Web Services

Abstract

En los últimos tiempos ha surgido con mucha fuerza el término de ‘web services’, aun afirmándose que el mismo cambiaría la manera de programar las aplicaciones orientadas a Internet cara una arquitectura orientada a servicios. Todo esto se ha visto potenciado después del anuncio de Microsoft de su nueva estrategia .NET que está basada en el modelo de web services.

Este documento describe que son los web services y como es la arquitectura general del modelo, adicionalmente se provee una introducción de los estándares en los cuales se basa este modelo como ser SOAP, WSDL y UDDI.

¿Qué es un web service?

Un web service es una aplicación que puede ser descrita, publicada, localizada y también invocada a través de una red, por norma general Internet. Combinan los mejores aspectos del desarrollo basado en componentes y la Web.

Al igual que los componentes, los web services son funcionalidades que se encuentran en una caja negra, que pueden ser vueltos a utilizar sin preocuparse de cómo fueron incorporados. A diferencia de la presente tecnología de componentes, no son accedidos a través de protocolos específicos del modelo de objetos como ser RMI, DCOM o IIOP; sino que son accedidos utilizando protocolos web como ser HTTP y XML.

La interfaz de los web services esta definida en términos de los mensajes que el mismo acepta y retorna, por lo que los usuarios de los web services pueden ser incorporados en cualquier plataforma y en cualquier lenguaje de programación, solo tiene que poder crear y consumir los mensajes definidos por la interface de los web services.

El modelo de web services.

La arquitectura básica del modelo de web services describe a un consumidor, un distribuidor y ocasionalmente un corredor (broker). Relacionados con estos agentes están las operaciones de publicar, localizar y enlazar.

La idea básica consiste en que un distribuidor publica su servicios en un corredor, entonces un consumidor se conecta el corredor para hallar los servicios deseados y una vez que lo hace se efectúa un nudo entre el consumidor y el proveedor.

Cada entidad puede jugar alguno o todos los papeles.

Por todo lo anterior hay algunos requerimientos en el momento de desarrollar o consumir un web services:

• Una forma estándar de representar los datos.

XML es la opción obvia para este requerimiento.

• Un formato común y extensible de mensajes.

SOAP es el elegido en este caso; SOAP es un protocolo liviano para el intercambio de información. Más adelante en este documento lo vamos a ver con más detalle.

• Un lenguaje común y extensible para describir los servicios.

La opción en un caso así es WSDL. Es un lenguaje basado en XML desarrollado en forma conjunta por IBM y Microsoft. Lo veremos con más detalle mas adelante en este documento.

• Una forma de descubrir los servicios en Internet.

UDDI se emplea en este caso; el mismo especifica un mecanismo para publicar y encontrar los servicios por la parte de los distribuidores y consumidores respectivamente. Se verá con más detalle pero adelante en este documento.

Ventajas y desafíos.

Los web services apuntan a ser la piedra fundamental de la nueva generación de sistemas distribuidos. seo basico puntos para basar esta afirmación:

Cualquier web service puede interactuar con otro web service. Como los web services pueden ser implementados en cualquier lenguaje, los desarrolladores no precisan cambiar sus ambientes de desarrollo para generar o bien consumir web services.

Los web services se comunican usando HTTP y XML. Por ende cualquier dispositivo que soporte estas tecnologías pueden incorporar o bien acceder web services. Muy pronto estarán presentes en teléfonos, autos e inclusive máquinas expendedoras, las que avisarán a la central cuando el stock sea menor al indicado.

• Encapsular reduce la comlejidad

Todos los componentes en un modelo de web services son web service. Lo esencial es la interfaz que el servicio provee y no como esta implementado, por lo que la complejidad se reduce.

El término detrás de los web services es fácil de entender, incluso existen toolkits de vendedores como IBM o Microsoft que dejan a los desarrolladores crear web services en forma rápida y fácil.

