Xây dựng service proxy để kiểm chứng ràng buộc thời gian trong web service composition

Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Xây dựng service proxy để kiểm chứng ràng buộc thời gian trong web service composition

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Trương Ninh Thuận, người thầy đã cho em định hướng, tận tình chỉ bảo em những ý kiến quý báu về công nghệ Web Service, các kiến thức về chất lượng dịch vụ Web Thầy đã giúp đỡ em rất nhiều và đi cùng em trong suốt thời gian thực hiện khoá luận Thầy chỉ cho em cách tiếp cận, nghiên cứu một công nghệ mới, cách tìm ra những giải pháp cho vấn đề mắc phải.

Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô và các bạn đã giúp đỡ em trong những năm học qua Em xin cảm ơn Bộ môn Công nghệ phần mềm, Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và làm khoá luận này.

Đề tài “Xây dựng Service Proxy để kiểm chứng ràng buộc thời gian trong Web

Service Composition ” là một đề tài khá mới mẻ, lại được hoàn thành trong quỹ thời gian

hạn hẹp nên khó tránh khỏi những khiếm khuyết Em mong nhận được những góp ý chân thành từ thầy cô giáo và các bạn để đề tài có thể được mở rộng và nghiên cứu kỹ hơn, đưa vào trong thực tiễn ngành công nghệ thông tin hiện nay

Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2009

Sinh viên:

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của môi trường Internet, các ứng dụng triển khai trên nền Web ngày càng được phát triển rộng rãi và phong phú Đồng thời đi cùng sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thị trường là nhu cầu áp dụng công nghệ thông tin vào trong các quy trình thương mại ngày càng trở nên phổ biến và là điểm mấu chốt để các tổ chức doanh nghiệp giải quyết công việc của mình Sự ra đời của Web Service được coi là một công nghệ mang đến cuộc cách mạng trong cách thức hoạt động của các dịch vụ B2B – Business to Bussiness và B2C – Bussiness to Customer Giá trị cơ bản của dịch vụ Web dựa trên việc cung cấp các phương thức theo chuẩn trong việc truy cập đối với hệ thống đóng gói và kế thừa Các phần mềm được viết bởi những ngôn ngữ lập trình khác nhau và chạy trên các nền tảng khác nhau có thể sử dụng Web Service để chuyển đổi dữ liệu thông qua mạng Internet.

Nội dung của khóa luận đưa ra một cái nhìn tổng quát về công nghệ Web Service, phân tích và tìm hiểu các thành phần chuẩn được sử dụng trong công nghệ Web Service, đi vào nghiên cứu kiến trúc về Web Service Từ những kiến thức thu được về công nghệ Web Service, khóa luận đi đến một hướng tiếp cận mới đó là tìm hiểu về chất lượng các dịch vụ Web – QoS cho Web Service dựa trên mô hình tích hợp Web Service với các Web Service Composition Từ các kiến thức về chất lượng các dịch vụ Web, khóa luận sẽ tìm hiểu về một khía cạnh chất lượng dịch vụ Web đó là kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition và mô hình hóa các ràng buộc thời gian trên biểu đồ UML Timing Diagram

Để minh họa cho việc kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition, chúng tôi đã tiến hành xây dựng một ứng dụng nhỏ là Web Service Travel-Agent và tiến hành đo lường thời gian đáp ứng của các Service Composition hợp thành lên Web Service Travel-Agent đó

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Bối cảnh 1

1.2 Mục tiêu khóa luận 2

1.3 Cấu trúc khóa luận 3

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ WEB SERVICE 5

2.1 Kiến trúc hướng dịch vụ SOA 5

2.1.1 Khái niệm kiến trúc hướng dịch vụ SOA 5

2.1.2 Nguyên tắc thiết kế của SOA 6

2.2 Công nghệ Web Service 7

2.2.1 Tổng quan về Web Service 7

2.2.2 Kiến trúc Web Service 9

2.2.3 Các công nghệ của Web Service 13

CHƯƠNG 3: QoS CHO WEB SERVICE 26

3.1 Chất lượng dịch vụ Web Service – QoS cho Web Service 26

3.2 Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ cho Web Service 27

3.3 QoS cho các dịch vụ Web 30

3.4 Điều chỉnh và thiết lập ràng buộc QoS 30

3.5 Hiệu ứng thắt cổ chai trong quá trình thực thi của Web Service 31

3.6 Đánh giá hiệu năng giao thức SOAP 32

3.7 Phương pháp tiếp cận để cung cấp chất lượng dịch vụ cho Web Service 33

CHƯƠNG 4: BIỂU ĐỒ TIMING DIAGRAM 35

4.1 Giới thiệu UML 35

4.2 Tổng quan về biểu đồ Timing Diagram 36

4.3 Mục đích của biểu đồ Timing Diagram 37

4.4 Các kí hiệu của biểu đồ Timing Diagram 37

4.5 Các thành phần của biểu đồ Timing Diagram 39

4.5.1 Các trạng thái 39

4.5.2 Các sự kiện và các thông điệp 40

4.5.3 Thời gian 41

4.5.4 Các đường State-Line 42

4.5.5 Ràng buộc thời gian 43

CHƯƠNG 5: BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU 45

5.1 Tìm hiểu về Service Proxy 45

5.2 Tìm hiểu về Web Service Composition 48

5.3 Bài toán kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của các Web Service Composition 52

5.3.1 Giới thiệu bài toán 52

5.3.2 Mục tiêu và yêu cầu của bài toán 53

5.3.3 Phân tích bài toán 54

CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM 57

6.1 Phạm vi ứng dụng 57

6.2 Thiết kế ứng dụng 59

6.3.1 Cài đăt chương trình 60

6.3.2 Xây dựng và triển khai các Web Services thành phần 64

6.3.3 Xây dựng và triển khai Service Proxy 69

6.3.4 Phát triển chương trình client và thực nghiệm 72

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN 77

DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VÀ KHÁI NIỆM

SOA Service Oriented Architecture – Kiến trúc hướng dịch vụService

Các Serivice có sẵn có thể được dùng để tích hợp lên một Web Service lớn hơn Hoặc là một Web Service thành phần chuyên biệt phục vụ cho một nhiệm vụ

Service Composite Web Service được tổng hợp lên từ các Service CompositionService Provider

Nhà cung cấp dịch vụ Web Service Đây chính là các nguồn cung cấp đưa ra các dịch vụ cho khách hàng sử dụng

QoS Quality of Service - Chất lượng dịch vụ

Message request Thông điệp yêu cầu

Message response Thông điệp đáp ứng

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1:Web Service cho phép truy cập tới các code ứng dụng sử dụng chuẩn công nghệ Internet 7Hình 2:Web Service cung cấp một tầng trừu tượng giữa ứng dụng client và ứng dụng cần gọi tới 8Hình 3:Mô tả cơ chế hoạt động của Web Service 9Hình 4: Web Service technology stack 10

