Microsoft .NET Services

Лекция 8. Microsoft® .NET Services

Краткая аннотация лекции:

Платформа Azure™ Services Platform представляет комплексную стратегию, разработанную Microsoft для облегчения разработчикам задач по реализации возможностей обработки данных в облаке. В ходе наной лекции нам предстоит ознакомиться с технологиями Microsoft .NET Services. Так же в лецкии производится обзор NET Services SDK

Цель лекции:

Цель данной лекции – ознакомиться с технологиями Microsoft .NET Services.

Текст лекции:

.NET Services предоставляет основные стандартные блоки, которые понадобятся при построении приложений в облаке и работающих с облаком для Azure™ Services Platform.

Сервисы, собранные под именем .NET Services, обеспечивают инфраструктуру облака, которая, в конечном счете, упрощает построение работающих в облаке приложений.

Сегодня .NET Services обеспечивают основную функциональность, связанную с возможностями подключения приложений, управления доступом и взаимодействия посредством сообщений на базе рабочего процесса. Со временем они будут предоставлять больший набор функций и среду на базе облака. На данный момент под именем .NET Services объединены следующие основные блоки сервисов:

Рекомендуемые материалы

· Microsoft® .NET Service Bus: предоставляет сетевую инфраструктуру для соединения приложений через Интернет с использованием разнообразных шаблонов обмена сообщениями способом, обеспечивающим возможность прохождения межсетевых экранов и NAT-устройств без нарушения безопасности, предоставляемой этими устройствами.

· Microsoft® .NET Access Control Service: обеспечивает управление доступом в облаке на основании утверждений. Он включает механизм преобразования утверждений, который объединяется с поставщиками удостоверений, такими как Active Directory и Windows Live ID (WLID). В будущих версиях будет реализована интеграция с любыми поставщиками удостоверений.

· Microsoft® .NET Workflow Services: предоставляет инфраструктуру для размещения и управления рабочими процессами (WF), уделяя основной внимание взаимодействию через сообщения посредством .NET Service Bus. Поставляется с новыми действиями WF и инструментами для размещения и управления экземплярами рабочего процесса.

Данные новые сервисы можно рассматривать как .NET-инфраструктуру сервисов для облака. Все они доступны через открытые протоколы и стандарты, включая REST, SOAP, Atom/AtomPub и WS. Это означает, что разработчики на любой платформе могут интегрироваться с этими сервисами.

Однако, в попытке сделать все максимально привычным для .NET-разработчиков, Microsoft также предоставляет .NET Services SDK, который обеспечивает первоклассные условия для .NET-разработчика и скрывает многие сложные моменты работы с сервисами.

.NET Services SDK позволяет разработчикам использовать имеющийся опыт .NET-разработки, в частности в областях WCF и WF, через применение новых расширений инфраструктуры SDK (например, новых привязок, каналов и действия). SDK также включает поддержку инструментов Visual Studio для интеграции с порталом Azure™ Services Portal. Кроме .NET Services SDK, сегодня партнеры Microsoft предлагают Java и Ruby SDK (ссылки можно найти в разделе «Дополнительные ресурсы» ).

Чтобы начать работу с .NET Services, перейдите на портал Azure™ Services Platform по адресу http://azure.com и щелкните ссылку «Try It Now» (Попробуйте сейчас). Вы перейдете на страницу «Register for Azure Services» (Регистрация для сервисов Azure), представленную на рисунке 8.1. На этой странице даются важные ссылки для скачивания различных SDK, доступа к дополнительным ресурсам и перехода на сайт Microsoft Connect, где можно зарегистрироваться для получения кода приглашения.

Рисунок 8.1 Портал Azure™ Services Platform

Далее потребуется загрузить .NET Services SDK. Обратите внимание, что имеется несколько SDK: один – специально предназначенный для разработки Windows® Azure™; другой – для разработки .NET Services; и остальные – для SQL Data Services и Live Framework. Для воспроизведения примеров, предлагаемых в данной серии документов, понадобится скачать и установить .NET Services SDK.

