Các dịch vụ thông báo công khai các khả năng, cả khả năng cung cấp lẫn khả năng tiêu thụ, bằng cáchkhai báo các giao diện mà chúng triển khai thực hiện hoặc mong chờ các dịch vụ khác sẽ
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO
Môn học:
Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA)
Đề tài:
Tìm hiểu về Enterprise Service Bus (ESB)
Giảng viên: TS Võ Đình Hiếu Nhóm thực hiện: Trần Mạnh Trường
Cù Kim Long Trịnh Thị Mai Anh Lương Thế Hùng
Vũ Xuân Nam
Lớp: Quản lý Hệ thống thông tin
Hà Nội, tháng 04/2011
Trang 2MỤC LỤC
1 Giới thiệu 3
2 ESB là gì? 5
3 Các vai trò của người sử dụng SOA và các nhiệm vụ của chúng 8
4 Các mẫu ESB 10
4.1 Các mẫu tương tác 11
4.2 Các mẫu hòa giải 12
4.3 Các mẫu phức tạp 14
4.4 Các mẫu triển khai 15
5 Ví dụ về ESB 16
6 MuleESB 17
6.1 Giới thiệu Mule ESB 18
6.2 Kiến trúc của Mule ESB 19
6.2.1 Xử lý dữ liệu 19
6.2.2 Điều hướng thông điệp giữa các thành phần dịch vụ 20
6.2.3 Tách biệt logic nghiệp vụ với thông điệp 21
6.2.4 Kết hợp các dịch vụ với nhau 23
6.3 Logic của luồng dữ liệu 23
7 Kết luận 25
Trang 31 Giới thiệu
Các SOA cung cấp một cách tiếp cận linh hoạt, mở rộng được và cấu tạo lại được để
sử dụng lại và mở rộng các ứng dụng hiện có đồng thời xây dựng các ứng dụng mới Các dịch
vụ thông báo công khai các khả năng, cả khả năng cung cấp lẫn khả năng tiêu thụ, bằng cáchkhai báo các giao diện mà chúng triển khai thực hiện hoặc mong chờ các dịch vụ khác sẽ triểnkhai thực hiện và bằng cách khai báo các chính sách đang chi phối các tương tác của đối tác cótiềm năng Ngôn ngữ Mô tả Dịch vụ Web (WSDL) và các tiêu chuẩn dịch vụ web khác, ví dụnhư Chính sách dịch vụ Web (WS – Policy), cung cấp vốn từ vựng cho các khai báo này
Việc ảo hóa của các chức năng nghiệp vụ, một mục tiêu then chốt của một SOA, thựchiện được thông qua tách biệt định nghĩa dịch vụ và cách sử dụng dịch vụ khỏi việc triển khaithực hiện dịch vụ Các dịch vụ có thể được triển khai thực hiện bằng cách sử dụng một loạtcác công nghệ, bao gồm cả IBM WebSphere® MQ, IBM CICS® hoặc IBM IMS™, Java™ 2Platform, Enterprise Edition (J2EE) Enterprise JavaBeans (EJB), các lớp Java, IBM DB2®Queries, Java Message Services (JMS) hoặc Microsoft® NET Bên yêu cầu dịch vụ gửi đi cácyêu cầu tới bên cung cấp dịch vụ có cung cấp các khả năng mà mình mong muốn, không cầnbiết về việc triển khai thực hiện dịch vụ
Một ESB là một mẫu kiến trúc để hỗ trợ công nghệ ảo hóa và quản lý các tương tácdịch vụ giữa các bên tham gia giao tiếp Nó cung cấp kết nối giữa các bên cung cấp dịch vụ vàbên yêu cầu dịch vụ, tạo điều kiện thuận lợi cho sự tương tác của chúng ngay cả khi chúngkhông ăn khớp chính xác Mẫu này có thể được triển khai thực hiện bằng cách sử dụng nhiềuloại công nghệ phần mềm trung gian và các mô hình lập trình
Một ESB là một kiến trúc phần mềm cho lớp giữa (middleware), cung cấp các dịch vụ
cơ bản phục vụ các lớp kiến trúc phức tạp hơn Ví dụ: một ESB tổ chức chặt chẽ tất cả các tínhnăng sẽ yêu cầu thực thi một kiến trúc hướng dịch vụ SOA
Nói một cách tổng quan, ESB có thể được nghĩ như một cơ chế mà tại đó nó quản lýviệc truy cập vào các ứng dụng và các dịch vụ (đặc biệt là các hệ thống cũ với phiên bản khác
Trang 4nhau), để đưa ra một giao diện, giao tiếp đơn giản và đồng nhất với người dùng cuối, có thểthông qua Web, hoặc form tới người dùng cuối.