Hình 6:Mô tả cấu trúc của một thông điệp XML 14

Hình 7:Mô tả cấu trúc của một thông điệp SOAP 15

Hình 8: Mô tả thông điệp SOAP faults 16

Hình 9:Mô tả việc trao đổi thông điệp SOAP thông qua giao thức HTTP 18

Hình 10:Mô tả thành phần binding trong tài liệu WSDL 21

Hình 11:Minh họa ví dụ của một tài liệu WSDL 21

Hình 12:Minh họa cấu trúc dữ liệu businessService 24

Hình 13:Biểu đồ Timing Diagram dưới dạng “Robus Diagram” 38

Hình 14:Biểu đồ Timing Diagram dưới dạng mở rộng 39

Hình 15:Minh họa các trạng thái được thể hiện trong biểu đồ Timing Diagram 40

Hình 16:Minh họa các sự kiện và thông điệp trong biểu đồ Timing Diagram 41

Hình 17:Minh họa thể hiện thời gian trong biểu đồ Timing Diagram 42

Hình 18:Thời gian ước lượng trong biểu đồ Timing Diagram 42

Hình 19:Minh họa các đường state-line trong biểu đồ Timing Diagram 43

Hình 20:Minh họa các ràng buộc thời gian trong biểu đồ Timing Diagram 43

Hình 21:Minh hoạ mô hình Web Service với Service Proxy 45

Hình 22:Minh họa mô hình tích hợp Web Service 49

Hình 23:Minh hoạ mô hình tổng quan bài toán Travel-Agent 54

Hình 24:Minh hoạ đường Lifeline cho SearchHotel Service 55

Hình 25:Minh hoạ đường Lifeline cho SearchFlight Service 56

Hình 26:Minh họa thiết kế tổng thể của ứng dụng 59

Hình 27:Biểu đồ tuần tự của hệ thống 60

Hình 28:Minh họa giao diện Admin của apache soap trên Web Server tại cổng 2417 62

Hình 29:Minh họa giao diện Admin của apache soap trên Web Server tại cổng 8080 63

Hình 30:Minh họa trang Admin của Apache Axis trên Web Server tại cổng 8080 63

Hình 31:Code kết nối database trong file SearchHotel Service 64

Hình 32:Nội dung của tệp deploy.wsdl 65

Hình 33:Danh sách các dịch vụ liệt kê trên web site soap engine 66

Hình 34:Nội dung file deploy.wsdd 67

Hình 35:Các dịch vụ được liệt kê trên trang quản trị của Axis 68

Hình 36:Nội dung file WSDL của dịch vụ SearchFlightService 69

Hình 37:Code Service Proxy goi tới SearchFlightService 70

Hình 38:Minh họa đo lường thời gian đáp ứng 71

Hình 39:Minh họa test chương trình 73

Hình 40:Biểu đồ Timing Diagram mô tả ràng buộc thời gian của WSComposition 74

Hình 41:Minh hoạ mô hình kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng 75

Kiến trúc SOA định nghĩa một kiểu kiến trúc cho việc xây dựng các hệ thống phân tán theo hướng dịch vụ, tức là hệ thống được phân tách thành các module chương trình, và các module này được phát triển độc lập, các module sử dụng các công nghệ khác nhau nhưng vẫn có thể giao tiếp được với nhau Một công nghệ tiêu biểu nhất cho kiến trúc hướng dịch vụ là công nghệ Web Service Với công nghệ Web Service, mỗi Service ở đây là một module có thể thực hiện các công việc khác nhau, ta có thể tổng hợp các Service thành phần lại để cùng thực hiện một công việc lớn, đó được gọi là công nghệ tích hợp Web Service, khi đó mỗi Service thành phần được gọi là một Service Composition Sự ra đời của công nghệ Web Service đã đem lại rất nhiều lợi thế cho việc chia sẻ tài nguyên qua mạng, trợ giúp xây dựng các hệ thống phân tán đồng thời đáp ứng được tính mềm dẻo cần thiết, hệ thống có thể dễ dàng chấp nhận những thay đổi lớn so với thiết kế ban đầu mà vẫn đảm bảo cho vấn đề nâng cấp và bảo trì sau này Web Service đem đến đầy đủ sự đáp ứng

cần thiết cho các quy trình B2B – Bussiness to Bussiness và B2C – Bussiness to Customer, chính vì thế Web Service hiện tại đang là một thuật ngữ đang được nhắc đến rất nhiều và ngày càng được sử dụng rộng rãi.

Tuy nhiên Web Service là một công nghệ triển khai thông qua môi trường Internet cho nên vấn đề về chất lượng các dịch vụ Web cũng là một vấn đề đáng lưu tâm, chính vì thế đã xuất hiện các tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ cho Web Service – QoS cho Web Service Một khía cạnh về QoS cho Web Service đó là thời gian đáp ứng của các dịch vụ Web, đây là một vấn đề rất đáng quan tâm vì Web Service là một kiến trúc phần mềm phân tán, cho nên thường có một sự liên kết giữa các dịch vụ với nhau Khi thời gian đáp ứng của một dịch vụ quá lâu có thể dẫn đến ảnh hưởng tới các dịch vụ khác Mặt khác khi có nhiều nhà cung cấp dịch vụ Web thì khi đó sẽ có nhiều sự lựa chọn của khách hàng trong việc tìm và sử dụng dịch vụ Web tốt nhất cho mình Trên môi trường Internet, người sử dụng trước tiên sẽ quan tâm nhất đến vấn đề thời gian, thời gian đáp ứng của một dịch vụ Web nhanh hay chậm sẽ quyết định đến sự thành công hay không của nhà cung cấp dịch vụ Web đó Việc kiểm soát thời gian đáp ứng của các dịch vụ Web là một khía cạnh rất rộng, cho nên ở phạm vi khóa luận này chúng tôi đề cập đến việc kiểm chứng ràng buộc thời gian đáp ứng của việc tích hợp các Web Services có đáp ứng được với tiêu chuẩn QoS về thời gian hay không.

Mục tiêu khóa luận

Để thực hiện các vấn đề nêu ra như trên, khoá luận sẽ lần lượt trình bày những kiến thức cần thiết để giải quyết yêu cầu của bài toán đặt ra

Khóa luận sẽ tập trung vào một số các vấn đề sau:

• Tìm hiểu khái quát về kiến trúc hướng dịch vụ SOA, đi sâu tìm hiểu công nghệ Web Service, kiến trúc và các thành phần sử dụng cho Web Service.

• Tìm hiểu Service Proxy, một dạng Web Service đặc biệt được triển khai ở phía người sử dụng dịch vụ.

• Tiếp cận đến vấn đề về chất lượng các dịch vụ Web, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng hoạt động của Web Service Đi vào tìm hiểu việc đo lường thời gian đáp ứng của các Web Service Composition sử dụng Service Proxy.

• Nghiên cứu về biểu đồ UML Timing Diagram, mô hình hóa các ràng buộc thời gian đáp ứng của Web Service Composition trên biểu đồ UML Timing Diagram

• Đề xuất phương pháp kiểm chứng tự động thời gian đáp ứng của các Web Services trong một ứng dụng sử dụng sự tích hợp các Web Services với các ràng buộc mà biểu đồ UML Timing Diagram mô tả.

