Masterarbeit, 2006
128 Seiten, Note: 1,3
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Ziele
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Service-orientierte Architektur
2.1 Merkmale einer service-orientierten Architektur
2.1.1 Lose Kopplung
2.1.2 Verzeichnisdienst und dynamische Bindung
2.1.3 Offene Standards
2.1.4 Einfachheit
2.2 Definition einer service-orientierten Architektur
2.3 Struktur und Rollen in einer service-orientierten Architektur
2.4 Dienste
3 Web Services
3.1 Charakteristische Merkmale der Web-Service-Plattform
3.1.1 Web Service-Protokoll-Stack
3.1.2 Web Service Description Language
3.1.3 SOAP
3.1.4 Verzeichnisdienste von Web Services
3.1.5 Web Services Orchestration
3.2 Einordnung und Abgrenzung von Web Services
4 Grundlagen transaktionssicherer Verarbeitung
4.1 ACID-Transaktionen
4.1.1 Serialisierbarkeit von Ausführungsplänen
4.1.2 Techniken zur Synchronisation
4.1.2.1 Präventive Synchronisationsverfahren
4.1.2.2 Verifizierende Synchronisationsverfahren
4.1.3 Einfache Transaktionen
4.1.4 Verteilte Transaktionen
4.2 Business-Transaktionen
4.2.1 Zusätzliche Anforderungen an das Koordinationsmodell
4.2.2 Lösungsansätze
4.2.3 Zusammenfassung
5 Transaktionsmodelle für Web Services
5.1 Business Transaction Protocol
5.1.1 Konzept
5.1.1.1 Unterstützte Transaktionsarten
5.1.1.2 Struktur des Business Transaction Protocols
5.1.1.3 Lebenszyklus einer einfachen BTP-Transaktion
5.1.1.4 Transaktionsstrukturierung
5.1.2 Optimierungen
5.2 WS-Coordination und WS-Transactions
5.2.1 Konzept
5.2.1.1 WS-Coordination
5.2.1.2 WS-Atomic Transaction
5.2.1.3 WS-Business Activity
5.2.2 Optimierungen
5.3 WS-Composite Application Framework
5.3.1 Konzept
5.3.1.1 Web Services Context
5.3.1.2 Web Services Coordination Framework
5.3.1.3 Web Services Transaction Management
5.3.2 Optimierungen
5.4 Vergleich und Abgrenzung der Transaktionsmodelle
5.4.1 Modellarchitektur
5.4.2 Transaktionssteuerung
5.4.3 Trennung von Koordination und Geschäftslogik
5.4.4 Koordinationsstrukturierung
5.4.5 Anwendungsbereich
5.4.6 Erweiterbarkeit und Kompatibilität
6 Zusammenfassung und Ausblick
Die Arbeit untersucht die derzeit verfügbaren Transaktionsstandards im Bereich Web Services, um diese zu analysieren und gegeneinander abzugrenzen. Ziel ist es, eine Entscheidungshilfe für die Realisierung transaktionssicherer Web Service-Applikationen in verteilten Systemen zu bieten.
3.1.3 SOAP
Das Kommunikationsprotokoll von Web Services heißt SOAP [Gud+03]. Es spezifiziert das Nachrichtenformat, in dem, zwischen mittels Web Service Technologie verbundenen Systemen, Informationen ausgetauscht werden. Ursprünglich stand SOAP für eine Abkürzung des auf XML basierenden Simple Object Access Protocol, das von der Firma Microsoft für entfernte Prozeduraufrufe (Remote Procedure Call, RPC) entwickelt wurde. Zur Version SOAP 1.1 schlossen sich Ariba, IBM und Microsoft zu seiner Weiterentwicklung zusammen, woraufhin das Protokoll schnell an Unterstützung wichtiger Anbieter im Bereich von Web Services gewann. SOAP 1.2 wurde schließlich im Juni 2003 vom W3C als „Recommendation“ verabschiedet.