Hiểu cách khác, ESB thực hiện phân phối các dịch vụ cho các hệ thống và các ứngdụng không đồng nhất phía sau với người dùng phía trước, hay các hệ thống cần thông tincũng không đồng nhất Khi đó, các phần mềm lớp giữa sẵn sàng thực hiện: Ẩn các phần phứctạp, đơn giản hóa các truy nhập, cho phép các nhà phát triển sử dụng các form truy vấn chung
và đồng nhất, truy nhập và tương tác, xử lý các chi tiết phức tạp phía sau
Sự hấp dẫn của ESB và có thể thành công trong tương lai, chính là khả năng hỗ trợ sựtăng lên nhanh chóng các dịch vụ và các ứng dụng tích hợp trong các hệ thống của tổ chứcdoanh nghiệp theo đòi hỏi của nghiệp vụ kinh doanh có thể vượt quá khả năng của công nghệcủa các hệ thống đó
Một ESB được xây dựng có khả năng:
- Phân phối thông tin cho toàn bộ doanh nghiệp một cách nhanh chóng và dễ dàng
- Ẩn đi các nền tảng khách nhau phía sau của kiến trúc phần mềm và các giao thứcmạng
- Đảm bảo thông tin được chuyển đi cho dù thậm chí khi vài hệ thống hoặc mạng bịngừng hoạt động gián đoạn
- Định tuyến, lưu vết, và lưu trữ thông tin không đòi hỏi các ứng dụng cần viết lại(coding)
- Đáp ứng việc triển khai dần dần, doanh nghiệp không nhất thiết phải chuyển toàn bộdịch vụ hay các ứng dụng ngay hoặc toàn bộ trong một lần
Việc định tuyến các bản tin trên ESB, mỗi một hãng công nghệ có một sản phẩm khácnhau Nhưng có vẻ về nhìn chung, nó routing các bản tin gần như là Router trong Networkvậy Các bản tin có thể được định tuyến theo chủ đề (Subject), hay nội dụng hay ID của bảntin Và giữa các subnets khác nhau, các bản tin cũng được quản lý giám sát để được Route quatường lửa
ESB không phải là một sản phẩm mới, nó chỉ là một cách nhìn mới về cách tích hợpcác ứng dụng, sự phối hợp các tài nguyên và quản lý xử lý thông tin mà thôi
Trang 52 ESB là gì?
Trong mẫu ESB, thay vì tương tác trực tiếp, các bên tham gia vào một tương tác dịch
vụ sẽ giao tiếp thông qua một kênh (bus); kênh này cung cấp các đặc tính công nghệ ảo hóa vàquản lí để triển khai thực hiện và mở rộng định nghĩa cốt lõi của SOA Mẫu ESB cung cấpcông nghệ ảo hóa về:
Địa điểm và nhân dạng: Bên tham gia không cần biết địa điểm hoặc nhân dạng
của các bên tham gia khác Ví dụ, bên yêu cầu không cần phải biết rằng một yêucầu có thể được phục vụ bởi bất kỳ một bên cung cấp dịch vụ nào Bên cung cấpdịch vụ có thể được thêm vào hoặc gỡ bỏ mà không làm đổ vỡ hệ thống
Giao thức tương tác: Những bên tham gia không cần phải chia sẻ cùng một giao
thức giao tiếp hay dạng tương tác Một yêu cầu được biểu diễn dưới dạngSOAP/HTTP có thể được phục vụ bởi một bên cung cấp chỉ hiểu được JavaRemote Method Invocation (RMI-Cách gọi phương thức từ xa của Java)
Giao diện: Các bên yêu cầu và bên cung cấp dịch vụ không cần phải đồng ý về
một giao diện chung ESB hóa giải các sự khác nhau bằng cách chuyển đổi cácthông báo yêu cầu thành một khuôn dạng mà nhà cung cấp trông đợi
Chất lượng (Tương tác) Dịch vụ (QoS): Các bên tham gia khai báo các yêu cầu
QoS của mình, bao gồm cả hiệu năng và độ tin cậy, quyền hạn của các yêu cầu, mãhóa/giải mã các nội dung thông báo, kiểm tra tự động các tương tác dịch vụ và việcđịnh tuyến các yêu cầu ấy như thế nào (ví dụ như đi đến bản triển khai thực hiệnđang sẵn sàng, dựa trên tiêu chí về phân tải công việc) Các chính sách mô tả cácyêu cầu và khả năng QoS của những bên yêu cầu và bên cung cấp dịch vụ có thểđược chính các dịch vụ thỏa mãn hoặc được thỏa mãn bởi ESB qua việc bù trừ cácchỗ không ăn khớp
Như vậy, mẫu ESB tránh cho bên yêu cầu không cần phải biết rõ việc thực hiện thực tếcủa bên cung cấp dịch vụ từ quan điểm của cả nhà phát triển lẫn nhà triển khai ứng dụng.ESB sẽ chịu trách nhiệm về việc phân phối các yêu cầu tới bên cung cấp dịch vụ có đưa ra cácchức năng và QoS cần thiết Các bên cung cấp dịch vụ nhận được các yêu cầu và chúng sẽ đápứng yêu cầu đó mà không biết nguồn gốc của thông báo Chính ESB cũng là trong suốt đối với
Trang 6các bên yêu cầu và cung cấp dịch vụ đang sử dụng nó Logic ứng dụng có thể gọi hoặc phânphối dịch vụ bằng cách sử dụng một loạt các mô hình và các kỹ thuật lập trình mà không cầnphải xem xét có kết nối trực tiếp không hoặc có đi xuyên qua một ESB không Kết nối đếnmột ESB là một quyết định triển khai; mã nguồn ứng dụng không thay đổi.