Cấu trúc khóa luận

Các phần còn lại của khóa luận bao gồm các phần sau:

Chương 2 đưa ra cái nhìn tổng quát về công nghệ Web Service, tìm hiểu về các

thành phần chuẩn được sử dụng trong công nghệ Web Service, kiến trúc Web Service và quy trình hoạt động của một Web Service.

Chương 3 tiếp cận đến vấn đề chất lượng dịch vụ Web Xem xét các yêu cầu về chất

lượng cho Web Service, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng hoạt động của Web Service và một vài phương pháp đơn giản để cung cấp chất lượng dịch vụ Web.

Chương 4 trình bày về biểu đồ mới được thêm vào trong UML 2.0 đó là biểu đồ

Timing Diagram Tìm hiểu về mục đích biểu đồ, các thành phần sử dụng trong biểu đồ Timing Diagram và từ đó sử dụng biểu đồ Timing Diagram để đặc tả cho các ràng buộc thời gian của các Web Service Composition.

Chương 5 phân tích bài toán “Xây dựng Service Proxy để kiểm chứng ràng buộc thời

gian đáp ứng trong Web Service Composition”, nghiên cứu về Service Proxy, Service Composition và công nghệ tích hợp Web Service

Chương 6 xây dựng một ví dụ minh hoạ cho bài toán kiểm chứng, dựa vào các kết

quả thu được từ ví dụ minh hoạ để thực hiện mục tiêu của khóa luận đó là kiểm chứng xem các kết quả thu được có đáp ứng được tiêu chuẩn đề ra hay không

Chương 7 đánh giá kết quả khóa luận đã đạt được và nêu ra hướng phát triển trong

tương lai cho đề tài này

CHƯƠNG 2:CÔNG NGHỆ WEB SERVICE

Chương 2 đề cập đến công nghệ Web Service, đưa ra khái niệm căn bản về kiến trúc hướng dịch vụ SOA, đi sâu vào tìm hiểu công nghệ Web Service, các công nghệ được sử dụng cho Web Service, kiến trúc của Web Service và các lợi ích khi sử dụng công nghệ này

Kiến trúc hướng dịch vụ SOA

2.1.1 Khái niệm kiến trúc hướng dịch vụ SOA

SOA - viết tắt của thuật ngữ Service Oriented Architecture (kiến trúc hướng dịch vụ) là “Khái niệm về hệ thống trong đó mỗi ứng dụng được xem như một nguồn cung cấp dịch vụ” [9].

Dịch vụ là yếu tố then chốt trong SOA Có thể hiểu dịch vụ như là hàm chức năng (module phần mềm) thực hiện quy trình nghiệp vụ nào đó, một cách cơ bản, SOA là tập hợp các dịch vụ kết nối mềm dẻo với nhau (nghĩa là một ứng dụng có thể nói chuyện với một ứng dụng khác mà không cần biết các chi tiết kĩ thuật bên trong), có giao tiếp (dùng để gọi hàm dịch vụ) được định nghĩa rõ ràng và độc lập với nền tảng hệ thống, và có thể tái sử dụng SOA là cấp độ cao hơn của phát triển ứng dụng, chú trọng đến quy trình nghiệp vụ và dùng giao tiếp chuẩn để giúp che đi sự phức tạp của kĩ thuật bên dưới.

Thiết kế SOA tách riêng phần thực hiện dịch vụ (phần mềm) với giao tiếp gọi dịch vụ Điều này tạo nên một giao tiếp nhất quán cho ứng dụng khách sử dụng dịch vụ bất chấp công nghệ thực hiện dịch vụ Thay vì xây dựng các ứng dụng đơn lẻ và đồ sộ, nhà phát triển sẽ xây dựng các dịch vụ có tính linh hoạt có thể triển khai và tái sử dụng trong toàn bộ quy trình nghiệp vụ Điều này cho phép tái sử dụng phần mềm tốt hơn, cũng như tăng sự linh hoạt vì nhà phát triển có thể cải tiến dịch vụ mà không làm ảnh hưởng đến Client sử dụng dịch vụ

Thực ra khái niệm SOA không hoàn toàn mới, DCOM và CORBA cũng có kiến trúc tương tự Tuy nhiên các kiến trúc cũ ràng buộc các thành phần với nhau quá chặt, ví dụ các

ứng dụng phân tán muốn làm việc với nhau phải đạt đuợc thoả thuận về chi tiết tập hàm API, một thay đổi mã lệnh trong thành phần COM sẽ yêu cầu những thay đổi tương ứng đối với mã lệnh truy cập thành phần COM này.

Ưu điểm quan trọng nhất của SOA là khả năng kết nối mềm dẻo (nhờ sự chuẩn hoá giao tiếp) và tái sử dụng Các dịch vụ có thể được sử dụng với trình Client chạy trên nền tảng bất kì và được viết bởi ngôn ngữ bất kì.

2.1.2 Nguyên tắc thiết kế của SOA

SOA dựa trên hai nguyên tắc thiết kế quan trọng [17]:

• Mô-đun: đó là tách các vấn đề lớn thành nhiều vấn đề nhỏ hơn

• Đóng gói : Che đi dữ liệu và lô-gic trong từng mô-đun đối với các truy cập từ bên ngoài.

Hai tính chất này sẽ dẫn đến đặc điểm thiết kế của kiến trúc SOA đó là các dịch vụ tương tác với nhau qua các thành phần giao tiếp, tuy nhiên các dịch vụ đó vẫn hoạt động độc lập với nhau, chia sẻ các lược đồ dữ liệu cho nhau và tuân thủ các chính sách của kiến trúc chung nhất

Công nghệ Web Service

2.2.1 Tổng quan về Web Service

Web Service là gì: Web Service là một giao diện truy cập mạng đến các ứng dụng chức năng, được xây dựng từ việc sử dụng các công nghệ chuẩn Internet [1][4] Được minh hoạ trong hình dưới đây.

Hình 1:Web Service cho phép truy cập tới các code ứng dụng sử dụng chuẩn công nghệ Internet

Thuật ngữ Web Service diễn tả một cách thức tích hợp các ứng dụng trên nền web lại với nhau bằng cách sử dụng các công nghệ XML, SOAP, WSDL, và UDDI trên nền tảng các giao thức Internet với mục tiêu tích hợp ứng dụng và truyền thông điệp XML được sử dụng để đánh dấu dữ liệu, SOAP được dùng để truyền dữ liệu, WSDL được sử dụng để mô tả các dịch vụ có sẵn và UDDI được sử dụng để liệt kê những dịch vụ nào hiện tại đang có sẵn để có thể sử dụng Web Service cho phép các tổ chức có thể trao đổi dữ liệu với nhau mà không cần phải có kiến thức hiểu biết về hệ thống thông tin đứng sau Firewall kia [1]

Không giống như mô hình Client/Server truyền thống, chắng hạn như hệ thống Webserver/webpage, Web Service không cung cấp cho người dùng một giao diện đồ hoạ nào, Web Service đơn thuần chỉ là việc chia sẻ các dữ liệu logic và xử lý các dữ liệu đó thông qua một giao diện chương trình ứng dụng được cài đặt xuyên suốt trên mạng máy tính Tuy nhiên nguời phát triển Web Service hoàn toàn có thể đưa Web Service vào một giao diện đồ hoạ người dùng (chẳng hạn như là một trang web hoặc một chương trình thực thi nào đó) để có thể cung cấp thêm các chức năng đặc biệt cho người dùng.