Um ein allgemeines und flexibles Protokoll für einen XML basierten Nachrichtenaustausch zu schaffen, reguliert die SOAP Spezifikation:
• Den sog. SOAP Envelope (zu deutsch Umschlag), welches das gesamte zur Übertragung bestimmte XML-Dokument einschließt,
• Die Form, wie optionale Header zur Übertragung von für den Transport relevanten Zusatzinformationen, wie z.B. Angaben zur Rechteverwaltung oder Koordination von Transaktionen,
• Die Art und Weise, wie Daten und zugehörige Datentypen serialisiert werden und
• Die Bindung, um den ordnungsgemäßen Informationsaustausch sicherzustellen.
1 Einleitung: Die Einleitung motiviert die zunehmende Verteilung von Softwaresystemen und stellt die Notwendigkeit von Web Services zur Integration sowie die Ziele der Untersuchung von Transaktionsstandards dar.
2 Service-orientierte Architektur: Dieses Kapitel definiert das abstrakte und generische Architekturkonzept der SOA sowie deren zentrale Merkmale wie lose Kopplung, Verzeichnisdienste und Offenheit.
3 Web Services: Es werden die technischen Grundlagen der Web-Service-Plattform, einschließlich Protokoll-Stack, WSDL, SOAP und Verzeichnisdiensten, vorgestellt und in das SOA-Umfeld eingeordnet.
4 Grundlagen transaktionssicherer Verarbeitung: Das Kapitel erläutert Konzepte der ACID-Transaktionen sowie Business-Transaktionen und stellt Methoden zur Synchronisation und Transaktionssteuerung in verteilten Systemen vor.
5 Transaktionsmodelle für Web Services: Dieser Hauptteil analysiert und vergleicht das BTP, die WS-Coordination/WS-Transactions-Familie und das WS-CAF hinsichtlich ihrer Architektur und Anwendungsmöglichkeiten für Web Services.
6 Zusammenfassung und Ausblick: Diese abschließende Betrachtung fasst die Erkenntnisse über die verschiedenen Standards zusammen und diskutiert die Entwicklungstendenzen sowie die Notwendigkeit zur Konsolidierung im Web Service-Umfeld.
Web Services, Service-orientierte Architektur, SOA, Transaktionssicherheit, ACID, Business-Transaktionen, BTP, WS-Coordination, WS-Transactions, WS-CAF, verteilte Systeme, Synchronisation, SOAP, WSDL, Koordination.
Die Arbeit analysiert Web Service-Spezifikationen, die zur Unterstützung transaktionssicherer Geschäftsprozesse in verteilten Systemen entwickelt wurden.
Die Arbeit deckt die Grundlagen der service-orientierten Architektur (SOA), die Architektur von Web Services sowie fundierte Konzepte zur Transaktionssteuerung ab.
Das Ziel ist die Untersuchung und Abgrenzung aktuell etablierter Transaktionsstandards (BTP, WS-Coordination/Transactions, WS-CAF), um als Entscheidungshilfe für zukünftige Implementierungen zu dienen.
Es handelt sich um eine technologische Analyse und einen systematischen Vergleich bestehender Standards und Spezifikationen im Bereich der verteilten Transaktionskoordination.
Im Hauptteil werden neben den Grundlagen der ACID-Transaktionen drei wesentliche Transaktionsmodelle für Web Services detailliert vorgestellt und hinsichtlich Architektur, Steuerung und Erweiterbarkeit verglichen.
Die Arbeit ist zentral durch Begriffe wie SOA, ACID, Web Service-Protokolle, Koordination und Transaktions-Kompensation geprägt.
Bei Business-Transaktionen wird die Atomizität zugunsten von Flexibilität zerlegbar gemacht, wobei durch Kompensationsoperationen Fehler behandelt werden, anstatt ein hartes Alles-oder-nichts-Prinzip anzuwenden.
WS-CAF ist ein modularer, dreistufiger Ansatz (Activity/Coordination/Transaction Domain), der eine hohe Flexibilität und Erweiterbarkeit durch eine strikte Schichtentrennung bietet.
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