Скачав .NET Services SDK, просто запустите программу установки, как показано на рисунке 8.2. Тем самым вам будут доступны новые .NET-сборки, которые вместе с некоторыми надстройками Visual Studio помогут начать использование различных функций .NET Services. Приступая к работе с .NET Services, обязательно ознакомьтесь с остальными ресурсами, доступными с этой страницы (демонстрации, видео, практические лабораторные и т.д.), цель которых – сделать процесс обучения более насыщенным и разнообразным. Скачать SDK можно, не создавая учетной записи, но, чтобы использовать сервисы, необходимо зарегистрироваться.

Рисунок 8.2 Запуск установки .NET Services SDK

Чтобы зарегистрироваться на получения учетной записи Azure Services, щелкните показанную выше ссылку «Register for Services» (Регистрация для сервисов). Вам будет предложено зарегистрироваться, используя Windows Live ID (WLID). После этого вы перейдете на сайт Microsoft Connect, где потребуется заполнить регистрационную форму Azure Services CTP. После успешной регистрации на Azure Services CTP, на экране появится страница, представленная на рисунке 8.3.

Рисунок 8.3 Регистрация для Azure Services Platform на сайте Microsoft Connect

Теперь можно вернуться на страницу входа .NET Services Эту страницу можно увидеть на рисунке 8.4.

Рисунок 8.4 Страница входа .NET Services

Теперь, щелкнув «Sign Up» (Войти), вы получаете возможность создавать решение .NET Services. Примечание: в CTP-версии, вышедшей в марте 2009, для создания решения .NET Services больше не требуется код приглашения.

Для создания решения необходимо просто ввести уникальное имя решения, принять условия использования и нажать «Create Solution» (Создать решение). После этого новое решение будет подготовлено и ассоциировано с вашим WLID. Теперь, в любой момент, зарегистрировавшись на портале Azure™ Services Platform, вы имеете возможность управлять решениями, ассоциированными с вашим WLID.

Имя решения должно быть не менее 6 символов длиной и глобально уникальным среди всех пользователей .NET-сервисов. Возможно, придется проявить смекалку, чтобы придумать такое имя для решения, которое еще не используется никем другим.

После того, как новое решение создано, на экран выводится страница (рисунок 8.5), предлагающая пароль решения, который желательно сохранить для использования в будущем. Имя решения и пароль выступают в роли учетных данных для доступа к различным сервисам .NET Services.

Рисунок 8.5 Завершение процесса подготовки решения

После успешного создания решения можно приступать к работе с ним на портале Azure™ Services Platform. Зарегистрировавшись под собственным WLID, на странице портала справа вы увидите меню «My Solutions» (Мои решения) (рисунок 8.6). Для работы с конкретным решением необходимо просто выбрать его в меню «My Solutions» , после чего вам будет представлена страница, показанная на рисунок 8.7.

По сути, решение – это контейнер верхнего уровня для организации различных ресурсов .NET Services.Например, в нем размещаются конечные точки .NET Service Bus, типы и экземпляры рабочих процессов .NET Workflow Service, а также ваши удостоверения .NET Access Control Service и правила преобразования утверждений. Но одним из самых важных аспектов, которым вы захотите управлять после создания собственного решения, являются учетные данные решения.

Именно поэтому имя решения должно быть уникальным среди всех пользователей.

Рисунок 8.6 Управление своими решениями посредством меню «My Solutions»

Рисунок 8.7 Управление отдельным решением

Пароль решения, предоставленный в процессе подготовки, можно изменить на странице «Credential Management» (Управление учетными данными) (просто щелкните ссылку «Solution Credentials» (Учетные данные решения), которую можно видеть на рис. 8.8). С этой страницы можно также конфигурировать информационные карточки Windows CardSpace, ассоциированные с данным решением, и также любые сертификаты, которые необходимо ассоциировать с решением (рисунок 8.8).