Một ESB hỗ trợ nhiều loại hình tương tác, bao gồm một-chiều, yêu cầu/đáp ứng,không đồng bộ, đồng bộ và công bố/đăng ký Nó cũng hỗ trợ quá trình xử lý sự kiện phức tạptrong đó một loạt các sự kiện có thể được quan sát để sinh ra một sự kiện như là một hệ quảcủa các mối quan hệ trong loạt sự kiện
Hình 1 mô tả mẫu ESB cơ bản Các thông báo chảy qua một kênh liên kết nhiều bêntham gia giao tiếp Một số bên tham gia gọi các dịch vụ được cung cấp bởi những bên khác;những bên tham gia khác công bố thông tin cho những bên tiêu thụ quan tâm Nơi mà ở đó
một điểm đầu cuối tương tác với ESB được gọi là một Điểm Tương tác Dịch vụ (Service
Interaction Point - SIP) Một SIP có thể, ví dụ, là một điểm đầu cuối dịch vụ web, một hàng
đợi MQ WebSphere hoặc một trình ủy quyền (proxy) của một đối tượng đầu xa RMI Một sổđăng ký dịch vụ nắm giữ siêu dữ liệu mô tả các yêu cầu và các khả năng của các SIP (ví dụ,các giao diện mà chúng cung cấp hoặc chúng yêu cầu), chúng muốn tương tác với các SIPkhác như thế nào (ví dụ như, đồng bộ hoặc không đồng bộ, thông qua HTTP hoặc JMS), cácyêu cầu QoS của chúng (ví dụ, các tương tác an toàn, độ tin cậy được ưu tiên) và các thông tinkhác để có thể tương tác với các SIP khác (chẳng hạn như các chú thích về ngữ nghĩa)
Trang 7Hình 1 Mẫu ESB cơ bản
Việc chèn ESB vào giữa các bên tham gia mang lại cơ hội để điều biến sự tương táccủa chúng thông qua một cấu kiện logic được gọi là một thành phần hòa giải (mediation) Cácthành phần hòa giải hoạt động với các thông báo đang trên đường truyền dẫn giữa những bênyêu cầu và cung cấp dịch vụ Đối với các tương tác phức tạp, các thành phần hòa giải có thểmóc nối theo tuần tự Mục Các mẫu hòa giải (Mediation patterns) sẽ trình bày các mẫu hòagiải chung triển khai thực hiện công nghệ ảo hóa, QoS và các khái niệm quản lý này
Mẫu ESB cung cấp một cách tiếp cận linh hoạt và dễ quản lý để triển khai thực hiệnSOA Được chèn trong suốt giữa các điểm đầu cuối, kênh này nâng cao chất lượng dịch vụ;tạo điều kiện thuận lợi cho các tương tác giữa bên yêu cầu - bên cung cấp mặc dù các giaothức, các mẫu tương tác hay các khả năng dịch vụ không hoàn toàn ăn khớp và cho phép giámsát và quản lý
3 Các vai trò của người sử dụng SOA và các nhiệm vụ của chúng
Việc xem xét các vai trò và các nhiệm vụ của những người sử dụng, những người tạo
ra và quản lý các giải pháp SOA làm sáng tỏ hơn nữa về mẫu ESB Các công cụ ESB và môitrường chạy phân chia vòng đời giải pháp SOA thành bốn giai đoạn:
Khám phá và mô tả: Nhận biết và mô tả các SIP để có thể kết nối chúng trên
ESB Điều này bao gồm việc tạo ra dịch vụ mới, khám phá dịch vụ hiện có và mô
tả về các giao diện, các yêu cầu và các khả năng của chúng
Mô hình và xây dựng: kết nối giữa các SIP qua các thành phần hòa giải mới hoặc
hiện có để mô tả các tương tác đầu cuối đến đầu cuối của một giải pháp
Cấu hình và triển khai: Định cấu hình cho một khai báo trừu tượng của một giải
pháp dành cho một hình thái (topology) môi trường chạy thực và triển khai nó, tạo
ra những tạo phẩm chạy thực cần thiết
Theo dõi và quản lý: Theo dõi và quản lý giải pháp thông qua các hành vi của các
SIP và thành phần hòa giải Giai đoạn này sử dụng các điểm đo và kiểm soát trongmôi trường chạy ESB, cũng như các thành phần hòa giải để theo dõi và tác độngđến dòng thông báo
