты или часы, а не за месяцы или годы.
Сервис-ориентированная архитектура: основные понятия
Очень часто становление того или иного подхода сопровождается появлением неверных или ошибочных трактовок, как это было, например, с концепцией федеративного Хранилища данных. Не миновала «сия чаша» и сервис-ориентированную архитектуру. Так, по крайне мере, считает представитель компании BEA Джерими Уэстерман (Jeremy Westerman). Именно поэтому в одной из своих статей, посвященных SOA, он специально останавливается на «проблемных местах» и приводит подробные пояснения:
Джерими Уэстерман дает следующее определение SOA: это парадигма, предназначенная для проектирования, разработки и управления дискретных единиц логики (сервисов) в вычислительной среде. Применение этого подхода требует от разработчиков проектирования приложений как набора сервисов, даже если преимущества такого решения сразу неочевидны. Разработчики должны «выйти за границы» своих приложений и подумать, как воспользоваться уже существующими сервисами, или изучить, как их сервисы могут быть использованы их коллегами.
В самом общем виде SOA предполагает наличие трех основных участников: поставщика сервиса, потребителя сервиса и реестра сервисов (см. рис. 1). Взаимодействие участников выглядит достаточно просто: поставщик сервиса регистрирует свои сервисы в реестре, а потребитель обращается к реестру с запросом.
Рис. 1. Общая схема SOA
Любой разговор о SOA невольно переходит на рассуждение о роли и месте Web-сервисов. Несмотря на то, что основные положения SOA сложились задолго до появления Web-сервисов, сегодня Web-сервисы занимают центральное место в SOA (см. рис. 1). Так, Джерими Уэстерман отмечает, что использование XML и Web-сервисов «поднимает SOA на более высокий уровень».
Наконец, сегодня Web-сервисы рассматриваются как эффективный инструмент для интеграции, в том числе для взаимодействия процессов, выполняемых в различных компаниях. Особое место среди различных спецификаций, предназначенных для описания систем и приложений на уровне бизнес-процессов, занимает язык BPEL4WS (подробнее см. «Бизнес-процессы и XML»).
Преимущества использования SOA
Прежде чем, перечислить преимущества использования SOA, будет уместным напомнить, что преимущества бывают разные: стратегические и тактические. SOA обладает рядом достоинств как стратегических, так и тактических.
Стратегическая ценность SOA:
Тактические преимущества SOA:
Перспективы
Совершенно очевидно, что SOA «набирает обороты». По крайней мере, около года назад сотрудники Gartner уверенно заявили о том, что к 2008 году преобладающей практикой проектирования и разработки компьютерных программ станет сервис-ориентированная архитектура (с вероятностью 0,7). Таким образом, SOA положит конец господствовавшей последние 40 лет архитектуре монолитного программного обеспечения.
Сотрудники ZapThink прогнозируют, что 2005 год станет «годом SOA». Причем количество перейдет в качество: увеличится число внедрений сервис-ориентированной архитектуры и, как следствие, развертывание SOA будет рассматриваться как стратегическая задача, а не как тактическое решение, рамки которого пока ограничиваются одним подразделением. Таким образом, SOA станет обязательным подходом для большинства крупных компаний, а не перспективным направлением для немногих дальновидных организаций.
Что такое сервис ориентированная архитектура
Сервис-ориентированная архитектура (SOA, англ. service-oriented architecture) — модульный подход к разработке программного обеспечения, основанный на использовании распределённых, слабо связанных (англ. loose coupling) заменяемых компонентов, оснащённых стандартизированными интерфейсами для взаимодействия по стандартизированным протоколам.
Сервис — программный компонент, реализующий законченную функцию предоставления или обработки данных. Основным отличием сервиса от обычного компонента является стандартный и платформенно-независимый интерфейс. Клиент, обращающийся к сервису, не обязан ничего знать о подробностях реализации сервиса. Сервисно-ориентированная архитектура позволяет компоновать бизнес-процессы из компонентов, выполняющихся на разных платформах, представлять их в виде сервисов и повторно использовать в новых бизнес-процессах.
Программные комплексы, разработанные в соответствии с сервис-ориентированной архитектурой, обычно реализуются как набор веб-служб, взаимодействующих по протоколу SOAP, но существуют и другие реализации (например, на базе jini, CORBA, на основе REST).
Содержание
Принципы SOA
Протокол SOAP
SOAP (Simple Object Access Protocol) — это простой основанный на XML протокол для описания формата принимаемых и посылаемых сообщений. Он позволяет приложениям обмениваться информацией по транспортным протоколам, таким как HTTP.
Стандарт UDDI
UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) — стандарт для создания каталогов доступных сервисов, ссылочная модель сервис–ориентированной архитектуры предприятия. Она использует единый подход для описания бизнеса и ИТ и состоит из следующих компонент:
Стандарты для SOA от OMG