Web Service cho phép các ứng dụng khác nhau từ các nguồn khác nhau có thể giao tiếp với các ứng dụng khác mà không đòi hỏi nhiều thời gian coding, do tất cả các quá trình giao tiếp đều tuân theo định dạng XML, cho nên Web Service không bị phụ thuộc vào bất kì hệ điều hành hay ngôn ngữ lập trình nào Ví dụ, chương trình viết bằng ngôn ngữ Java cũng có thể trao đổi dữ liệu với các chương trình viết bằng Perl, các ứng dụng chạy trên nền Windows cũng có thể trao đổi dữ liệu với các ứng dụng chạy trên nền Linux Công nghệ Web Service không yêu cầu phải sử dụng trình duyệt và ngôn ngữ HTML, đôi khi Web Service còn được gọi là Application Services

Xét theo một khía cạnh khác, nếu các ứng dụng có thể truy cập thông qua mạng máy tính bằng việc sử dụng các giao thức như HTTP, XML, SMTP hoặc Jabber thì đó chính là Web Service

Như Hình 1 và Hình 2 đã minh họa , Web Service là một Application Interface được đặt giữa Application Code và người sử dụng các code đó Nó có thể được ví như một tầng trừu tượng, phân tách giữa platform và ngôn ngữ lập trình, nó mô tả cách thức mà các application code được triệu gọi như thế nào Điều này có nghĩa nếu bất kì một ngôn ngữ lập trình nào hỗ trợ Web Service đều có thể truy cập các ứng dụng chức năng của nhau.

Hình 2:Web Service cung cấp một tầng trừu tượng giữa ứng dụng client và ứng dụng cần gọi tới.

Ngày này, Web Service có thể được triển khai trên Internet dưới dạng một Website HTML, chính vì thế, các Application Service cần phải có một cơ thế cho việc công bố, quản lý, tìm kiếm và phục hồi nội dung được người sử dụng truy cập thông qua giao thức chuẩn HTTP và định dạng dữ liệu HTML Các ứng dụng Client ( như Web Browser) cần phải hiểu các chuẩn mà Web Service hỗ trợ để có thể tương tác với các service nhằm thực thi một nhiệm vụ như việc đặt mua sách, gửi thiệp mừng hoặc là đọc bản tin v v.

Web Service cung cấp tính trừu tượng cho các giao diện chuẩn, cho nên sẽ không nảy sinh ra bất kì vấn đề gì trong quá trình tương tác khi các service được viết trên java và trình duyệt được viết bằng C++, hoặc các service được triển khai trên Unix trong khi các trình duyệt lại được triển khai trên Windows Web Service cho phép giao tiếp giữa các platform khác nhau có thể hoạt động cùng nhau theo nguyên tắc tạo ra một platform trung gian có liên quan

Tính tương thích (Inteoperability) là một lợi thế vô cùng mạnh mẽ của Web Service, thông thường, các công nghệ Java và công nghệ của Microsoft rất khó có thể tích hợp được với nhau , nhưng với Web Service thì các Application và Client sử dụng 2 công nghệ trên hoàn toàn có khả năng tương tác với nhau thông qua Web Service

Rất nhiều nhà cung cấp ứng dụng như IBM và Microsoft đều đã hỗ trợ Web Service trong các sản phẩm của họ IBM hỗ trợ Web Service thông qua gói WebSphere, Tivoli, Lotus và DB2 và Microsoft với NET cũng đã hỗ trợ Web Service.

2.2.2 Kiến trúc Web Service

2.2.2.1 Mô tả cơ chế hoạt động của Web Service

Hình 3:Mô tả cơ chế hoạt động của Web Service.

Cơ chế hoạt động của Web Service yêu cầu phải có 3 thao tác đó là : Find, Public, Bind[1].

Trong kiến trúc Web Service, Service Provider công bố các mô tả về các service thông qua Service Registry Service Consumer tìm kiếm trong các Service Registry để tìm ra các service mà họ cần sử dụng Service Consumer có thể là một người hoặc cũng có thể là một chương trình.

Kĩ thuật mô tả dịch vụ là một trong những thành phần chủ chốt của kiến trúc Web Service Các thông tin mô tả đầy đủ nhất về kiến trúc Web Service được thể hiện trong hai tài liệu riêng biệt, đó là NASSL – Network Accessible Service Specification Language và WDS – Web-Defined Service NASSL là một tài liệu dưới dạng chuẩn của XML cho các service chạy trên nền Network, nó được sử dụng để chỉ ra các thông tin hoạt động của Web Service, chẳng hạn như danh sách các service, các mô tả về service, ngày hết hạn của service và các thông tin liên quan đến các Service Provider, như tên, địa chỉ Tài liệu WDS là một tài liệu mang tính đáp ứng đầy đủ cho tài liệu NASSL Khi ta kết hợp hai tài liệu này với nhau ta sẽ có được sự mô tả một cách đầy đủ về các dịch vụ để cho phía yêu cầu dịch vụ có thể dễ dàng tìm kiếm và gọi các dịch vụ đó.

2.2.2.2 Kiến trúc phân tầng của Web Service

Hình 4: Web Service technology stack

Mô hình kiến trúc phân tầng của Web Service tương tự với mô hình TCP/IP được sử dụng để mô tả kiến trúc Internet.

Hình 5: TCP/IP network model

Các tầng truyền thống như Packaging, Description, và Discovery trong mô hình Web Service Stack là những tầng cung cấp khả năng tích hợp và cần thiết cho mô hình ngôn ngữ lập trình trung lập.

• Tầng Discovery : Tầng Discovery cung cấp cơ chế cho người dùng khả năng lấy

các thông tin mô tả về các Service Provider Công nghệ được sử dụng tại tầng này đó chính là UDDI – Universal Description, Discovery and Integration

• Tầng Desciption : Khi Web Service được thực thi, nó cần phải đưa ra các quyết

định về các giao thức trên các tầng Network, Transport, Packaging mà nó sẽ hỗ trợ trong quá trình thực thi Các mô tả về dịch vụ sẽ đưa ra phương pháp để làm thế nào mà các Service Consumer có thể liên kết và sử dụng các service đó Tại tầng Description, công nghệ được sử dụng ở đây chính là WSDL (Web Service Desciption Language) – Ngôn ngữ mô tả Web Service Ngoài ra, ít phổ biến hơn, chúng ta còn có 2 ngôn ngữ khác được định nghĩa bởi tổ chức W3C đó là ngôn ngữ môt tả tài nguyên - W3C’s Resource Desciption Framework (RDF) và ngôn ngữ đánh dấu sự kiện DARPA Cả hai ngôn ngữ này đều có khả năng cung cấp việc mô tả Web Service mạnh hơn ngôn ngữ WSDL tuy nhiên do tính phức tạp của chúng nên không được phát triển rộng rãi Chúng tôi sẽ đề cập đến ngôn ngữ WSDL một cách cụ thể hơn trong phần “Các công nghệ của Web Service ” tại chương 2 của khóa luận này.

