в данной рукописи рассматривается создание двух способов доступа к сервис-ориентированной схемотехнической САПР: по средствам стандартного построения веб-служб на основе WSDL и SOAP протоколов и по средствам альтернативного метода с использованием протокола полнодуплексной связи WebSocket (стандарт RFC 6455). Описываются основные недостатки стандартного метода разработки веб-сервисов и возможные ошибки при его использовании ввиду специфики предметной области, в частности передачи сложно структурированных данных в гетерогенных средах. Объясняются возможности информирования клиента/разработчика о наличии двух типов коммуникации с веб-службой. Приводится пример настройки файла web.config для перехвата клиентского запроса WSDL-структуры сервиса с целью добавление информации о возможности взаимодействия по средствам открытия WebSocket соединения между службой и клиентом. Формируется метод описания и упаковки электронной схемы для взаимодействия с серверной составляющей. Уделяется внимание актуальности использования нескольких способов клиент-серверных взаимодействий и преимуществам для обоих составляющих.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»)
Построение сервис-ориентированных схемотехнических САПР с применением комбинированных средств доступа: веб-служба WCF и WebSocket-сервер
Аннотация: в данной рукописи рассматривается создание двух способов доступа к сервис-ориентированной схемотехнической САПР: по средствам стандартного построения веб-служб на основе WSDL и SOAP протоколов и по средствам альтернативного метода с использованием протокола полнодуплексной связи WebSocket (стандарт RFC 6455). Описываются основные недостатки стандартного метода разработки веб-сервисов и возможные ошибки при его использовании ввиду специфики предметной области, в частности передачи сложно структурированных данных в гетерогенных средах. Объясняются возможности информирования клиента/разработчика о наличии двух типов коммуникации с веб-службой. Приводится пример настройки файла web.config для перехвата клиентского запроса WSDL-структуры сервиса с целью добавление информации о возможности взаимодействия по средствам открытия WebSocket соединения между службой и клиентом. Формируется метод описания и упаковки электронной схемы для взаимодействия с серверной составляющей. Уделяется внимание актуальности использования нескольких способов клиент-серверных взаимодействий и преимуществам для обоих составляющих.
Ключевые слова:
САПР, сервис, служба, WebSocket, гетерогенная среда, WSDL, сложные типы данных. Annotation: this manuscript is considered the creation of two ways to access the service-oriented circuit design CAD: by means of the standard of building Web services based on WSDL and SOAP protocols and means of an alternative method using a full-duplex communication protocol WebSocket (RFC 6455 standard). It describes the basic shortcomings of the standard method of Web services development and errors in its use due to the specificity of the subject area, in particular the transfer of complex structured data in heterogeneous environments. Due to the possibility of informing the client / developer that there are two types of communication with the Web service. An example of the web.config file settings to intercept the client request service WSDL-structure in order to add information on the possibility of cooperation on means opening WebSocket connection between the service and the client. Forming and packaging method of describing an electronic circuit for interaction with the server component. Attention is paid to the relevance of the use of several methods of client-server interactions and benefits for both components.
Keywords: CAD service, the service, the WebSocket, heterogeneous medium, the WSDL, complex data types.
В условиях современности разрабатываемое программное обеспечение, под гнетом совершенствования технологий, нарастающей автоматизации производств, автоматизации процессов в социальной сфере, стремится к универсальности. Универсализация программного обеспечения имеет два пути развития: стандартизация и доступность [1]. Доступность программного обеспечения подразумевает переход к Веб-технологиям: веб-сайты, веб-приложения, веб-сервисы, все чаще и чаще для работы корпоративных сетей используется распределённая сервис-ориентированная архитектура с возможностью работы как в локальных сетях, так и через интернет. Под универсализацией понимаются стандарты описания и упаковки отправляемых, получаемых данных (SOAP, XML), методы предоставления (визуализации) этих данных (WSDL) и транспортные протоколы (пример HTTP). Любая универсализация, как показывает практика, ведет к избыточности, как следствие к увеличению программного кода, времени на выполнение запросов, уменьшению надёжности отказоустойчивости ввиду невозможности описать единым образом все данные для всех устройств (проблемы интерпретации при передаче в формате XML сложно структурированных данных в гетерогенных средах). В свою очередь отступ от универсализации может привести к дестабилизации ПО, трудностям при разработке ответных составляющих веб-сервисов, трудностям поиска. Ввиду специфики предметной области в разработке схемотехнической САПР важны все критерии: скорость передачи информации, удобность поиска служб (disco), удобность разработки клиентской составляющей, отказоустойчивость, целостность передаваемой информации [2-3].
Для обеспечения выше указанных критериев в среде разработки VisualStudio c применением языка программирования C# имеет смысл построение схемотехнических САПР с комбинированной системой доступа: в соответствии со стандартами построения веб-служб согласно WSDL [4], SOAP подходу, второй способ будет заключаться в подключении к серверу путём установления WebSocket (стандарт RFC 6455) соединения для обмена данными [5-6]. Использование последнего транспортного протокола является отступлением от стандартной технологии разработки веб-сервисов ввиду отсутствия общепринятого описания выполняемых методов и стандартов упаковки передаваемых данных. В данном случае при условии использования бесплатно распространяемого сервера веб-приложений IIS Get-запрос пользователя о получении WSDL-файла, для создания клиентской составляющей, можно перехватить, добавив в файл web.config следующее содержимое:
Следующим шагом имеет смысл сформировать класс ChangerWSDL, который способен отправить видоизмененный WSDL-файл пользователю, обладающий не только информацией о стандартном методе работы с веб-службой, но и о методологии работы по WebSocket, типах и структуре передаваемых/получаемых данных.
В качестве метода упаковки данных при использовании транспортного протокола WebSocket (стандарт RFC 6455) параметры электронной схемы организуются в строковый тип, последовательно описывая сначала количество элементов, а потом их свойства (численное значение аргумента, местонахождение относительно узлов) в определённом элементном порядке: резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, параметры расчётов. В качестве примера может послужить строка «1*2*0,1*2*3*1*2*0*10*3*0*1*1*0*3*0*0,16*0*0*1*» заключающая в себе описание двух резисторов, одной катушки индуктивности, одного конденсатора, входных выходных узлов и описание расчёта схемы. Серверная составляющая содержит обрабатывающий класс Parser, метод упаковки данных и распаковки ответа для клиентской составляющей описываются в видоизменённом ответе на запрос WSDL-файла [7]. Не смотря на доступное описание в формате WSDL, клиент не может вызывать методы WebSocet-сервера, он получает информацию о составлении запроса на сервер, включая описание схемы и дополнительные параметры, которые будут указывать на желаемый метод обработки данных.
В таком случае пользователь/разработчик получает все привилегии обоих средств доступа к веб-службе: быстродействие и простота работы с данными, стандартизация и подготовленные для разработчика методы построения клиентской составляющей, легкость поиска, а также возможность самостоятельного наиболее удобного решения для работы с сервисом. В свою очередь веб-сервис получает гибкую систему доступа, оставляя за собой все преимущества обоих подходов, а также возможность использования бизнес логики приложения многократно.
Библиографически список.
1. Sanderson D. Programming Google App Engine. - 2 изд. - Себастопол: O'Reilly Media, 2012.
2. Шилдс Я., Холтман Д., Мур Г. Подготовка документов с использованием XML-шаблонов от developerWorks [Электронный ресурс]. Систем. требования: Beowser. URL: http://www.ibm.com/developerworks/ru/
3. Сибраро П., Клайс К., Коссолино Ф., Грабнер Й. WCF 4: Windows Communication Foundation и .NET 4 для профессионалов = Professional WCF 4: Windows Communication Foundation with .NET 4. — М.: «Диалектика», 2011. — С. 464
4. Дергачев А. М. Проблемы эффективного использования сетевых сервисов / Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2011. № 1 (71). С. 83–87
5. Федоренков Р. В., Ничушкина Т. Н. Интерактивный веб-сервис WebSocket 2307-0595 // Инженерный вестник, 2015. № 01. С. 539–545.
6. Шестаков В. С., Сагидуллин А. С. Применение технологии websocket в web- приложениях технологического назначения // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 4. С. 328—330.
7. Анисимов В. И., Гридин В. Н., Васильев С. А. Построение веб-приложений на основе полнодуплексного протокола передачи данных WebSocket в сервис-ориентированных системах автоматизации схемотехнического проектирования // Информационные технологии и математическое моделирование систем 2015: Труды международной научно-технической конференции. – М.: Центр информационных технологий в проектировании РАН, 2015. С. 26–28.
Библиографическая ссылка
Васильев С.А., Анисимов В.И. ПОСТРОЕНИЕ СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННЫХ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ САПР С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМБИНИРОВАННЫХ СРЕДСТВ ДОСТУПА: ВЕБ-СЛУЖБА WCF И WEBSOCKET-СЕРВЕР // . – . – № ;
URL: istmu2016.csrae.ru/ru/0-7 (дата обращения:
04.05.2024).
