Desarrollo e implementacion de un WebService.pdf

Web ServicesClase 3

INCO - Facultad de Ingeniera Montevideo, Uruguay 2

Agenda Introduccin

o Definicin, historia y motivacin Web Services

o Caractersticaso Tecnologas

Bsicas Avanzados

RESTo Caractersticaso Tecnologas

Conclusiones


Definicin A Web service is a software system designed to

support interoperable machine-to-machine interaction over a network. It has an interface described in a machine-processable format (specifically WSDL). Other systems interact with the Web service in a manner prescribed by its description using SOAPmessages, typically conveyed using HTTP with an XML serialization in conjunction with other Web-related standards.

o World Wide Web Consortium (W3C), 2006


Evolucin Middleware

Semantic Management of Middleware. Ramesh Jain. Amit Sheth. Springer 2006.


Web Services

El trmino Web Service nace aproximadamente en el ao 2000 por iniciativa de MS e IBM

Surgen como una necesidad de la industria en las reas:o Enterprise Application Integration (EAI)o Business to Business (B2B)


Motivacin (1)


Motivacin (1) Inters de atravesar los firewalls

Middlewares existentes no provean tales caractersticas


Motivacin (2) Confianza entre empresas

o es baja y a veces, inexistente.

Autonomao Las empresas desean ser

lo ms autnomas posibles unas de otras

Confidencialidado Las empresas no quieren

guardar sus datos y transacciones en middleware de terceros


Sin embargo


Problema No es escalable

Suposicin falsao Una plataforma de integracin basada en middleware puede ser

centralizada, en donde todos los componentes (de diferentes empresas) que integra confan en ella.

El surgimiento de las tecnologas Web y de protocolos de comunicacin (HTTP) y formatos (primero HTML y luego XML) estndares, posibilitaron la creacin de un middleware convencional denominado Web Services, que posibilita la integracin de aplicaciones en escenarios B2B


B2B integration via WS


WS & EAI


WS & EAI El objetivo principal de los Web Services es proveer

una forma sencilla de exponer los sistemas de informacin de la empresa de una forma controlada y estndar

De alcanzar este objetivo, los Web Services pueden ser utilizados para posibilitar EAI entre empresas sin la necesidad del uso de adaptadores especficos.

De esta forma, los Web Services permiten a los clientes acceder a los sistemas de informacin internos de la empresa de una forma estndar


WS & EAI dentro de la compaa


WS & EAI dentro de la compaa

Dentro de una empresa, los Web Services permiten una integracin EAI sin la necesidad de costosos adaptadoreso Los Web Services toman el lugar de los

adaptadoreso Ejemplo

Conectar aplicaciones .NET con JEE Conectar aplicaciones .NET con Cobol


Tipos de Web Services

Simples o de informacino Operaciones de corta duracino Patrn de comunicacin Request/Response

Pedido-Espera-Respuesta

Complejos o de procesos de negocioso Operaciones de larga duracino Coordinacin de operaciones I/O


Simples o de Informacin

Exponen las funcionalidades de negocios de una aplicacin de forma estndaro Back End escritos en Java/EJB, VB, C#, C++,

Mecanismos de comunicacin sincrnicos Operaciones atmicas

o Una nica operacin por requesto No son transaccionales

Por ms que su backend si lo sea Son stateless

o No mantienen estado entre pedidos


Complejos o procesos de negocios Composicin de servicios simples para la

implementacin de procesos de negocioso P. ej: Procesos de compra

Coordinacin de operaciones Transacciones de larga duracin Mecanismos de comunicacin asincrnicos Servicios de alta granularidad Stateful

o Mantienen el estado entre pedidos

Tecnologas para el desarrollo de

Web ServicesSOAP, WSDL, UDDI


Web Services Iniciativa de Microsoft e IBM en el ao 2000

para resolver necesidades de las reas EAI y B2B

Resultado:o Primera generacin de Web Serviceso Un conjunto de estndares de comunicacin

basado en XML y tecnologas Web (http, tcp, smtp, etc)o WSDL, SOAP, UDDI


Requerimientos bsicos para llevar a cabo una comunicacin

Sintaxis

Formato

Transporte

Interfaceso Definicin de operaciones y parametros I/O

Descubirimiento/Bsqueda


Requerimientos bsicos para llevar a cabo una comunicacin

Sintaxiso XML

Formatoo SOAP

Transporteo Tecnologas Web (http, smtp, etc)

Interfaceso WSDL

Descubirimiento/Bsquedao UDDI


Cmo funciona?

Simple Object Access Protocol (SOAP)


SOAP

Estndar de la W3C que describe un formato de mensaje (basado en XML) y mecanismos para intercambiar informacin entre aplicaciones, en un ambiente distribuido y descentralizado.

Actualmente, se encuentra en la versin 1.2.


SOAP Provee una forma estndar de estructurar mensajes

utilizando XML

Define mecanismos para utilizar distintos protocolos de transporte para el envo de mensajes

Especifica un modelo de procesamiento que indica cmo se deben procesar los mensajes

Una forma de adjuntar datos no-XML a los mensajes.


Mensaje SOAP


Un ejemplo

32004-02-25T01:00:00-03:00true

Widgets 100 20.5

Envelope

Body

Header


Mensaje SOAP La estructura bsica de un mensaje SOAP consiste

de un elemento Envelope el cual contieneo un elemento opcional Headero un elemento requerido Body

que puede incluir un elemento Fault

El Envelope es el elemento raz de todo mensaje SOAP e identifica un documento XML como un mensaje SOAP


Mensaje SOAP Header El Header, de estar presente, debe ser el primer

elemento del Envelope

Provee un mecanismo de extensin que permite incluir informacin extra en mensajes SOAP (seguridad, transacciones, etc)

Puede contener varios header blocks que son una forma de agrupar lgicamente la informacin


Mensaje SOAP Header ... ... ...

12345

john1234

... ... ...


Mensaje SOAP Body Contiene la informacin a ser intercambiada

entre el cliente y servicio

En el Body tpicamente se especifica:o una solicitud para efectuar cierta operacino la respuesta a cierta solicitud que puede ser:

un resultado o un error (fault)


Mensaje SOAP Body

red

rojo

resultado

solicitud


Mensaje SOAP Fault El elemento Fault indica la ocurrencia de un

error en el procesamiento del mensajeo Comprensin del mensaje

Error de sintaxiso Infraestructura

Error de red: HTTP 500 Internal Server Erroro Negocio

No existe la cuenta con nmero X


Mensaje SOAP Fault Tiene 5 sub-elementos:

o Codeo Reasono Detailo Node (opcional)o Role (opcional)


Ejemplo

env:Sender

m:InvalidPurchaseOrder

Specified product did not exist

El producto solicitado no existe


Procesamiento de Mensajes En el modelo SOAP pueden existir varios nodos

intermediarios que procesan los mensajes

Usos comunes: auditora, compresin, seguridad, etc.

http://www14.informatik.tu-muenchen.de/konferenzen/Jass05/courses/6/Papers/10.pdf


Procesamiento de Mensajes Los header blocks pueden incluir informacin que

especifique para qu rol est destinado el bloque (atributo role)

SOAP define tres posibles valores para dicho atributo: none, ultimateReceiver y next

SOAP no incluye un mecanismo para especificar la ruta que debe seguir un mensaje SOAP hasta llegar al WS destino


Transporte de Mensajes SOAP no impone el uso de un determinado

protocolo para el intercambio de mensajes

A travs del concepto de binding SOAP permite especificar:o cmo los mensajes SOAP se encapsulan en un

protocolo de transporteo cmo los mensajes SOAP deben ser tratados con

las primitivas del protocolo


SOAP Bindings En el estndar SOAP se incluye la especificacin de

un bindings para los protocolos http y smtp

Se dan un conjunto de reglas para definir nuevos bindings

o Binding JMS (estndar) http://www.w3.org/TR/soapjms/

o Binding TCP (propietario) http://blogs.sun.com/oleksiys/entry/soap_tcp_makes_web

_services


SOAP Bindings


Implementacin simple sobre http

Web Service Description Language

(WSDL)


WSDL

Estndar de la W3C que define un lenguaje basado en XML que permite describir la interfaz, formas de acceso y ubicacin de un Web Service

Actualmente, en versin 2.0


Para qu sirve? Dnde est ubicado el servicio? Qu operaciones tiene? Qu mensajes de entrada/salida recibe/responde? Cul es la estructura de los mensajes? Qu protocolos de transporte hay que usar

(bindings)?

Un documento WSDL se divide en dos partes:o descripcin abstractao descripcin concreta


WSDL Descripcin Abstracta La descripcin abstracta describe de forma

general la estructura de la interfaz del Web Service, que incluye operaciones, parmetros y tipos de datos abstractos

Los cuatro elementos XML que componen la descripcin abstracta son:o o o


WSDL types

El elemento types encapsula todas las definiciones abstractas de tipos de datos


WSDL messages El elemento messages representa de forma

abstracta los parmetros de entrada y salida para una operacin


WSDL portType

El elemento portType es el contenedor de todas las operaciones abstractas y describe una interfaz especfica del servicio


WSDL Descripcin Concreta La descripcin concreta asocia a una

descripcin abstracta una direccin de red concreta, un protocolo de comunicacin y estructuras de datos concretas

Los tres elementos XML que componen la descripcin concreta son:o o


WSDL binding Este elemento asocia un portType, y sus

mensajes y operaciones, a un protocolo de transporte y un formato de mensaje


WSDL service y port

El elemento port especifica la direccin de red para un determinado binding

El elemento service es un contenedor de elementos port


Cmo lo uso?

Proporcionado por plataformas de desarrollo


Jugar con WS Seekda

o http://webservices.seekda.com/providers/webservicex.com/GlobalWeather

.NETo Getting Started Tutorialo http://msdn.microsoft.com/en-

us/library/ms734712.aspx JBoss

o http://community.jboss.org/wiki/JBossWS-UserGuide

Universal Description, Discovery and

Integration (UDDI)


UDDI Estndar de la OASIS que provee una forma

estndar de publicar, categorizar y buscar Web Services

UDDI defineo Un directorio y un modelo de datos para almacenar

informacin de servicios y negocioso tres interfaces para utilizar el registro UDDI

Inquiry (Bsqueda de servicios) Publish (Publicacin de servicios) Subscribe (Notificacin de cambios)


Registro UDDI El registro de un negocio en UDDI tiene tres

partes:o Pginas blancas - direccin, contacto y otros

identificadores conocidos.o Pginas amarillas - categorizacin industrial

basada en taxonomas.o Pginas verdes - informacin tcnica sobre los

servicios que aportan las propias empresas.


Registro UDDI El esquema original de classificacin de

UDDI estaba basado en una taxonoma de negocios del gobierno de US

Las versiones recientes de UDDI tienen soporte para la definicin de taxonomas personalizadas


Modelo de Datos UDDI

Developing Java Web Services. Ramesh Nagappan, Robert Skoczylas, Rima Patel Sriganesh. Wiley Publishing. 2003.


Interfaces UDDI

El estndar UDDI define interfaces que pueden ser utilizadas, por proveedores y consumidores de Web Services

Dichas interfaces estn descriptas utilizando WSDL y pueden ser accedidas a travs de mensajes SOAP sobre HTTP


Interfaces UDDI Interfaz de Publicacin (publish)

o Un proveedor de Web Services utiliza esta interfaz para publicar, actualizar o eliminar informacin en el registro UDDI

o Dos tipos de operaciones: save y delete

Interfaz de Bsqueda (inquiry)o Un consumidor de Web Services utiliza esta interfaz para

buscar Web Services, proveedores de Web Services e informacin de los mismos

o Dos tipos de operaciones: find y get


Interfaces UDDI: Subscripcin Objetivo: proveer un mecanismo a los clientes, para

recibir informacin concerniente a los cambios que se realizan en el registro UDDI

Dos mecanismos de comunicacino Sincrnico

Operacin getSubscriptionResultso Asincrnico

Va mail o Web Services SOAP Clientes pueden implementar la operacin

notify_subscriptionListener


Resumen

SOAPo Define el formato y transporte de los mensajes

WSDLo Describe las interfaces de los servicioso Describe operaciones, mensajes, estructuras de datos,

protocolos de transporte, etc UDDI

o Permite el desarrollo de directorios de Web Serviceso Clasificacin de servicios por parte de proveedoreso Bsqueda de servicios por clientes/consumidores


Limitaciones

Serializacin a SOAP

Descripcin de caractersticas no funcionales en un WSDL

Seguridad? Transacciones? Mensajera?o Los Web Services bsicos no proveen soluciones

a este tipo de requerimientos empresariales

Tecnologas avanzadas para el desarrollo de Web Services


Estndares Avanzados de WS Los estndares bsicos no abordan problemticas

comunes en contextos empresarialeso Confiabilidad, seguridad, transacciones, etc.

Surgen entonces un conjunto de nuevas especificaciones (conocidas como WS-* o segunda generacin de estndares )

Cada una aborda una problemtica especfica y estn orientadas a bloques y a su composicin


Estndares Avanzados de WS

http://www.innoq.com/soa/ws-standards/poster/


Segunda Generacin de Estndares para WS

Conceptos bsicosen Seguridad

Confidencialidad, integridad, autenticacin y no repudio


Introduccin Algunos requerimientos empresariales

en seguridado Confidencialidad de la informacino Integridad de la informacino Autenticacin de usuarioso No repudio


Confidencialidad

Cifrado simtrico

Cifrado asimtrico


Cifrado simtrico Es la forma tradicional de la criptografa

o Su origen conocido se remonta al menos a la poca de los romanos

Los algoritmos simtricos utilizan la misma clave para encriptar y desencriptar la informacino Dk(Ek(x)) = x

A la clave se le denomina clave secreta, Llave secreta, secreto compartido (Secret-Key o shared key en ingls)

Requieren una comunicacin previa de la clave entre las entidades participantes de forma segura (secreta)


Ejemplo: Cifrado Csar Data de la poca de Julio Csar (siglo I A. C.) Es un tipo de cifrado por sustitucin en el que una

letra en el texto original es reemplazada por otra letra que se encuentra un nmero fijo de posiciones ms adelante en el alfabeto.

Ejemplo:Texto original: WIKIPEDIA, LA ENCICLOPEDIA LIBRETexto codificado: CPVKJG, QG KSIIQUVKJG QHXK


Cifrado asimtrico Los mtodos asimtricos, conocidos como de clave

pblica, se basan en encontrar un criptosistema donde se tienen dos claves distintas para encriptar y desencriptar, y es computacionalmente imposible obtener la clave de descifrado (dk) a partir de la clave de cifrado(ek) (o viceversa)

De esa forma, una de las claves puede ser hecha pblica


Cifrado asimtrico


Firma digital Las firmas digitales

permiten al receptor de la informacin verificaro La autenticidad del

origen de la informacin o Que la informacin est

intacta


Firma digital En muchos sistemas prcticos, se utiliza

criptografa asimtricao Si encriptamos mensaje con la clave privada,

alcanza con verificar que es desencriptado correctamente con la clave pblica

Los algoritmos asimtricos son lentoso Se encripta un hash del mensaje con la clave

privada


No repudio

Servicio de seguridad que previene que un emisor niegue haber remitido un mensaje (cuando realmente lo ha emitido) y que un receptor niegue su recepcin (cuando realmente lo ha recibido).

En el primer caso el no repudio se denomina en origen y en el segundo en destino.

[Ribagorda:1997]

Seguridad en WS


Introduccin Dos alternativas para proveer seguridad

entre Web Services:o Seguridad en Capa de Transporte (SSL/TLS)

Seguridad provista por el canal de comunicacino Seguridad a nivel de Mensaje SOAP

Seguridad incluida en el propio mensaje


Seguridad en Capa de Transporte (SSL/TLS) Opcin estndar Garantiza la autenticacin de usuarios, as

como la integridad y confidencialidad de la informacin.

Permite establecimiento de sesiones seguras Transparente a las aplicaciones Soportado por varios proveedores Tecnologa conocida y madura


Seguridad en Capa de Transporte (SSL/TLS)

SSL & TLS Essentials: Securing the Web. Stephen A. Thomas. John Wiley & Sons. 2000.


Sin embargo

HTTP


Sin embargo Cifrado y firmado de mensajes punto a punto

o Intermediarios pueden dejar huecos de seguridad

Autenticacin de usuarios punto a puntoo Autenticacin del usuarios trabajosa si hay

intermediarios Cifrado de todo el mensaje Dependiente del protocolo de transporte


Seguridad a nivel de mensaje Toda la informacin de seguridad es

encapsulada en el propio mensaje

Estndares que dan soporte a este mecanismo:o WS-Securityo WS-SecureConversationo WS-Trust


WS-Security

Seguridad a nivel de mensaje, no transporte Garantiza la confidencialidad e integridad de

los mensajes SOAP Brinda mecanismos para adjuntar tokens de

seguridad a los mensajes SOAPo Usuario/Password, certificados X.509, etco Permite la autenticacin de usuarios!

Es un estndar


Escenario: Deposito en cuenta bancaria

Mensajes SOAP encriptados y firmados va certificados X.509 Servicio y cliente autenticados

va certificados X.509

Certificado del servicio

Certificado del cliente

123459

100.000

pesos-uy

09-03-2009

A23B45C56

09-03-2009

Security Token

Firma

Cifrado


WS+SSL vs WS-SecurityCaractersticas WS+SSL WS-Security

Estndar S S

Seguridad A nivel de transporte A nivel de applicacin

Confidencialidad Todo el mensaje. Todo o partes del mensajeAutenticacin de clientes

X.509 Usuario/Passwd, X.509, Kerberos, SAML.

Protocolo Potencialmente varios. HTTP el ms popular.

Potencialmente varios. HTTP el ms popular.

Algoritmos de cifrado

Simtricos Simtricos y asimtricosEn gral, asimtrico

Sesiones seguras S No, pero WS-SecureConversation


Costos: Performance

http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-jws6/index.html


Sin embargo Small responses


Large responses

http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-jws14/index.html

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