• Tầng Packaging : Việc thực hiện vận chuyển các dữ liệu Web Service được thực

hiện bởi tầng Transport, tuy nhiên trước khi được vận chuyển, các dữ liệu cần phải được đóng gói lại theo các định dạng đã định trước để các thành phần tham gia vào mô hình Web Service có thể hiểu được, việc đóng gói dữ liệu được thi bởi tầng Packaging Việc đóng gói dữ liệu bao gồm các công việc định dạng dữ liệu, mã hóa các giá trị đi kèm dữ liệu đó và các công việc khác

Các dữ liệu có thể được đóng gói dưới dạng các tài liệu HTML, tuy nhiên với các tài liệu HTML thường không thuận tiện cho yêu cầu này bởi vì HTML chỉ có ưu điểm trong việc thể hiện dữ liệu hơn là trình bày ý nghĩa dữ liệu đó XML là một định dạng cơ bản nhất cho việc trình bày dữ liệu, bởi vì XML có thể được sử dụng để trình bày ý nghĩa dữ liệu được vận chuyển, và hơn thế nữa, hiện tại đa số các ứng dụng chạy trên nền Web-Base đều hỗ trợ các bộ phân tích cú pháp XML.

SOAP là công nghệ chủ yếu được sử dụng tại tầng này, nó là một giao thức đóng gói dữ liệu phổ biến dựa trên nền tảng XML Chúng ta sẽ đề cập sâu hơn đến giao thức đóng gói dữ liệu SOAP trong phần “Các công nghệ của Web Service ” trong chương 2 của khóa luận này

• Tầng Transport : Tầng Transport có vai trò đảm nhiệm việc vận chuyển các Web

Service Message, tại đây bao gồm một vài dạng công nghệ khác nhau cho phép các giao tiếp trực tiếp giữa các Application – to – Application dựa trên tầng Network Mỗi công nghệ bao gồm các giao thức như tcp, http, smtp và jabber v.v.

Việc lựa chọn giao thức vận chuyển được dựa trên mỗi nhu cầu giao tiếp của các Web Service ví dụ: với giao thức HTTP là một giao thức vận chuyển khá phổ biến được sử dụng cho các ứng dụng Web-Base, nhưng nó không cung cấp cơ chế giao tiếp bất đối xứng Jabber, xét trên phương diện khác, nó không phải là một chuẩn nhưng có khả năng cung cấp tốt các kênh giao tiếp bất đối xứng.

• Tầng Network : Tầng Network trong công nghệ Web Service chính xác giống tầng

Network trong mô hình giao thức TCP/IP Nó cung cấp khả năng giao tiếp cơ bản, định địa chỉ và định tuyến.

2.2.3 Các công nghệ của Web Service2.2.3.1 Ngôn ngữ XML – RPC

• XML : được viết tắt của cụm từ Extensible Markup Language – Ngôn ngữ đánh dấu

dữ liệu[1][3].

• RPC – được viết tắt của cụm từ Remote Procedure Call – Thủ tục gọi từ xa RPC

cung cấp cho người phát triển kĩ thuật để định nghĩa ra một giao diện mà có thể được gọi từ xa thông qua môi trường mạng máy tính Giao diện này có thể là một hàm đơn giản nhưng cũng có thể là một thư viện API khổng lồ[1][3].

XML – RPC là một hướng tiếp cận dễ và rõ ràng nhất cho Web Service, nó cung cấp phương thức gọi một ứng dụng từ một máy tính local đến một máy tính từ xa thông qua môi trường mạng.

• XML – RPC cho phép chương trình có khả năng tạo ra các hàm hoặc các thủ tục gọi hàm thông qua mạng máy tính.

• XML – RPC sử dụng giao thức HTTP để vận chuyển thông tin từ Client đến Server.• XML – RPC sử dụng ngôn ngữ XML để mô tả các thông điệp yêu cầu và các thông

điệp đáp ứng gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên.

• XML – RPC Client chỉ ra cụ thể các thông tin về tên thủ tục, các tham biến trong thông điệp XML request, và Server trả về lỗi hoặc trả về thông điệp response trong thông điệp XML response.

• Các tham số của XML-RPC đơn giản chỉ là kiểu dữ liệu và nội dung – tuy nhiên các cấu trúc dữ liệu phức tạp như struct, array cũng được hỗ trợ bởi XML –RPC.

2.2.3.2 Giao thức truyền thông điệp SOAP

SOAP viết tắt cho cụm từ - Simple Object Access Protocol Trong kiến trúc phân tầng của Web Service, SOAP nằm ở tầng Packaging, SOAP là một giao thức đóng gói cho các dữ liệu chia sẽ giữa các ứng dụng Xét về cơ bản, SOAP là XML, chính vì thế SOAP là một ứng dụng cụ thể của XML SOAP được xây dựng lên từ các chuẩn XML như XML Schema và XML Namespaces dùng cho việc định nghĩa SOAP và các chức năng của nó[14]

Các thành phần chuẩn của SOAP

a) Thông điệp XML

Thông điệp XML đó là các tài liệu XML được dùng để trao đổi thông tin giữa các ứng dụng Nó cung cấp tính mềm dẻo cho các ứng dụng trong quá trình giao tiếp với nhau và là một dạng cơ bản của SOAP.

Các thông điệp này có thể là bất cứ thứ gì: Hóa đơn thanh toán, yêu cầu về giá cổ phiếu, một truy vấn tới một công cụ tìm kiếm hoặc có thể là bất kì thông tin nào có quan hệ tới từng thành phần của ứng dụng.

Hình 6:Mô tả cấu trúc của một thông điệp XML

Bởi vì XML không phụ thuộc vào một ứng dụng cụ thể, hệ điều hành hay ngôn ngữ lập trình nào, cho nên các thông điệp XML có thể sử dụng trong tất cả các môi trường Một chương trình Windows Perl có thể tạo ra một thông điệp XML, trình bày thông điệp đó và gửi đến cho một chương trình cài đặt bằng ngôn ngữ Java được triển khai trên nền Unix

b) RPC và EDI

Sử dụng thông điệp XML, đương nhiên SOAP có 2 ứng dụng liên quan: RPC và EDI Thủ tục gọi hàm từ xa RPC - Remote Procedure Call là một dạng tính toán phân tán cơ bản, mô tả cách thức để một chương trình tạo ra một thủ tục gọi hàm hoặc phương thức tới một máy tính khác, truyền đối số và lấy giá trị trả về Trao đổi tài liệu điện tử EDI Electronic Document Interchange là một dạng transaction cơ bản cho quy trình thương mại , nó định nghĩa các chuẩn định dạng và thông dịch của các tài liệu, thông điệp tài chính và thương mại.

