Curso 5007437 - Grupo de sistemas de información avanzados (IAAA)

Curso 5007437
Conceptos y estándares de arquitecturas
orientadas a servicios Web
Curso 2006/2007
Capítulo 3:
Integración de Aplicaciones de Empresa
(Enterprise Application Integratión, EAI)
Pedro Álvarez
alvaper@unizar.es
José Ángel Bañares
banares@unizar.es
http://diis.unizar.es/PostWeb/
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas

Índice - Capítulo 3
EAI (Enterprise Application Integration)
De los Middleware a la EAI
Integración de aplicaciones
Broker de Mensajes
Limitación de los MOM
Broker de Mensajes = Extensión de los MOM
Modelo Publicación/Suscripción
Ventajas/Desventajas
Workflow Management Systems
Workflow Management Systems (WfMS)
Definición de un Workflow
Ejecución e un Workflow
EAI y WfMSs
Ventajas y Desventajas
Arquitectura/Software/Framework/SW
Arquitecturas Orientadas a Servicios
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2

EAI
De los Middleware a la EAI
Integración de aplicaciones
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3

De los Middleware a la EAI
Middleware
Infraestructura básica para desarrollar sistemas distribuidos
Cuando los sistemas a integrar son de distinta naturaleza es costosa
la integración
EAI (Enterprise Application Integration), son un paso en la evolución de
los middleware abordando aspectos de integración.
En arquitecturas de 3-niveles se facilita la integración de gestores de
recursos diferentes, desarrollando la lógica de la nueva aplicación en el
middleware. La funcionalidad resultante puede ser expuesta como un
nuevo servicio, que puede ser integrado por servicios de más alto nivel,
y así sucesivamente.
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4

Problema de los Middleware
La integración ió ya no es sólo de gestores de recursos, sino también de
servicios
Mientras que ha habido un esfuerzo en la estandarización de los
estándares de gestores de recursos (bases de datos, gestores de
documentos XML, etc.), no se puede decir lo mismo de los servicios
genéricos.
La integración de diferentes plataformas middleware no es fácil.
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Ejemplo de Integración de Aplicaciones
Cadena de suministros
i proveedor y
Gestión de
clientes
presupuesto
Procesado
Gestión
adquisición
Orden
Envío
financiación
•Precio
•Disponibilidad
•Fecha entrega
•Verificar presupuesto
•Planificar fabricación
•Comprar componentes
•Adquisición componentes
•Fabricación
•Facturación
•Pago a proveedores
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Ejemplo de Integración de Aplicaciones
Cadena de suministros
i
proveedor y
Gestión de
clientes
presupuesto
Procesado
Orden
adquisición
Gestión
Envío
financiación
Cada sistema tiene sus propias características
Se ejecutan sobre diferentes S.O. SO (Lynux, Solaris, Windows, HP-UX)
Cada sistema puede soportar diferentes interfaces y funcionalidad
• Algunos utilizan IDL, otros interfaces propietarias, algunos serán transaccionales,
otros no, etc. ...
Cada sistema tiene diferente formato de datos o produce información que no puede
ser fácilmente enviada como parámetros (p.e. Complejos documentos multimedia)
Cada sistema tiene diferentes requisitos de seguridad (basados en certificados X.509,
o simples username/password).
Cada sistema puede utilizar diferente infraestructura y modelos de interacción
diferentes (CORBA, DCOM, etc.)
Cada departamento es gestionado autónomamente. La integración no figura en sus
prioridades.
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Broker de Mensajes
Limitación de los
MOM
Broker de Mensajes =
Extensión de los MOM
Modelo
Publicación/Suscripción
Ventajas/Desventajas
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Middleware EAI: Broker de Mensajes
Los sistemas basados en RPC o MOM crean enlaces uno a uno entre las
aplicaciones. Son enlaces estáticos e inflexibles en lo referente a la
sección de colas a las que se envían los mensajes.
Lo que se precisa para integrar aplicaciones i es:
Flexibilidad a la hora de dirigir los mensajes
Comunicación Asíncrona
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Limitación de los MOM
proveedor y
Gestión de
clientes
presupuesto
Procesado
Orden
adquisición
Gestión
Envío
financiación
Gestión
inventario
ERP
organizador
envíos
Cierre
mes
Nueva OC Nueva OC Nueva OC
Nueva OC
Middleware orientado a mensajes
Se requiere referencia (estática o dinámica) a las aplicaciones usadas
Las aplicaciones deben cambiarse si se interacciona con un nuevo
sistema
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Limitación de los MOM
Imposibilidad d de tratar t con escenarios más dinámicos
i
Mercado de productos que interopera con aplicaciones interesadas en
cambios de precios
El número de aplicaciones con las que interactuar cambia
constantemente
La evolución de los MOM para soportar la integración de sistemas
heterogéneos como ERP, o CRM lleva a los broker de mensajes
MOM no da soporte para definir lógica sofisticada para dirigir
mensajes
MOM no ayuda a abordar la heterogeneidad
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Extensión de los MOM
El principal i problema es que en un sistema MOM, la responsabilidad
d
para definir el receptor del mensaje reside en el que lo envía.
La primera extensión será desplazar esta responsabilidad al
Middleware
Se define la lógica de la aplicación que identifica, para cada mensaje,
las colas que pueden recibirlo. El broker de mensajes identifica los
receptores ejecutando reglas definidas por el usuario.
Sólo en el middleware hay que modificar la lógica para dirigir los
mensajes. La lógica de direccionamiento se basa en
• la identidad del emisor,
• el tipo de mensaje,
• el contenido del mensaje.
Se suele programar en lenguajes “basados en reglas”
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Lógica de direccionamiento
En MOM básicos es el
emisor quien especifica
la identidad de los
receptores
emisor
receptor
broker de mensajes
Núcleo del broker de mensajes
En los broker de
mensajes, la lógica de
direccionamiento se
puede definir en el
broker de mensajes, a
nivel de mensaje, o a
nivel de cola de mensaje
Lógica definida a nivel del broker: Se aplica a todos los mensajes
Lógica a nivel de cola: Se indica el tipo de mensajes que debe recibir la
cola.
Es posible la definición de reglas de transformación de datos asociadas
con la lógica de la regla.
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Broker de Mensajes
Un Broker de mensajes extiende los MOM:
con capacidad de definir lógica para los mensajes ,
procesar los mensajes directamente a nivel de middleware,
y ofrece adaptadores d que enmascaran la heterogeneidad dy permiten
acceder a todos los sistemas con el mismo modelo de programación
y formato de intercambio de datos.
Ejemplos
JMS (Java Message Service), un API Java estándar para la
funcionalidad básica de un broker de mensajes
Implementaciones comerciales en plataformas EAI
• Tibco ActiveEnterprise, BEA WebLogic Integration,
WebMethods Enterprise, WebSphere MQ.
• JBOSS (Open Source)
JBI (Java Bussines Integration),basado en una arquitectura de
servicios, en el que el núcleo es un router de mensajes.
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Problemas de los Broker de Mensajes
Colocar lo lógica de la aplicación ió en un broker de mensajes da algunos
problemas. Las aplicaciones son más genéricas y robustas frente a
cambios, pero
Es difícil il depurar y mantener,
Cada vez que se recibe un mensaje se deben ejecutar reglas. Hay un
nivel de indirección más.
Otra limitación es que los broker de mensajes están pensados para
soportar interacciones OLTP (On Line Transaction Processing).
Cuando se usan para enviar mensajes grandes, sus prestaciones se
ven afectadas.
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Modelo de interacción
Publicación/suscripción
La lógica de direccionamiento i i de los broker de mensajes permite definir
i
distintos modelos de interacción.
Uno de los modelos más utilizado es el publicación/suscripción
Las aplicaciones comunican intercambiando mensajes caracterizados
por tipo y un conjunto de parámetros
Las aplicaciones que envían mensajes, los “publican “ en el
middleware, que se encarga de redirigirlos.
Las aplicaciones que están interesadas en recibir mensajes de un
determinado tipo se subscriben, registrando su interés.
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Modelo Publicación/suscripción
i i i
Gestión
inventario
(suscriptor)
ERP
(suscriptor)
organizador
(publicador)
envíos
(suscriptor)
Cierre
mes
(suscriptor)
Nueva OC Nueva OC Nueva OC Nueva OC
Nueva OC
broker de mensajes
Suscripción por tipo de mensaje
Puede haber una estructura de tipos tipo.subtipo.subsubtipo...
• Suscripción CadenaSuministros.NuevaOC
CadenaSuministros.*
Suscripción basada en parámetros (condiciones booleanas sobre los
parámetros:
• Tipo =“NuevaOC” AND Cliente=ACME AND cantidad >100
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Administración i ió del Broker de Mensajes
Administrador, usuario distinguido que tiene autoridad para
Definir tipos de mensajes
Definir que usuarios pueden enviar y/o recibir mensajes
Definir la lógica de redireccionamiento
dominio administración A
dominio administración C
admin
client client … admin
client client …
broker de mensajes
BM-A
broker de mensajes
BM-C
broker de mensajes
BM-B
admin client client …
dominio i administración i ió B
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EAI con un Broker de Mensajes
Adaptadores: mapean formatos, interfaces, y protocolos heterogéneos en un modelo y formato
común.
Broker de Mensajes: Facilitan la interacción entre los adaptadores
aplicación integradora
(contiene la lógica de composición)
broker de mensajes
adaptador
presupuestos
adaptador
bases de datos
adaptador
Pronóstico
adaptador
e-mail
adaptador
XYZ
Presupuestos
Aplicaciones
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GBdD
Pronóstico
XYZ
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Ejemplo Facturación
Procesamiento de PdP
A 1 5
6
Broker de mensajes
B 2 4
C 7
adaptador
presupuestos
3 8
presupuestos
Adaptador
Pronóstico
pronósticos
Cuando se inicia el sistema (puede ocurrir en
cualquier orden, pero antes de que haya una
petición de presupuesto (PdP))
A: suscripción al mensaje presupuesto
B: suscripción al mensaje peticionPresupuesto
C: suscripción al mensaje nuevoPresupuesto
En tiempo de ejecución: procesamiento de una
Petición de Presupuesto
1: publicación de un mensaje
peticionPresupuesto
2: entrega del mensaje peticionPresupuesto
3: invocación síncrona de la función
obtenPresupuesto
st
4: publicación de un mensaje presupuesto
5: entrega del mensaje presupuesto
6: publicación del mensaje nuevoPresupuesto
7: entrega del mensaje nuevoPresupuesto
8: invocación del procedimiento
creaEntradaPronostico
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Ejemplo Facturación
Procesamiento de PdP
A 1 5
Broker de mensajes
B 2 4
C 7
adaptador
presupuestos
3 8
Adaptador
Pronóstico
Cuando se inicia el sistema (puede ocurrir en
cualquier orden, pero antes de que haya una
petición de presupuesto (PdP))
A: suscripción al mensaje presupuesto
B: suscripción al mensaje peticionPresupuesto
C: suscripción al mensaje presupuesto
En tiempo de ejecución: procesamiento de una
Petición de Presupuesto
1: publicación de un mensaje
peticionPresupuesto
2: entrega del mensaje peticionPresupuesto
3: invocación síncrona de la función
obtenPresupuesto
st
4: publicación de un mensaje presupuesto
5: entrega del mensaje presupuesto
presupuestos
pronósticos
7: entrega del mensaje presupuesto
8: invocación del procedimiento
creaEntradaPronostico
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Revisión crítica de los broker de
mensajes como plataformas de EAI
Bj Bajo coste de desarrollo
Integración más sencilla
Componentes desacopladas
Esfuerzo focalizado en el desarrollo de adaptadores
Mayores oportunidades
Mayores posibilidades de expansión del sistema
Reacción más rápida a nuevas posibilidades
Menores esfuerzos de mantenimiento
El uso de adaptadores tiene el efecto de extraer la interacción con los
sistemas externos como un aspecto ortogonal y localizado en el
adaptador correspondiente.
La aplicación que ejecuta la lógica de integración no se ve alterada
sustancialmente si se introducen nuevos sistemas.
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Revisión crítica de los broker de
mensajes como plataformas de EAI
Licencias i software de soluciones EAI son caras
Un bus de mensajes, con sus herramientas de desarrollo y gestión es
muy costoso
Formación del personal
Queda desarrollar la lógica de integración, configurar adaptadores, y
desarrollar nuevos adaptadores.
Sólo son abordables por grandes empresas
La adopción de los estándares de servicios Web, puede cambiar este
panorama...
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Workflow Management Systems
Workflow Management Systems
(WfMS)
Definición de un Workflow
Ejecución e un Workflow
EAI y WfMSs
Ventajas y Desventajas
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Workflow Management Systems
Los broker de mensajes permiten ocultar la heterogeneidad dde los
sistemas a integrar
Workflow Management Systems (WfMSs) facilitan la definición y
mantenimiento i de la lógica de integración.
i
Tienen su origen en la automatización de trabajos de oficina
(automatización de procesos administrativos)
• Workflows administrativos: Control y gestión de documentos
(basados en e-mail o formularios Web)
WfMSs que implementan la lógica del negocio se denominan
Workfows de producción.
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Workflow Management Systems
Son útiles para “gestionar” el direccionamiento de la información, pero
no soportan la heterogeneidad de las aplicaciones.
Permiten expresar la lógica de la aplicación de forma explícita y
expresada en un lenguaje de alto nivel (normalmente gráfico).
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Workflow Management Systems
Ejemplos de sistemas WFM comerciales:
WebSphere MQ Workflow de IBM
Vititria Business-Ware
Tibco BMP
BEA WebLogic Integration
Microsoft BizTalk Orchestration
Ha sido objeto de esfuerzos de estandarización. A mediados de los noventa
destaca la Workflow Management Coalition. El interés decayó
considerablemente. El interés ha revivido en el campo de la composición de
servicios Web.
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Definición de un Workflow
Proceso de negocio: Colección de actividades id d desarrolladas d por
personas o aplicaciones que realizan de forma conjunta un objetivo de
negocio
Ordenes de compra de clientes, contratación de personal, etc.
Workflow, workflow process, process: descripción formal y ejecutable de
un proceso de negocio. Se suele especificar mediante un grafo con
nodos de los siguientes tipos:
Nodo de trabajo: Representa elementos de trabajo a desarrollar por
una persona o una aplicación
Nodo de ruta: define el orden en que se realiza los elementos de
trabajo, y permiten la definición de trabajos en paralelo o
activaciones condicionadas.
Nodos principio y fin
Una instancia de workflow es una ejecución de éste.
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comprueba si
Ejemplo de Workflow
es producto ofertado
Ofertado =falso
Diferentes Modelos
•Diagramas de Actividad (UML)
•Redes de Petri
•State Charts
else
comprueba si
merece la pena
Procede=verdad
Ofertado=verdad
obtener presupuesto
sistema presupuestos
variables:
NumeroReferenciaPresupuesto: integer
Cliente: String
Producto: String
Cantidad: int
FechaEntregaSolicitada: Fecha
DireccionEntrega: String
Procede: Bool
ExisteContrato : Booleano
ofertado: Booleano
ExisteContrato=falso
obtener presupuesto
del suministrador
actualizar
sistema presupuestos
ExisteContrato = verdad
enviar presupuesto
A cliente
enviar presupuesto
a sistema pronóstico
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Ejecución de un Workflow
Intérprete: Planificador (Scheduler). hdl )Planifica el ltrabajo bj y lo asigna a un
ejecutor (recurso).
Broker de recursos: Ejecuta alguna política de selección del recurso
broker recursos
recurso 1
Elementos de trabajo
completados
1
3
4 5
Intérprete workflow
recurso 2
cola entrada
2
colas recursos
recurso n
diseñador
workflow
Definiciones workflow
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WfMS como Lenguajes Programación
Diferencias i de los WfMS con los lenguajes de programación clásicos
De escala:WfMS invocan actividades de grano grueso y aplicaciones que
pueden durar horas o días.
La granularidad d de los componentes: aplicaciones i o complejos sitemas de
N-niveles (megamodulos). El lenguaje de programación de EAI.
Deben contar con técnicas de manejo de fallos sofisticadas
• Forward recovery: Dar persistencia al estado de la instancia del workflow.
• Backward recovery:Cuando hay que recuperarse de tareas que no se pueden
llevar a cabo. La idea es asociar con cada nodo de trabajo actividades
compensatorias cuya ejecución semántica supone deshacer lo hecho. Se ejecutan
las acciones en orden inverso.
• Lenguajes de manejo de excepciones: Por ejemplo, tratar eventos de cancelación
de peticiones de clientes que pueden ocurrir asícronamente. Se representan
mediante reglas Evento Condición Acción (ECA), try-cath-throw throw al estilo de
java, nodos evento, etc.
• Deadlines: Se toma una acción correctiva si la orden no se ejecuta en un periodo
de tiempo.
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EAI = WfMS + Broker Mensajes
WfMS
Adaptador WfMS
message broker
adaptador
presupuestos
adaptador
base de datos
adaptador
pronóstico
adaptador
e-mail
adaptador
XYZ
Presupuestos
Aplicaciones
GBdD
Pronóstico
XYZ
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Ventajas/Desventajas WfMSs
Ventajas
Problemas
Proceso de diseño rápido
Coste de licencias caras
Fácil Mantenimiento
Complejas operaciones de
Manejo excepciones y fallos
instalación
ió
Entorno de desarrollo gráfico Ciclos de desarrollo largos para
automatizar procesos de
negocio reales
Deben implementar una
plataforma middleware
completa para ofrecer el
entorno con la funcionalidad
requerida.
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Resumen
El tipo de integración ió discutido hasta ahora se limita it al ámbito de redes
de área local
LOS PROBLEMAS SE AMPLIFICAN SI TRATAMOS REDES
DE AREA GLOBAL, O SOBRE INTERNET
La “sencillez” en la integración está lejos de lo que prometen los
vendedores
El principal problema es la falta de estandarización, en el middleware y a
nivel de componentes.
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