Рисунок 8.8 Управление учетными данными своего решения

Для Windows CardSpace и сертификатов вам предложат выбрать необходимую карточку/сертификат, после чего соответствующая информация будет передана в учетную запись вашего решения. С этого момента в сочетании со своей учетной записью вы можете использовать учетные данные указанной карточки/сертификата.

Самым распространенным требованием в распределенных приложениях с высоким уровнем масштабируемости является возможность подключения приложений. Обычно интеграция приложений – одна из самых дорогостоящих и хлопотных областей ИТ. Сегодня для этих задач многие организации используют решение Enterprise Service Bus. Enterprise Service Bus (сервисная шина предприятия, ESB) — подход к построению распределённых корпоративных информационных систем. Обычно включает в себя промежуточное ПО, которое обеспечивает взаимосвязь между различными приложениями по различным протоколам взаимодействия.

Архитектура ESB заключается в взаимодействии всех приложений через единую точку, которая, при необходимости, обеспечивает транзакции, преобразование данных, сохранность обращений. Данный подход обеспечивает большую гибкость, простоту масштабирования и переноса: при замене одного приложения подключенного к шине нет необходимости перенастраивать остальные.

Одним из стандартов взаимодействия являются веб-сервисы. В популярных реализациях ESB добавляются шлюзы для обмена данными с корпоративным ПО. С использованием ESB может быть реализована сервисно-ориентированная архитектура. Существует некоторое разногласие, что именно считать ESB — архитектуру или программное обеспечение. Обе точки зрения имеют право на существование.

.NET Service Bus является основной частью предложения .NET Services. Ее основная задача – сделать шаблон ESB реальностью в Интернете в рамках платформы Azure™ Services Platform. Предоставляемые .NET Service Bus архитектурные характеристики во многом аналогичны предлагаемым типовыми решениями ESB, включая идентификацию и управление доступом, присваивание имен, реестр сервиса и общую среду обмена сообщениями. Основное отличие в области применения. В случае с .NET Service Bus компоненты должны разрабатываться для работы в облаке, в глобальной области Интернета, с обеспечением высокого уровня масштабируемости и интегрируемости. Именно поэтому в прошлом этот предлагаемый сервис назывался Microsoft Internet Service Bus (рисунок 8.9).

Internet Service Bus позволила бы интегрировать ваш локальный ESB-продукт с вашими собственными выполняющимися в облаке сервисами, с различными сторонними сервисами, предоставляемыми Microsoft или другими производителями (такими как предлагаются в рамках платформы Azure™ Service Platform) и с различными настольными, RIA3 и веб-приложениями, которые могут выполняться на вспомогательных площадках вне межсетевого экрана корпорации.

Чтобы это стало реальностью, реализация должна обеспечивать интегрированные решения, основанные на открытых Интернет-стандартах, и насыщенную среду обмена сообщениями с возможностью двусторонней связи в Интернет.

1. Сервисная шина предприятия.

2. Эта терминология применялась в документации BizTalk Services, но более не является официальным наименованием, используемым Microsoft.

3. RIA = Rich Internet Application (Насыщенное Интернет-приложение).

Рисунок 8.10 Сервисная шина Интернет

Реализация двусторонней связи в Интернете не такая уж тривиальная задача из-за некоторых реалий организации современных сетей. Преимущественно, барьеры в сети создают межсетевые экраны и устройства, работающие по протоколу NAT, которые усложняют обмен информацией с узлами, располагающимися за ними. Представьте ситуацию: торговый агент использует ваше приложение по беспроводной сети в случайной гостинице в некоторой точке земного шара. Как при таком сценарии определить его местоположение и инициировать связь?

Часто компании решают эти проблемы связи, открывая входящие порты межсетевых экранов (что доставляет немало хлопот системным администраторам) или используя различных обходные приемы, такие как динамическая DNS, сопоставление портов NAT или технологию UpnP. Все эти методы неустойчивы, трудно управляемы и восприимчивы к угрозам безопасности. Число приложений, для которых требуется такой тип двусторонней связи, постоянно растет. .NET Service Bus призвана удовлетворить эту потребность.