Nếu bạn sử dụng SOAP cho EDI, khi đó thông điệp XML có thể là các hóa đơn thanh toán, trả tiền thuế, hoặc các tài liệu tương tự Nếu bản sử dụng SOAP cho RPC khi đó thông điệp XML có thể trình bày các đối số hoặc các giá trị trả về.

c) Thông điệp SOAP

Thông điệp SOAP bao gồm phần tử gốc envelope bao trùm toàn bộ nôi dung thông điệp SOAP, và các phần tử header và body Phần tử header chứa các khối thông tin có liên quan đến cách thức các thông điệp được xử lý như thế nào Nó bao gồm việc định tuyến và các thiết lập cho việc phân phối các thông điệp Ngoài ra phần tử Header còn có thể chứa các thông tin về việc thẩm định quyền, xác minh và các ngữ cảnh cho các transaction Các dữ liệu thực sự được lưu trữ tại phần tử body Bất cứ thứ gì có thể trình bày cú pháp XML đều nằm trong phần tử body của một thông điệp SOAP[3].

Hình 7:Mô tả cấu trúc của một thông điệp SOAP

Tất cả các phần tử envelope đều chứa chính xác một phần tử body Thần tử body có thể chứa các nốt con theo yêu cầu Nội dung của phần tử body là các thông điệp Nếu phần tử envelope mà chứa phần tử header, nó chỉ chứa không nhiều hơn một phần tử header và phần tử header này bắt buộc phải là phần tử con đầu tiên của phần tử envelope Mỗi một phần tử chứa header đều được gọi là header block Mục đích của header block cung cấp giao tiếp các thông tin theo ngữ cảnh có liên quan đến quy trình xử lý các thông điệp SOAP

d) SOAP Faults

SOAP faults là một dạng thông điệp SOAP đặc biệt được dùng để thông báo lỗi trong quá trình trao đổi thông tin, SOAP faults có thể xuất hiện trong quá trình xử lý các thông điệp SOAP[1].

Hình 8: Mô tả thông điệp SOAP faults

Các thông tin về SOAP faults được diễn tả dưới đây:

- Fault code : Các thuật toán phát hiện lỗi sẽ tự sinh ra

các giá trị dùng để phân biệt các kiểu lỗi xuất hiện Các giá trị này phải là là các XML Qualified Name, điều đó có nghĩa là các tên của các mã lỗi chỉ có ý nghĩa duy nhất trong vùng định nghĩa XML Namespace.

- Fault string : Diễn tả các lỗi mà người dùng có thể đọc

hiểu được.

- Fault actor : Đây là dấu hiệu nhận dạng duy nhất của các

nốt xử lý các thông điệp nơi mà các lỗi có khả năng xuất hiện.

- Fault details: Được sử dụng để trình bày các thông tin

cụ thể của ứng dụng về lỗi mà nó xuất hiện Nó phải được trình bày nếu có lỗi xuất hiện trực tiếp có liên quan đến các vấn đề về phần thân của thông điệp Fault details có thể không cần sử dụng, tuy nhiên sẽ cần thiết khi ta cần trình bày cụ thể về thông tin lỗi xuất hiện trong mối quan hệ tới các phần còn lại của quy trình xử lý các thông điệp SOAP.

e) Vận chuyển SOAP

Như chúng tôi đã trình bày ở trên, SOAP được đặt ở tầng Packaging trong kiến trúc phân tầng của Web Service, SOAP đứng phía trên tầng Network và tầng Transport Vì thế SOAP không quan tâm đến việc giao thức vận chuyển nào được sử dụng trong quá trình trao đổi các thông điệp, điều đó làm cho giao thức thực sự mềm dẻo tại bất kì môi trường SOAP được triển khai nào Tính mềm dẻo của SOAP được thể hiện qua việc SOAP có thể sử dụng các giao thức vận chuyển khác nhau để trao đổi các thông điệp, như HTTP, FTP, SMTP, POP3, MQUERY và Jabber

Hiện nay, HTTP được sử dụng phổ biến trên Internet, chính vì tính phổ biến của nó, cho nên HTTP hiện tại đang là giao thức vận chuyển phổ biến nhất cho việc vận chuyển các thông điệp SOAP

SOAP thông qua HTTP rất thuận tiện cho SOAP RPC trong việc gọi yêu cầu và nhận các thông điệp đáp ứng bởi vì bản chất HTTP chính là giao thức dựa trên nền tảng gọi các yêu cầu và nhận các đáp ứng (request-response-base protocol) Các SOAP request được gửi tới HTTP server thông qua phương thức POST và HTTP Server trả lại giá trị SOAP response thông qua các HTTP response.

Hình 9:Mô tả việc trao đổi thông điệp SOAP thông qua giao thức HTTP

2.2.3.3 Ngôn ngữ mô tả Web Service - WSDLTổng quan về WSDL

Language – Ngôn ngữ mô tả Web Service WSDL ra đời dưới sự phát triển của IBM và Microsoft[15]

môi trường tập trung hoặc phân tán.

hành động thực thi trên Web Service đó.

• WSDL là ngôn ngữ cho việc mô tả các giao diện Web Service dựa trên nền tảng XML.

Một tài liệu WSDL thường bao gồm các thành phần chính sau đây:

Giải thích ý nghĩa các thành phần[15]

• Type : Thành phần type định nghĩa kiểu dữ liệu được sử

dụng cho Web Service Để đảm bảo tính không phụ thuộc vào platform, WSDL sử dụng cấu trúc của lược đồ XML để định nghĩa kiểu dữ liệu.

• Message : Thành phần message dùng để định nghĩa các

thành phần dữ liệu và các thông điệp mà nó được gọi tới Mỗi thông điệp có thể bao gồm một hoặc nhiều phần, các thành phần này có thể so sánh với các câu lệnh của

các lời gọi hàm trong các ngôn ngữ lập trình truyền thống.

• Port Type : Đây là thành phần quan trọng nhất trong một

tài liệu WSDL Nó được sử dụng để mô tả Web Service, các thao tác được thực thi và các lời gọi thông điệp Thành phần port type có thể được so sánh với các thư viện hàm (hoặc các module, các lớp ) trong các ngôn ngữ lập trình.

Trong thành phần <port Type>, ta thường gặp 4 kiểu thao tác được WSDL định nghĩa dưới đây:

nhận các lời gọi thông điệp nhưng không trả lại thông điệp đáp ứng

Request-Thao tác này bao gồm việc nhận các thông điệp yêu cầu và trả về các thông điệp đáp ứng

Solicit-Thao tác này sẽ gửi đi các yêu cầu và đợi các đáp ứng

nhưng không đợi để nhận các đáp ứng

• Binding: Thành phần này định nghĩa các định dạng thông

điệp, các mô tả cụ thể về các giao thức cho mỗi port.

Hình 10:Mô tả thành phần binding trong tài liệu WSDL

Một thành phần binding thông thường bao gồm 2 thuộc tính: name và type.

Thuộc tính “name” định nghĩa tên của “binding”, và thuộc tính “type” trỏ đến “port” của binding, trong ví dụ này port của binding là “glossaryTerms”.

