Разработка приложений в сервис-ориентированной архитектуре семантического веб (часть 2)

Семантическая сервис-ориентированная архитектура. Семантическая сервис-ориентированная архитектура, построенная на выше-рассмотренных принципах, показана на рис. 1. Архитектура содержит следующие основные уровни:

1. пользователей или группы пользователей;
2. принятия решений;
3. заказчиков сервисов;
4. посредников сервисов, обеспечивающие интеграцию и взаимодействие сервисов;
5. поставщиков сервисов, обеспечивающие публикацию функциональности серверных систем как бизнес-сервисов.

1. Уровень пользователей представляет группы различных пользователей, использующие функциональность архитектуры для своих целей. Идентифицируют две основные группы пользователей: пользователи приложений и инженеры. Пользователи приложений составляют группу, для которой архитектура обеспечивает доступ к функциональности через специализированные приложения и интерфейсы.

Например, пользователи могут выполнять обмен информацией для приобретения продукции или выполнять размещение заказов, или выполнение финансовых сделок. Задача этого уровня состоит в том, чтобы позволить пользователям взаимодействовать с бизнес-процессами он-лайн и, при этом, сократить физические взаимодействия с процессами сервера.

Рис. 1. Глобальная схема архитектуры

Другая группа пользователей – инженеры, которая формирует уровень, обеспечивающий развитие и администрирование задач в архитектуре. Эти задачи должны поддерживать жизненный цикл SOA, в том числе моделирование сервисов, создание, композицию, развертывание (публикация) и управление. В эту группу могут быть вовлечены такие пользователи: эксперты предметных областей (моделирование, создание онтологий), администраторы системы (развертывание, управление); конструкторы программного обеспечения и другие.

2. Уровень принятия решений представляет приложения и инструменты, которые поддерживают пользователей в части формирования запросов и преобразования их в форму пользовательских целей. Через уровень принятия решений, пользователь сможет формулировать проблему, обеспечивать взаимодействие с архитектурой в процессе обработки запросов и получать желаемые результаты. Серверные процессы этого уровня обеспечивают интерфейс для бизнес-процессов. Для этого строятся специализированные приложения в требуемой предметной области, используя онтологии предметной области и инструменты разработки, обеспечивающие необходимую функциональность для развития и администрирования задач в пределах архитектуры.

Функциональность средств разработки покрывают этапы жизненного цикла SOA, в том числе моделирование сервисов, создание, композицию, развертывание (публикация), управление и др.

Интегрированная среда разработки (IDE – Integration Design Environment) обеспечивает формирование семантических описаний (сервисы, цели и онтологии), создание схем посредничества между посредником и внешними системами. Объединяя эту функциональность, разработчик может создавать и управлять онтологиями, Веб-сервисами, целями и посредниками, создавать онтологии для посредников, встраивать их в среду посредников.

3. Уровень запросов сервисов. Клиенты системы формируют цели посредством описания запросов и интерфейсов, через которые осуществляется взаимодействие с потенциальными сервисами. Средства для принятия решений используют семантическую спецификацию сервисов.

4. Уровень посредника. Посредник является ядром архитектуры, обеспечивающий главную функциональность в части интеграции и взаимодействия бизнес-сервисов. Посредники представляют семантическую среду выполнения сервисов (SEE). SEE определяет необходимую концептуальную функциональность, которая реализуется (полностью или частично) сервисами-посредниками. Функциональность посредника используется на следующих уровнях: вертикальный уровень, уровень посредника и базовый уровень. Среда выполнения основана на средствах WSMX и IRS-III [4, 5].

Вертикальный уровень определяет функциональность структуры посредника, которая используется базовыми уровнями, но остается невидимой для них. Эта технология использует так называемый “Голливудский принцип”, который подразумевает “не звоните нам, мы позвоним вам” [6]. Функциональность обеспечивает координацию и управление процессами в посреднике.

Управление выполнением основано на управлении различными сценариями, называемыми семантиками выполнения, и реализует распределенное выполнение сервисов.

Безопасность включает средства идентификации, аутентификации конфиденциальности, кодирования данных, поддержку отслеживания и безотказности в пределах сценариев выполнения.

Уровень посредника (брокера) обеспечивает:

• поиск бизнес-сервисов, которые соответствуют цели заказчика;
• оркестровку выполнения бизнес-процессов, включая переговоры между заказчиком и поставщиком сервиса в пределах бизнес-процесса;
• мониторинг осуществляет контроль выполнения сервисов и используется для сбора информации о сервисах, например, QoS – показатель качества, идентификация сбоев в процессе выполнения и т. д.;
• управление ошибками обеспечивает обработку ошибок при выполнении Веб-сервисов;
• адаптацию, представляющую собой согласование пользовательских предпочтений в пределах сценария выполнения, например, выбор сервиса обеспечения переговоров, заключение контракта;
• посредничество, определяющее совместимость данных и процессов на функциональном уровне;
• композицию сервисов в процессе выполнения потока работ (бизнес-процессов);
• граундинг, устанавливающий связь между семантическим уровнем (WSMo) и синтаксическим уровнем (WSDL), используемый при запуске сервисов на выполнение.

Базовый уровень включает функциональность, необходимую для успешного выполнения процессов на уровне посредника. Базовый уровень содержит:

• формальные языки, определяющие синтаксические действия (например, анализ-Parsing), семантические языки, использующие семантическое описание сервисов, целей и онтологий;
• рассуждения, определяющие функциональность над семантическими описаниями;
• репозитории для хранения элементов системы – сервисов, онтологий;
• средства, обеспечивающие внутренние и внешние коммуникации посредника.

Посредник среды выполнения сервисов обеспечивает распределенность, в данном случае ряд систем посредника объединяются путем разделяемых сообщений и, таким образом, обеспечивают масштабируемость процессов интеграции.

5. Уровень поставщиков сервисов. Поставщики сервисов обеспечивают различные серверные (back-end) системы. Серверная система служит для обеспечения функциональности заданной цели бизнес-сервиса. В зависимости от развертывания архитектуры и сценариев интеграции, сервера системы могут обеспечивать одну организацию (один поставщик сервисов) или множество организаций (много поставщиков сервисов), которые связаны по сети (Интернет, Интранет или Экстранет). Архитектура может обслуживать различные модели интеграции: бизнес-бизнесу (B2B), приложение предприятию (EAI) или приложение приложению (A2A). Во всех моделях функциональность серверов представляется как семантическое описание бизнес-сервисов.