Network address translation – Преобразование сетевых адресов.

Domain Name System – Служба доменных имен.

Universal Plug and Play – Универсальная автоматическая настройка сетевых устройств.

Решение идентификации, реализацией которой Microsoft занимается последние несколько лет, основано на концепции утверждений. Модель идентификации на базе утверждений позволяет выносить общие функции аутентификации и авторизации из приложений и осуществлять их централизованно во внешних сервисах, написанных и обслуживаемых экспертами безопасности и идентификации, что выгодно всем, кто участвует в этом процессе.

Microsoft® .NET Access Control Service – это сервис в облаке, выполняющий именно эту функцию. Вместо того чтобы создавать собственную базу данных пользовательских учетных записей и ролей, можно предоставить возможность .NET Access Control Service управлять аутентификацией и авторизацией ваших пользователей. .NET Access Control Service использует существующие хранилища учетных записей пользователей, такие как Windows Live ID и Active Directory, а также любые другие хранилища, поддерживающие стандартные протоколы интегрирования. Таким образом, использование единой регистрации для доступа ко всем приложениям становится вполне естественным. Также это обеспечивает централизацию логики аутентификации и управления доступом, что упрощает ваши приложения.

В поддерживающих утверждения приложениях пользователь представляет свое удостоверение как набор утверждений. Одним утверждением может быть имя пользователя; другим – его адрес электронной почты. Эти утверждения предоставляются организацией, выдающей удостоверения, которая знает, как аутентифицировать пользователя и где найти его атрибуты. Клиентское приложение, в роли которого может выступать браузер или насыщенный клиент, напрямую получает утверждения от этой организации и передает их в ваше приложение (рисунок 8.11).

Рисунок 8.11: Использование идентификации на базе утверждений для веб-сервисов

В итоге, приложение получает все сведения, необходимые для идентификации пользователя, в виде набора утверждений. Эти утверждения подписываются, что обеспечивает криптографическое подтверждение их происхождения.

Модель идентификации на базе утверждений упрощает реализацию единой регистрации, при этом приложение больше не отвечает ни за один из перечисленных ниже аспектов безопасности:

· Аутентификация пользователей

· Хранение учетных записей пользователей и паролей

· Обращение к каталогам предприятия в поисках данных удостоверения пользователя

· Интеграция с системами удостоверений других платформ или компаний

Используя такую модель, приложение может принимать решения об идентификации на основании предоставленных пользователем утверждений. И диапазон таких решений велик: от простой персонализации приложения по имени пользователя до авторизации пользователя для доступа к особо важным функциям и ресурсам приложения.

.NET Access Control Service реализовывает идентификацию на базе утверждений в рамках платформы Azure™ Services Platform. Система администрирования является важной частью .NET Access Control Service.

Рисунок 8.11 Портал ACS

.NET Access Control Service предоставляет портал администрирования (рисунок 8.11) в рамках портала Azure™ Services Portal. Здесь вы выполняете настройку правил, которые определяют схему выпуска утверждений для различных пользователей.

Портал Access Control Service – замечательное средство для исследования, изучения и начала работы с ACS. И для относительно простых приложений он может быть единственным необходимым инструментом. Но для нетривиальных систем с сотнями или тысячами пользователей и, возможно, таким же количеством правил, использование портала становится громоздким. В таких случаях программный интерфейс – более предпочтительный вариант, поэтому ACS также предоставляет интерфейс AtomPub для программного администрирования. AtomPub – это протокол RESTful, который стандартизует базовые операции CRUD (Create, Retrieve, Update и Delete) для управления удаленными ресурсами. Это открывает совершенно новые возможности.

Сервис .NET Access Control Service также включает конечные точки SOAP и REST для программного администрирования, а также ряд .NET-классов, которые упрощают вызов этих конечных точек. Итак, если вам не нравится портал, предоставляемый ACS, или вы желаете реализовать настройки, характерные для определенной предметной области, можно создать собственную консоль администрирования.

Самой большой проблемой в построении крупномасштабных распределенных приложений является принятие решения о моделировании сложных схем взаимодействия через обмен сообщениями. Microsoft .NET Workflow Service позволяет разрабатывать логику взаимодействия сообщений с помощью WF и обеспечивает размещенную масштабируемую среду для выполнения и управления экземплярами рабочего процесса WF в облаке, освобождая разработчика от необходимости создания собственного хоста для WF.

.NET Workflow Service является частью Azure™ Services Platform и интегрируется с сервисами .NET Service Bus и .NET Access Control Service для безопасного координирования взаимодействия посредством сообщений. .NET Workflow Service также обеспечивает инструменты управления для создания и управления типами и экземплярами рабочих потоков и API веб-сервисов для ситуаций, когда требуется создать собственные инструменты.

Поскольку управляющая среда построена на платформе Windows® Azure™, она может масштабироваться по требованию и в значительной степени, при этом организации или разработчику не приходится беспокоиться о планировании большего количества оборудования или программного обеспечения. Благодаря использованию среды выполнения WF экземпляры рабочего потока могут выполняться в пуле серверов и перемещаться с одного сервера на другой в каждом эпизоде выполнения. Управляющая среда включает сервис хранения, который использует безопасные тиражированные сервисы Microsoft SQL Service для сохранения состояния выполняющихся рабочих процессов и для обеспечения возможности восстановления.

На период перехода к обработке данных в облаке .NET Workflow Services предоставляет упрощенный подход для управления сложными взаимодействиями .NET Service Bus в создаваемых вами составных решениях «в облаке».

Построение хоста для рабочих процессов WF означает принятие решений о том, какие возможности будет поддерживать среда и как лучше сделать ее безопасной, масштабируемой и стабильной. Сегодня .NET Workflow Service построен на .NET Framework 3.5 и действиях и компонентах WF, входящих в данную версию инфраструктуры. Однако для обеспечения наилучших условий Microsoft были добавлены несколько специальных действий и сервисов, которые наложили некоторые ограничения на рабочие процессы, выполняющиеся в облаке.

В облаке не используется сервис хранения SqlWorkflowPersistenceProvider, получивший наибольшую популярность среди разработчиков, применяющих WF. Чтобы использовать операционную среду Azure и обеспечить наилучшие возможности масштабирования и стабильности, в инфраструктуре облака имеется специальный провайдер услуг хранения, который реализует сохранение состояния выполняющихся рабочих процессов посредством возможностей хранения Microsoft SQL Services. Кроме всего прочего, для Интернет-сервиса необходима Интернет-технология хранения и извлечения данных. Но поскольку механизм WF един – как в облаке, так и в ваших локальных решениях, – применение специального провайдера услуг хранения прозрачно для разработчиков рабочих процессов. Все делается так же, как в любой другое среде WF.

При построении рабочих процессов для облака разработчики используют привычные инструменты Visual Studio, включая тот же дизайнер рабочего процесса для создания XAML-файлов рабочих процессов и файлов правил. Затем эти XML-файлы загружаются на сервер в облаке, где они могут использоваться для создания экземпляров рабочего процесса. .NET Services SDK включает шаблон проекта для создания SequentialCloudWorkflow (Последовательный рабочий процесс в облаке), который является специальной версией стандартного шаблона SequentialWorkflow (Последовательный рабочий процесс). Одним из ограничений текущей инфраструктуры является то, что при определении рабочих процессов, которые будут выполняться в облаке, можно использовать только подмножество действий базовой библиотеки действий, а также комплект специальных действий, предоставляемый как часть .NET Services SDK.

Набор действий требует, чтобы рабочие процессы были полностью декларативными и ограничивающими. Это предотвращает введение пользовательского кода, т.е. позволяет гарантировать стабильность среды. При построении управляющей среды для рабочих процессов, написанных любым количеством разработчиков, разбросанных по всему миру, такой уровень контроля является обязательным. Поскольку сегодня для выполнения WF необходимо полное доверие, мы не можем обеспечить ограниченный набор функциональности, просто выделив пользовательский код в безопасную изолированную программную среду на серверах. Следует отметить, что со временем доступный сегодня ограниченный набор действий будет расширен для увеличения возможностей рабочего процесса в облаке. По мере выхода новых версий .NET Framework и .NET Workflow Service также будет поддерживать их. Кроме того, если понадобятся специальные этапы, возможности локальных рабочих процессов могут комбинироваться с рабочими процессами в облаке с помощью .NET Service Bus.

.NET Services SDK содержит новый шаблон проекта для построения рабочих процессов в облаке, набором новых действий в облаке и клиентским API для удаленного развертывания и управления рабочими процессами, размещаемыми в облаке.

При написании рабочих процессов в облаке необходимо быть аккуратным с используемыми действиями (дизайнер предложит только допустимые действия). Разрешенными являются некоторые основные действия потока управления WF, включая IfElse (Если…то), While (Пока), Sequence (Последовательность), Suspend (Приостановить), Terminate (Завершить) и FaultHandler (Обработчик сбоев). Кроме базовых действий потока управления, в рабочих процесса в облаке могут также использоваться CancellationHandlerActivity и FaultHandlersActivity для моделирования обработки исключений и логики отмены. Обратите внимание, что эти действия обычно не добавляются в модель напрямую; для этого используется дизайнер составных действий, который вводит их автоматически, когда представление переходит к этому действию.

Ни одно другое действие WF или пользовательские действия не могут использоваться. Разрешены к применению только новые специальные действия в облаке, включенные в .NET Services SDK. Ниже описаны новые специальные действия в облаке, которые поставляются с .NET Services SDK.

Поскольку основной задачей .NET Workflow Service является упрощение взаимодействия сообщений, эти действия, главным образом, касаются отправки, получения и обработки сообщений. Отправлять/принимать сообщения можно посредством традиционных HTTP-запросов или через .NET Service Bus. Эти действия можно будет найти на панели инструментов Visual Studio при использовании шаблона проекта последовательного рабочего процесса в облаке.

Краткие итоги:

Бесплатная лекция: "Децентрализация печати" также доступна.

Платформа Azure™ Services Platform представляет комплексную стратегию, разработанную Microsoft для облегчения разработчикам задач по реализации возможностей обработки данных в облаке. Microsoft® .NET Services – ключевая составляющая этой платформы, созданная специально, чтобы помочь .NET-разработчикам сделать первый шаг. .NET Services предлагает ориентированные на работу в облаке стандартные блоки и инфраструктуру для обеспечения возможности подключения приложений, управления доступом, размещения и управления рабочим процессом. Эти стандартные блоки станут основными средствами организации работы «с облаком» для .NET-разработчиков на годы вперед. Больше информации о .NET Service Bus, .NET Access Control Service и .NET Workflow Service можно найти в документах данной серии, посвященных каждой из этих тем в отдельности.

Ключевые термины:

Microsoft® .NET Service Bus – блок сервисов, который предоставляет сетевую инфраструктуру для соединения приложений через Интернет с использованием разнообразных шаблонов обмена сообщениями способом, обеспечивающим возможность прохождения межсетевых экранов и NAT-устройств без нарушения безопасности, предоставляемой этими устройствами.

Microsoft® .NET Access Control Service – блок сервисов, который обеспечивает управление доступом в облаке на основании утверждений. Он включает механизм преобразования утверждений, который объединяется с поставщиками удостоверений, такими как Active Directory и Windows Live ID (WLID). В будущих версиях будет реализована интеграция с любыми поставщиками удостоверений.

Microsoft® .NET Workflow Services – блок сервисов, который предоставляет инфраструктуру для размещения и управления рабочими процессами WF, уделяя основной внимание взаимодействию через сообщения посредством

Литература:

1. Аарон Сконнард (Aaron Skonnard) http://msdn.microsoft.com
2. http://windows.azure.com
3. http://microsoft.com/faculty
4. Практические материалы Azure SDK