Thành phần soap:binding có 2 thuộc tính là “style” và “transport”.

Thuộc tính style có thể là “rpc” hoặc “document” Trong ví dụ trên chúng ta sử dụng “document” Thuộc tính transport định nghĩa giao thức vận chuyển thông điệp SOAP Trong ví dụ trên sử dụng giao thức HTTP.

Trong ví dụ trên, thành phần <portType> định nghĩa “glossaryTerm” như là tên của một Port, và “getTerm” như tên của một thao tác.

Thao tác “getTerm” có thông điệp nhập vào gọi là “getTermRequest” và có thông điệp xuất ra gọi là “getTermResponse”.

Thành phần <message> định nghĩa các phần của mỗi thông điệp và kiểu dữ liệu kết hợp với các thông điệp đó Nếu so sánh với các ngôn ngữ lập trình truyền thống, glossaryTerm có thể được coi như là một thư viện hàm, “getTerm” là một hàm với đối số truyền vào là “getTermRequest” và trả lại lại kết quả là getTermResponse.

Service.

• UDDI là một kỹ thuật mở đầu tiên cho phép các quy trình thương mại điện tử có thể khám phá lẫn nhau và định nghĩa cách thức tương tác với nhau qua Internet.

UDDI có 2 phần

gồm cả việc trỏ đến tài liệu WSDL mô tả dịch vụ[16].

tác và tìm kiếm thông tin đăng ký

UDDI xây dựng dựa trên các giao thức chuẩn Internet được công bố bởi W3C và IETF như XML, HTTP, và DNS UDDI sử dụng WSDL để mô tả giao diện của Web Service Thêm nữa tính năng độc lập với nền tảng ngôn ngữ lập trình đã được điều hợp cùng với giao thức SOAP.

Mô hình dữ liệu của UDDI

UDDI bao gồm lược đồ XML, mô tả bốn kiểu cấu trúc dữ liệu dưới đây:

a) Cấu trúc dữ liệu businessEntity

Cấu trúc dữ liệu businessEntity trình bày nhà cung cấp Web Service Cấu trúc này chứa các thông tin về công ty, bao

gồm danh sách liên lạc, thông tin, phân biệt các tổ chức thương mại, và danh sách các nhà cung cấp dịch vụ web.

b) Cấu trúc dữ liệu businessService

Cấu trúc dữ liệu business service trình bày một Web Service độc lập được cung cấp bởi business entity Nó mô tả các thông tin về cách thức gắn kết với Web Service, định nghĩa kiểu Web Service và phân loại danh mục được liệt kê trong đó.

Hình 12:Minh họa cấu trúc dữ liệu businessService

Chú ý rằng sử dụng dấu hiệu nhận dạng duy nhất – Universally Unique Identifiers trong thuộc tính BusinessKey và serviceKey Tất cả các business entity và business service đều là dấu hiệu nhận dạng duy nhất trong UDDI registries thông qua việc chỉ định UUID bởi việc đăng ký khi thông tin được nhập vào lần đầu.

c) Cấu trúc dữ liệu bindingTemplate

BindingTemplate là kĩ thuật mô tả của Web Service được trình bày bởi cấu trúc dữ liệu Business Service Binding template trình bày sự hoạt động thực tế của Web Service, mô tả công nghệ sử dụng để giao tiếp với Web Service Một Business Service có thể có thể có nhiều binding template,

cho nên dịch vụ phải chỉ rõ các hành động cụ thể khác nhau trong cùng một dịch vụ.

d) Cấu trúc dữ liệu tModel

tModel là lõi trong cùng của kiểu dữ liệu, nhưng rất khó có khả năng để có thể nắm bắt được hết tModel là chuẩn cho mô hình kĩ thuật

tModel là phương pháp để mô tả một vài quy trình thương mại, dịch vụ và các cấu trúc mẫu lưu trữ trong UDDI registry Bất kì một khái niệm trừu tượng nào đều có thể được đăng ký trong UDDI như là một tModel Ví dụ: chúng ta có thể định nghĩa ra một kiểu cổng (port type) WSDL mới, và đồng nghĩa với đó ta có thể định nghĩa ra một tModel mới mà trình bày kiểu cổng đó trong UDDI Sau đó, ta có thể chỉ định ra dịch vụ thương mại mà thực thi kiểu cổng đó bằng việc kết hợp với tModel với một business service’s binding template.

e) Cấu trúc dữ liệu publisherAssertion

Đây là một cấu trúc dữ liệu quan hệ mà nó đặt sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều cấu trúc dữ liệu businessEntity theo một kiểu quan hệ cụ thể, chẳng hạn như một công ty con hoặc một phòng ban.

Cấu trúc dữ liệu pubisherAssertion bao gồm ba thành phần chính: fromkey (BusinessKey đầu tiên), toKey (bussinesskey thứ hai) và keyedReference.

KeyReference thiết kế ra kiểu mỗi quan hệ kết hợp trong cặp thuật ngữ keyName, keyValue trong tModel Tham chiếu duy

CHƯƠNG 3:QoS CHO WEB SERVICE

Trong chương 2 chúng tôi đã trình bày các khái niệm cơ bản về công nghệ Web Service Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet và công nghệ Web Service, chất lượng các dịch vụ Web trở thành một vấn đề hết sức cần thiết Trong chương 3 này, chúng tôi sẽ đề cập đến hướng tiếp cận khá mới và sẽ trở thành một xu hướng tất yếu cho các dịch vụ web trong tương lai gần, đó là Chất lượng dịch vụ Web.

3.1 Chất lượng dịch vụ Web Service – QoS cho Web Service

Với sự phát triển nhanh phóng và phổ biến của công nghệ Web Service, Chất lượng các dịch vụ Web Service (QoS – Quality of Service) sẽ trở thành một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá sự thành công của các nhà cung cấp dịch vụ web QoS sẽ quyết định đến khả năng sử dụng và tính hữu ích của dịch vụ, cả hai yếu tố này đều ảnh hưởng đến tính phổ biến của một dịch vụ web Trong phần này, chúng tôi sẽ trình bày một vài yêu cầu khác nhau của QoS cho Web Serivce, ảnh hưởng của hiệu ứng thắt cổ chai đến hiệu năng hoạt động của một Web Service, tiếp cận tới các phương pháp cung cấp chất lượng dịch vụ cho Web Service và một phương pháp đơn giản để đo lường thời gian đáp ứng của Web Services sử dụng Service Proxy[6].