• Soporte de la Industria:

Todos las empresas de software esenciales aguantan SOAP, e inclusive están impulsando el desarrollo de web services. Por servirnos de un ejemplo la nueva plataforma de Microsoft .NET esta basada en web services, haciendo muy simple el desarrollo de exactamente los mismos que luego podrían ser consumidos por un web service desarrollado utilizando VisualAge de IBM y viceversa.

A la vez hay ciertos retos técnicos que los web services tienen que sortear para poder tener éxito. Muchos de estos retos están relacionados con el ambiente abierto en el que tienen que subsistir. Estos son algunos de esos puntos:

·         Descubrimiento:

¿Como un web service se anuncia para ser descubierto por otro servicio? ¿Qué pasa si el servicio se cambio o bien se movió después de ser anunciado?

WSDL y UDDI son dos nuevos estándares que manejan este punto.

·         Confiabilidad:

Algunos web services son más fiables que otros. ¿Cómo puede ser medida esa fiabilidad y comunicada? ¿Qué pasa cuando un web service esta off-line en forma temporaria? ¿Localizamos y utilizamos un servicio alternativo brindado por otra empresa o aguardamos a que el servicio este nuevamente on line?

·         Seguridad:

Muchos web services son publicados para ser utilizados sin ninguna restricción, mas muchos otros van a necesitar autenticación a fin de que los usen solo los usuarios autorizados. ¿Cómo autentifica a los usuarios un web service? ¿Lo hace a nivel del método que lo incorpora o bien usa otro web service para realizar la autenticación?

·         Responsabilidad

En caso de que el web service no sea de acceso libre, ¿Cómo puedo definir cuantas veces un consumidor puede acceder al web service una vez contratado? ¿Cómo se cobra su empleo? ¿Cómo se señala que un servicio ya no esta más en línea?

Tecnologías asociadas

El modelo de web services está basado en ciertas tecnologías emergente que es el resultado del trabajo de varias compañías y organizaciones entre las cuales se resaltan IBM y Microsoft.

Estas tecnologías son SOAP, WSDL y UUDI.

SOAP (Simple Object Access Protocol)

SOAP es un protocolo para el intercambio de información en un ambiente descentralizado y distribuido. Es el protocolo más empleado para realizar el intercambio de información en el modelo de web services.

Esta basado en XML y potencialmente puede ser empleado en combinación con una variedad de protocolos de comunicación, siendo el más utilizado HTTP. En consecuencia se usa HTTP para transportar la información, y XML para representar la misma.

El protocolo completo se puede hallar en

El modelo de comunicación de SOAP

El modelo de comunicación de SOAP es muy afín al de HTTP. Un cliente del servicio hace un requerimiento (request), el servidor que esta escuchando los requerimientos lo atiene y responde (response) brindando la información pedida o bien mandando un mensaje de error en caso de que el requerimiento no haya sido válido.

El mensaje SOAP consiste en un elemento envelope SOAP obligatorio, un cabezal SOAP opcional y un cuerpo SOAP obligatorio como un documento XML. El cabezal SOAP es utilizado para delimitar información sobre el requerimiento, al tiempo que el cuerpo SOAP contiene el método llamado y los parámetros con los que lleva por nombre al mismo.

Todo esto es un modelo de mensajes request/response con una forma de describir un conjunto de métodos y pasarle a los mismos parámetros. Esto parece la base del protocolo RPC y de hecho es el uso más común de SOAP. El potencial es entregar esto sobre Internet usando HTTP para efectuar comunicaciones entre organizaciones permitiendo efectuar comunicaciones entre aplicaciones con diferente plataforma, sistema operativo y lenguaje de programación.

A continuación se muestra un mensaje SOAP embebido en un request HTTP:

Este ejemplo invoca al servicio StockQuote llamando al método GetLastTradePrice con el símbolo DIS por parámetro.

Este es la respuesta al requerimiento precedente, el que retorna el coste de la acción solicitada:

Si quedo atemorizado por la aparente dificultad del protocolo SOAP pensando lo complicado que sería armar los mensajes de requerimiento y parsear los mensajes de respuesta despreocúpese; la mayoría de los lenguajes de programación proveen o bien proveerán soporte para efectuar esto. La idea fundamental consiste en emplear algún objeto al cual se le ofrece un WSDL y se le indica que método se quiere llamar y con que parámetros. Esto arma en tiempo de ejecución el mensaje SOAP, lo manda y parsea el resultado adjudicándoselo a alguna variable en forma trasparente para el usuario como si hubiera hecho un call común.

WSDL: Web Services Description Language

WSDL es un lenguaje basado en XML que se utiliza para describir un Web Services. Ha sido suministrado por la W3C por estandarización.

Un fichero con formato WSDL provee información de los distintos métodos (operaciones) que el Web Services brinda, muestra cómo accederlos y que formatos deben de tener los mensajes que se envían y se reciben. Es como un contrato entre el distribuidor del servicio y el usuario, en el que el distribuidor se compromete a brindar algunos servicios solo si el cliente del servicio envía un requerimiento con cierto formato. Es el documento primordial a lo hora de documentar un Web Services, mas puede no ser el único. En la mayoría de los casos es recomendable que este acompañado por un documento escrito en lenguaje natural que brinde información de que es lo que hace cada uno de ellos de los métodos brindados por el Web Services así como también ejemplos, por servirnos de un ejemplo, de los mensajes SOAP que espera y responde el servicio.

En forma resumida podríamos decir que un archivo WSDL describe lo siguiente:

·         Mensajes que el servicio espera y mensajes que el servicio responde.

·         Protocolos que el servicio soporta.

·         A donde enviar los mensajes.

Formato de un fichero WSDL:

A continuación se muestra como es el formato básico de un fichero WSDL. La especificación completa de este lenguaje se puede localizar en

Un archivo con formato WSDL básicamente contiene los próximos elementos:

Type:Describe las clases no estándar usados por los mensajes ( Message).

Message:Define los datos que contienen los mensajes pasados de un punto a otro.

PortType:Define una colección de operaciones brindadas por el servicio. Cada operación tiene un mensaje de entrada y uno de salida que se corresponde con algún Messageantes definido.

Binding:Describe los protocolos que se usan para realizar la comunicación en un determinado PortType; hoy día los protocolos soportados son SOAP, HTTP GET, HTTP POST y MIME, siendo SOAP el más utilizado.

Port:Define una dirección (URL) para un determinado Binding

Service:Define una colección de Ports.

El siguiente es un ejemplo del archivo WSDL:

El mismo define 2 mensajes (Simple.foo y Simple.fooResponse), entonces define un método llamado “foo” el que recibe el mensaje Simple.foo y regresa el mensaje Simple.fooResponse. A continuación se define un binding para el método foo asociándolo con el protocolo SOAP. Por último se da una URL física que incorpora lo ya antes descrito.

Interfase e implementación

La estructura básica del archivo con formato WSDL podría ser dividido en dos partes lógicas: la interfase del servicio, y la implementación del mismo.

Esta división lógica divide los elementos de la siguiente forma:

Interface del servicio:

Type, Message, PortType, Binding.

Contiene una definición abstracta y reusable del servicio que puede ser instanciada y referenciada por diferentes proveedores del mismo.

Implementación del servicio:

Port, Service.

Contiene una implementación de una determinada Interfaz del servicio.

A partir de esta división lógica se puede acotar a través de una Interfase del serviciouna estándar para efectuar, por servirnos de un ejemplo, ordenes de compras que puede ser reutilizada e incorporada por todas y cada una de las compañías, sin redefinir cada una de ellas la interfase.

Si de la misma manera que con SOAP se siente preocupado por la complejidad de los archivos WSDL nuevamente despreocúpese; la mayoría de los lenguajes de programación proveen o proveerán herramientas para generar en forma automática el fichero WSDL a partir de un determinado método o función.

UDDI (Universal Description, Discovery and Integration).

UDDI () es un proyecto en un inicio propuesto por Ariba, Microsoft y también IBM; es un estándar para registrar y descubrir web services. La idea es que las diferentes empresas registran su información sobre los web services que proveen para que puedan ser descubiertas y usadas por potenciales usuarios.

La información es ingresada al registro de empresas UDDI, un servicio lógicamente centralizado, y físicamente distribuido a través de múltiples nodos los cuales replican su información en forma regular. Una vez que una compañía se registra en un determinado nodo del registro de empresas UDDI la información es replicada a los otros nodos y queda libre para ser descubierta por otras empresas.

El esquema UDDI

El modelo de información base usado por los registros UDDI es definido en un esquema XML. Este esquema define 4 tipos básicos de información, cada uno de ellos de los cuales proveen la clase de información que un usuario precisa saber para emplear un web service de otra empresa.

Los cuatro géneros de información son:

·         Información del negocio.

Este tipo de información esta definido en el elemento businessEntity. Contiene información de la compañía, como ser su nombre, los contactos, el tipo de empresa, etc.

·         Información del servicio.

Dentro del elemento businnessEntity se hallan los elementos businessServices, estos elementos contienen información sobre web services generalmente agrupados por procesos de negocio o bien categorías de servicios.

·         Información del link (binding).

Dentro de cada elemento agencia de posicionamiento seo se encuentran los elementos bindingTemplate. Cada uno de ellos brinda una dirección fisica para hacer contacto con los servicios descritos previamente.

·         Información sobre las especificaciones del servicio.

Cada bindingTemplate tiene asociado un tModel, el cual brinda informacíon sobre las especificaciones del servicio, por ejemplo, como deben ser los mensajes que el servicio espera y responde, etc.

Un tModel puede ser asociado con elementos bindingTemplate de diferentes empresas que brindan exactamente la misma especificaión del servicio. Utilizando entonces los tModels se pueden hallar todas y cada una de las compañías que brindan tal servicio.

Por más información sobre el esquema UDDI:

API UDDI

El acceso al registro UDDI, así sea para realizar búsquedas o para ingresar o modificar un registro, se puede realizar a través de una página web que implemente el acceso o bien utilizando ciertas interfaces (web services) que provee la especificación de UDDI. Estas interfaces están descriptas en una API, que puede ser dividida en dos partes lógicas, la API de consultas y la API de publicación.

Por más información sobre la API UDDI:

Un ejemplo

Las formas en que se puede realizar negocios utilizando web services es muy variada. El consumidor podría pagar por utilizar los servicios brindados por un distribuidor, o el proveedor podría pagar para que aparezcan los servicios que él ofrece en un determinado consumidor, o incluso existen casos en los cuales ni el consumidor ni el proveedor pagan por consumir o proveer los servicios en forma respectiva. Este es el caso que se presenta a continuación.

El ejemplo es tomado de la vida real y es sobre la compañía aérea Southwest. En su portal, esta compañía aérea deja hacer reservas de billetes, mas además como valor agregado a los clientes del servicio permite hacer reservas de hoteles y reservas de alquileres de autos. Los datos para poder realizar estas reservas están tomados de web services que brindan los diferentes hoteles y rentadoras de autos.

Este es un caso de empleo de web services en el cual ni el consumidor ni los distribuidores pagan; a ambos le sirve este intercambio en tanto que la compañía de aeroplanos le ofrece un valor agregado a sus clientes, y los hoteles y rentadoras de autos están expuestos a ser contratos por potenciales clientes. Es más, estas empresas no publicaron sus servicios para que fuesen solamente utilizados por la compañía aérea, sino los mismos pueden ser descubiertos y empleados por cualquier empresa que los necesite.

Claramente se muestra en este caso el enorme poder de los web services, y el beneficio que tendrán las empresas que los sepan emplear en forma adecuada respecto a las otras. Imagínese en este caso si usted fuera a reservar boletos de avión y pudiera elegir por una compañía que además de reservar los boletos le dejara hacer la reserva de hotel, y otra que no; ¿por cual haría la reserva? Por otro lado imagine que es dueño de una rentadora de autos y sabe que su competencia esta brindando sus servicios en un portal de una compañía aérea y no, ¿qué haría?.