Trang 8Đối với phần mềm trung gian ESB, các vai trò phát triển giải pháp SOA quan trọngnhất là nhà phát triển tích hợp và nhà quản trị giải pháp, nhưng cũng có liên quan đến nhàphân tích nghiệp vụ, kiến trúc sư giải pháp, người thực hiện (implementer), nhà phát triển bộtiếp hợp và người vận hành (Các vai trò là khái niệm lôgic, một người có thể giữ nhiều vaitrò) Hình 2 cho thấy các vai trò này tương tác như thế nào.
Các nhà phân tích nghiệp vụ nhận biết các yêu cầu nghiệp vụ và xem xét lại các quitrình nghiệp vụ Họ phác thảo các mục tiêu của một giải pháp, các qui trình nghiệp vụ đượcgọi, các chỉ báo then chốt để theo dõi trạng thái và sức khỏe các giải pháp và các loại hìnhdịch vụ nghiệp vụ mà các hệ thống CNTT cần phải cung cấp
Các kiến trúc sư giải pháp quyết định các yêu cầu nghiệp vụ nào có thể được đáp ứngbằng cách sử dụng lại, sửa đổi hoặc kết hợp các tài sản CNTT hiện có và các yêu cầu nghiệp
vụ nào đòi hỏi các tài sản CNTT mới cần được viết hoặc mua Họ định nghĩa các tương tácgiữa các tài sản CNTT, bao gồm nội dung trao đổi thông báo
Công việc phát triển được phân chia giữa ba vai trò Một người thực hiện viết mã ứngdụng mới, sẽ được gọi thông qua một giao diện dịch vụ Một nhà phát triển bộ tiếp hợp xâydựng các dịch vụ để gói gọn các ứng dụng và các gói hiện có hoặc mới mua nhằm mang lạikhả năng truy cập cho các dịch vụ khác
Một nhà phát triển tích hợp sử dụng các công cụ và công nghệ có liên quan đến ESB
để xây dựng một logic kiểm soát cách các yêu cầu được định tuyến giữa các dịch vụ này nhưthế nào
Trang 9Hình 2 Các vai trò của người sử dụng
Một nhà quản trị giải pháp làm cho các tài sản CNTT mới sẵn sàng để sử dụng bằngcách triển khai chúng và nhập khẩu các định nghĩa dịch vụ của chúng vào sổ đăng ký dịch vụ.Khi giải pháp đã được triển khai sẵn sàng, những người vận hành theo dõi việc thi hành của
nó, khởi động và cho ngừng các hệ thống CNTT theo yêu cầu và tư vấn cho nhà quản trị giảipháp, những người có thể điều chỉnh cấu hình của giải pháp
4 Các mẫu ESB
Các nhà phát triển tích hợp và các nhà quản trị giải pháp sử dụng một bộ các mẫu đểthiết kế và triển khai các giải pháp SOA
Trang 10Hình 3 Các phần tử của mẫu ESB cơ bản
Mẫu ESB cơ bản trừu tượng hóa các thành phần ứng dụng thành một tập hợp các dịch
vụ để tương tác thông qua một kênh chứ không thông qua các giao tiếp điểm-đến-điểm trựctiếp Dịch vụ đang nói đến có thể là bên cung cấp, bên yêu cầu hoặc cả hai Bất kỳ việc thựchiện SOA nào đều cần làm cho công nghệ ảo hóa cơ bản có thể thực hiện được, cho phép thaythế một triển khai thực hiện bên cung cấp dịch vụ tương đương mà không làm ảnh hưởng đếncác bên yêu cầu phụ thuộc nó Mẫu ESB hoàn thiện khả năng SOA cơ bản này thông qua việcquản lý rõ ràng các tương tác giữa bên yêu cầu - bên cung cấp dịch vụ Bất cứ bên cung cấpdịch vụ nào cũng có thể được thay thế bằng bên cung cấp dịch vụ khác miễn là nó có các khảnăng gần giống với yêu cầu của bên yêu cầu theo cách mà ESB có thể dàn xếp
ESB cung cấp các điểm tương tác, nơi mà các các dịch vụ gửi các thông báo lên kênhhoặc lấy chúng về Nó áp dụng các thành phần hòa giải đến các thông báo đang trên đườngtruyền dẫn và đảm bảo QoS cho các tương tác được quản lý này
Từ phối cảnh của ESB, tất cả các điểm đầu cuối tương tác dịch vụ là như nhau, theonghĩa chúng gửi các yêu cầu/các sự kiện hoặc xử lý các yêu cầu/các sự kiện; chúng cũng yêu
Trang 11cầu QoS cụ thể; và chúng có thể yêu cầu các hậu thuẫn cho tương tác Mẫu ESB cho phép cácnhà phát triển tích hợp coi bên yêu cầu hay bên cung cấp mà tương tác với mọi người theocùng một cách (hướng-dịch vụ) giống như logic nghiệp vụ mới, các thành phần dàn dựng quitrình, hoặc các dịch vụ web bên ngoài.
Các mẫu để xây dựng các giải pháp dựa trên ESB được phân loại như sau:
Các mẫu tương tác: Cho phép các điểm tương tác dịch vụ gửi các thông báo đi
hoặc nhận thông báo từ kênh
Các mẫu hòa giải: Cho phép thao tác trao đổi thông báo.
Các mẫu triển khai: Hỗ trợ triển khai giải pháp vào một cơ sở hạ tầng liên kết.4.1 Các mẫu tương tác
ESB cho phép các điểm cuối tương tác trong các mô hình tương tác tự nhiên của chúngthông qua kênh Nó hỗ trợ một loạt các giao thức điểm cuối và các dạng tương tác Một vài ví
dụ về các mẫu tương tác là:
Yêu cầu /đáp ứng (Request/response): Xử lý các tương tác kiểu yêu cầu/đáp ứng
giữa các điểm cuối ESB dựa trên một mô hình truyền thông điệp, vì thế một tươngtác yêu cầu/đáp ứng được xử lý bằng hai dòng thông điệp một chiều có liên quan một dòng cho yêu cầu và một dòng cho đáp ứng
Một yêu cầu/nhiều đáp ứng (Request/multi-response): Một biến thể của dạng
nói trên, ở đây có nhiều hơn một đáp ứng có thể được gửi đi
Lan truyền sự kiện (Event propagation): Các sự kiện có thể được phân phối ẩn
danh đến một danh sách các bên quan tâm do ESB quản lý Các dịch vụ có thể tự
bổ sung thêm mình vào danh sách
Hình 4 Các mẫu tương tác
Trang 124.2 Các mẫu hòa giải
Các mẫu hòa giải xử lý các thông điệp trên đường truyền dẫn trên kênh (các yêu cầuhoặc các sự kiện) Các thông điệp do một bên yêu cầu gửi đi được biến đổi thành các thôngđiệp hiểu được đối với một nhà cung cấp, có thể hơi không tương thích, được chọn từ một tậphợp các điểm cuối có tiềm năng
Các mẫu hòa giải này hoạt động theo các thông điệp một chiều hơn là theo các cặp yêucầu-đáp ứng, bởi vì ESB đặt các mẫu tương tác phủ bên trên các mẫu hòa giải
Hình 5 Các mẫu hòa giải
Có một số các mẫu cơ bản của các thành phần hòa giải; các mẫu phức tạp hơn có thểđược xây dựng bằng cách kết hợp các mẫu đơn giản:
Chuyển mạch giao thức (Protocol switch): Cho phép những bên yêu cầu dịch vụ
gửi đi thông điệp của chúng, sử dụng một loạt các giao thức tương tác hoặc cácAPI, ví dụ như là SOAP/HTTP, JMS và MQ Integrator (MQI) Chuyển mã các yêucầu theo định dạng của bên cung cấp dịch vụ nhắm tới Có thể được áp dụng tạiđầu bên yêu cầu hoặc đầu bên cung cấp của một tương tác, hoặc tại cả hai đầu,hoặc tại bất cứ nơi nào ở giữa
Chuyển đổi (Transform): Dịch nội dung thông báo từ lược đồ của bên yêu cầu
sang lược đồ của bên cung cấp dịch vụ Có thể bao gồm việc bao gói, mở gói hoặc