Trong thời đại hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của thương mại điện tử, một yêu cầu đặt ra là phải làm sao có thể tích hợp liền mạch các quy trình thương mại, các ứng dụng thương mại điện tử và các Web Service thông qua môi

một thách thức lớn, vì môi trường Internet cùng các ứng dụng Web–Base ngày càng phát triển mạnh mẽ, cũng chính vì thế nên các yêu cầu về chất lượng dịch vụ cũng luôn thay đổi và không thể dự đoán theo cách tự nhiên được Các ứng dụng với các đặc điểm và yêu cầu riêng biệt sẽ cạnh tranh nhau về tài nguyên mạng vốn đã rất hạn chế Sự thay đổi lưu lượng thông tin trên mạng, tấn công từ chối dịch vụ, ảnh hưởng của cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin yếu kém và vấn đề an ninh cho các ứng dụng Web-Base đã tạo ra sự cần thiết của việc đưa ra các chuẩn chất lượng cho các dịch vụ trên Internet Thông thường, khi không đáp ứng được các yêu cầu QoS là một nguyên nhân then chốt dẫn tới các giao tác có hiệu suất hoạt động rất thấp.

Với các chuẩn như SOAP, UDDI và WSDL đã được thống nhất sử dụng bởi các lĩnh vực sử dụng công nghệ Web Service – bao gồm các dịch vụ tài chính, công nghệ cao, đa phương tiện và giải trí Tất cả các Web Service đang cần phải được gắn kết với nhau để trở thành chuẩn, QoS sẽ là một yếu tố then chốt để đánh giá sự thành công cũng như sự khác nhau về chất lượng phục vụ của các dịch vụ Web

Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ cho Web Service

Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ cho Web Service phải đáp ứng được các yêu cầu dưới đây[6]

• Tính có sẵn : Tính có sẵn thể hiện một khía cạnh chất

lượng của dịch vụ, tính có sẵn trình bày dịch vụ có sẵn để dùng tại một thời điểm cụ thể hay không Tính có sẵn mô tả xác suất mà dịch vụ sẵn sàng phục vụ Trong tính

có sẵn, một giá trị thời gian được dùng để mô tả liệu một dịch vụ có sẵn sàng để phục vụ hay không Giá trị lớn hơn chỉ ra rằng dịch vụ luôn sẵn sàng để sử dụng trong khi giá trị nhỏ hơn chỉ ra không thể dự đoán được liệu dịch vụ có sẵn trong khoảng thời gian cụ thể hiện tại hay không Thông thường, người ta thường sử dụng một đại luợng thời gian để kết hợp với tính có sẵn của một dịch vụ, đại lượng thời gian đó được gọi là TTR (Time to Repair ) - Thời gian phục hồi TTR mô tả khoảng thời gian được dùng để phục hồi một dịch vụ web nếu có lỗi xảy ra Thời gian phục hồi lý tưởng và được mong đợi là thời gian phục hồi có giá trị nhỏ.

• Tính truy cập được : Tính truy cập được thể hiện khía

cạnh chất lượng dịch vụ qua mức độ, khả năng phục vụ các yêu cầu Web Service Nó diễn tả khả năng ước lượng bao gồm tốc độ thành công hoặc sự thay đổi thành công của một dịch vụ cụ thể trong một thời điểm Tính truy cập được còn được thể hiện thông qua tính có sẵn của dịch vụ Web Một Web Service có tính truy cập cao khi hệ thống triển khai Web Service đó có độ mềm dẻo cao Độ mềm dẻo tham chiếu tới khả năng phục vụ các yêu cầu một cách nhất quán mặc dù có thể có nhiều yêu cầu khác nhau cùng tồn tại trong một tập hợp các yêu cầu.

• Tính toàn vẹn : Tính toàn vẹn thể hiện chất lượng dịch

vụ ở cách thức mà Web Service đảm bảo sự đúng đắn chính xác trong các tương tác theo từng khía cạnh cụ thể của tài nguyên Sự thực thi đúng đắn của các giao tác Web Service sẽ cung cấp tính đúng đắn trong các tuơng tác

Một giao tác sẽ tham chiếu tới trình tự làm việc của các thao tác được xử lý như một đơn vị công việc độc lập Tất cả các hoạt động được hoàn thành để tạo sự thành công cho một giao tác Khi một giao tác không được thực hiện thành công, tất cả các thay đổi sẽ được phục hồi lại trạng thái ban đầu.

• Khả năng hoạt động : Khả năng hoạt động thể hiện chất

lượng dịch vụ ở khía cạnh đo lường giới hạn của thông lượng và độ trễ Giá trị thông lượng cao hơn và độ trễ thấp thể hiện một Web Service hoạt động tốt Thông lượng trình bày số lượng yêu cầu Web Service phục vụ tại một đơn vị thời gian định kì Đỗ trễ là thời gian xoay vòng giữa việc gửi yêu cầu và nhận các đáp ứng.

• Tính tin cậy : Tính tin cậy thể hiện khả năng đảm bảo

dịch vụ và chất lượng dịch vụ Tính tin cậy được tính qua số lượng lỗi trên một tháng hay một năm Theo hướng tiếp cận khác tính tin cậy tham chiếu đến việc phân phát đúng đắn và đảm bảo các thông điệp sẽ được gửi và nhận bởi các dịch vụ yêu cầu và các dịch vụ đáp ứng

• Tính linh động : Tính linh động thể hiện chất lượng

dịch vụ ở khía cạnh Web Service có thể thích ứng với các luật, các quy tắc và khả năng kết hợp chuẩn và thiết lập các dịch vụ mức cao hơn Web Service sử dụng một số chuẩn như SOAP, UDDI, WSDL Sự tuân thủ ngặt nghèo các chuẩn để đảm bảo tính đúng đắn của các phiên bản (VD SOAP V1.2) bởi các nhà cung cấp dịch vụ web là một yếu tố cần thiết cho các yêu cầu đúng đắn của Web

• Tính an toàn : Tính an toàn của Web Service thể hiện ở

cơ chế bảo mật, thẩm định quyền, mã hoá thông điệp và cung cấp quyền truy cập Các nhà cung cấp dịch vụ Web có thể có các hướng tiếp cận khác nhau để đảm bảo độ an toàn cho các dịch vụ web.

QoS cho các dịch vụ Web

QoS cho các dịch vụ web yêu cầu một vài ngôn ngữ QoS để trả lời một số các câu hỏi sau[2]:

• Thời gian trễ mong chờ là bao nhiêu

• Khoảng thời gian roundtrip-time chấp nhận được là bao nhiêu

Lập trình viên cần phải có khả năng hiểu được các đặc điểm QoS của Web Service trong quá trình phát triển các ứng dụng gọi dịch vụ web.

Trên lý tưởng, thì QoS cho Web Service phải có khả năng hỗ trợ nhiều kiểu ứng dụng khác nhau với các yêu cầu QoS khác nhau, các quy tắc giao tiếp khác nhau và tài nguyên máy tính khác nhau

Điều chỉnh và thiết lập ràng buộc QoS

Dưới đây là các bước mà các Web Service phải thực hiện trong quá trình thiết lập ràng buộc QoS[2][6]:

a) Service Requestor đưa ra yêu cầu thiết lập liên kết ràng buộc bằng cách thiết lập tham chiếu tới một Web Service Interface Những yêu cầu này chỉ chứa các quy định về QoS.

b) QoS broker tìm kiếm các service cung cấp dịch vụ trong thư mục UDDI.

c) Sau đó, QoS broker thực thi việc thương lượng chất lượng dịch vụ như các mô tả dưới đây: