وب سرویس، اصطلاحی است که به ارتباط و تعامل بین برنامه‌های کاربردی مختلف نرم‌افزاری، از طریق یک شبکه اشاره دارد. وب سرویس تبادل داده و قابلیت همکاری بین سیستم‌ها، پلتفرم‌ها و زبان‌های ناهمگن را ممکن می‌سازد. در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، مزایا، معایب، انواع و استانداردهای web service می‌پردازیم.
فهرست مطالب
– وب سرویس چیست؟
– وب سرویس چگونه کار می‌کند؟
– ویژگی‌های وب سرویس
– مزایای وب سرویس
– معایب وب سرویس
– انواع وب سرویس و مزایا و معایب آن‌ها
– استانداردهای خدمات وب سرویس
وب سرویس یا web service چیست؟
وب سرویس یک جزء نرم‌افزاری است که عملکرد یا سرویس خاصی را از طریق اینترنت به سایر برنامه‌ها یا کاربران ارائه می‌دهد. وب سرویس از پروتکل‌ها و قالب‌های استاندارد شده برای برقراری ارتباط با درخواست‌کننده یا مصرف‌کننده سرویس استفاده می‌کند. سرویس وب از طریق آدرس وب یا URL (Uniform Resource Locator) که مکان و نام سرویس را مشخص می‌کند، قابل دسترسی است.
web service از مدل سرویس گیرنده-سرور پیروی می‌کند، جایی که مشتری (درخواست‌کننده) یک پیام درخواستی را به سرور (ارائه‌دهنده) ارسال می‌کند و یک پیام پاسخ از سرور دریافت می‌کند. پیام‌های درخواست و پاسخ معمولاً در قالب XML (Extensible Markup Language) هستند که یک زبان رایج برای نمایش و تبادل داده‌ها است. پیام‌های XML در پاکت‌های SOAP (پروتکل دسترسی به شیء ساده) پیچیده شده‌اند که ساختار و قوانین ارتباط را تعریف می‌کند.
وب سرویس چگونه کار می‌کند؟
ارائه‌دهندهٔ خدمات، وب سرویس را به همراه توضیحات و مشخصات آن بر روی وب سرور منتشر می‌کند. توضیحات مشخص می‌کند که وب سرویس چه کاری انجام می‌دهد، چه پارامترهایی را می‌پذیرد و چه نتایجی را برمی‌گرداند. مشخصات نحوهٔ دسترسی و فراخوانی وب سرویس مانند URL، پروتکل و قالب آن را مشخص می‌کند.
مصرف‌کنندهٔ سرویس، web service را با جستجوی آن در فهرست وب یا رجیستری یا با دریافت URL آن از ارائه‌دهندهٔ خدمات، کشف می‌کند. سپس مصرف‌کنندهٔ خدمات توضیحات و مشخصات وب سرویس را می‌خواند تا نحوهٔ استفاده از آن را بفهمد.
مصرف‌کنندهٔ سرویس، با رعایت مشخصات وب سرویس، پیام درخواستی را به وب سرویس ارسال می‌کند. پیام درخواست شامل پارامترها یا داده‌هایی است که مصرف‌کنندهٔ سرویس می‌خواهد به وب سرویس ارسال کند.
وب سرویس پیام درخواست را دریافت کرده و آن را با توجه به عملکرد یا منطق خود پردازش می‌کند. سپس وب سرویس، یک پیام پاسخ را به مصرف‌کنندهٔ سرویس ارسال می‌کند که حاوی نتایج یا داده‌هایی است که مصرف‌کنندهٔ سرویس درخواست کرده‌است.
مصرف‌کنندهٔ سرویس پیام پاسخ را دریافت می‌کند و آن را با توجه به مشخصات web service تفسیر می‌کند. سپس از نتایج یا داده‌ها برای اهداف خود استفاده می‌کند.
ویژگی‌های web service
وب سرویس دارای چندین ویژگی است که آن را برای محاسبات توزیع شده و تبادل داده مناسب می‌کند. برخی از ویژگی‌های اصلی عبارتند از:
اتصال آزاد: وب سرویس امکان تعامل بین برنامه‌های مختلف را بدون نیاز به اشتراک‌گذاری پلتفرم، زبان یا جزئیات پیاده‌سازی را فراهم می‌کند. وب سرویس فقط به برنامه‌ها نیاز دارد که در مورد رابط و قالب ارتباط توافق کنند.
قابلیت استفادهٔ مجدد: web service می‌تواند توسط چندین برنامه یا کاربران برای اهداف مختلف مورد استفادهٔ مجدد قرار گیرد. وب سرویس همچنین می‌تواند با ترکیب چندین سرویس ساده یا به سرویس‌های پیچیده‌تر تبدیل شود.
تعامل: وب سرویس ارتباط و یکپارچگی بین سیستم‌های ناهمگنی را که از فناوری‌ها، پروتکل‌ها و استانداردهای مختلف استفاده می‌کنند، امکان‌پذیر می‌کند. وب سرویس استانداردهای رایجی مانند XML، SOAP، WSDL، و UDDI (شرح جهانی، کشف و یکپارچه‌سازی) را برای اطمینان از سازگاری ارتباطات اتخاذ می‌کند.
مقیاس‌پذیری: وب سرویس می‌تواند با افزودن منابع یا سرورهای بیشتر برای ارائهٔ خدمات، تقاضاها و بارهای فزاینده را مدیریت کند. وب سرویس همچنین می‌تواند از محاسبات ابری و فناوری‌های محاسباتی توزیع شده برای افزایش عملکرد و در دسترس بودن سرویس استفاده کند.
امنیت: وب سرویس می‌تواند سطوح مختلفی از امنیت را برای محافظت از محرمانه بودن، یکپارچگی و صحت ارتباطات فراهم کند. وب سرویس می‌تواند از رمزگذاری، امضای دیجیتال، گواهی‌ها، نشانه‌ها و مکانیسم‌های دیگر برای اطمینان از امنیت داده‌ها و پیام‌ها استفاده کند.
مزایای وب سرویس
وب سرویس مزایای بسیاری را هم برای ارائه‌دهندگان و هم برای مصرف‌کنندگان خدمات ارائه می‌دهد. برخی از مزایا عبارتند از:
کاهش هزینه و زمان توسعه: web service با امکان استفادهٔ مجدد از خدمات و اجزای موجود، هزینه و زمان توسعه را کاهش می‌دهد. وب سرویس یکپارچه‌سازی و نگهداری سیستم‌های مختلف را با ارائهٔ یک رابط و پروتکل مشترک برای ارتباطات، ساده می‌کند.
افزایش انعطاف‌پذیری و چابکی: وب سرویس انعطاف‌پذیری و چابکی سیستم‌ها را با توانمند ساختن آن‌ها برای انطباق با نیازمندی‌ها و محیط‌های متغیر، افزایش می‌دهد. وب سرویس امکان تغییر یا جایگزینی سرویس‌ها را بدون تأثیرگذاری بر سایر برنامه‌ها یا کاربران وابسته را فراهم می‌کند.
کیفیت و قابلیت اطمینان بیشتر: وب سرویس با ارائهٔ روش‌ها و قالب‌های استاندارد شده برای آزمایش، اعتبارسنجی، نظارت و اشکال‌زدایی خدمات، کیفیت و قابلیت اطمینان سیستم‌ها را بهبود می‌بخشد. وب سرویس همچنین از مکانیسم‌های تحمل خطا و تعادل بار پشتیبانی می‌کند تا از در دسترس بودن و تداوم خدمات اطمینان حاصل کند.
بهبود تجربه و رضایت کاربر: web service با ارائهٔ دسترسی سریع‌تر، آسان‌تر و راحت‌تر به اطلاعات و عملکرد، تجربه و رضایت کاربر را افزایش می‌دهد. همچنین خدمات شخصی و سفارشی شده را بر اساس ترجیحات و نیازهای کاربر فعال می‌کند.
معایب وب سرویس
وب سرویس معایبی هم دارد که قبل از استفاده از آن باید در نظر گرفته شود. برخی از معایب عبارتند از:
افزایش پیچیدگی و سربار: وب سرویس با معرفی لایه‌ها، اجزاء، پروتکل‌ها و استانداردهای اضافی برای ارتباط، پیچیدگی و سربار سیستم‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین به منابع و پهنای باند بیشتری برای پردازش و انتقال پیام‌های XML نیاز دارد.
کاهش کارایی: web service با افزودن تاخیر و سربار به ارتباطات، عملکرد و کارایی سیستم‌ها را کاهش می‌دهد. وب سرویس همچنین شامل تبدیل بیشتر فرمت‌های داده بین سیستم‌های مختلف است.
خطرات امنیتی بالقوه: وب سرویس با افشای داده‌ها و عملکردهای حساس از طریق اینترنت، احتمال بروز خطرات امنیتی بالقوه را تشدید می‌کند. وب سرویس با چالش‌هایی در حصول اطمینان از سیاست‌ها و مکانیسم‌های امنیتی سازگار در سیستم‌های مختلف مواجه است.
انواع وب سرویس و مزایا و معایب آن‌ها
وب سرویس را می‌توان به دو نوع طبقه‌بندی کرد: مبتنی بر SOAP و RESTful. وب سرویس مبتنی بر SOAP از SOAP به عنوان پروتکل برای ارتباط و WSDL (زبان توصیف خدمات وب) به عنوان زبانی برای توصیف سرویس استفاده می‌کند. وب سرویس RESTful از REST (انتقال وضعیت نمایندگی) به عنوان سبک معماری برای ارتباطات استفاده می‌کند و نیازی به توضیح رسمی سرویس ندارد.
سرویس وب SOAP
SOAP پروتکلی است که نحوهٔ تبادل اطلاعات ساختاریافته و تایپ شده بین برنامه‌ها را با استفاده از XML (زبان نشانه‌گذاری توسعه‌پذیر) تعریف می‌کند. پیام‌های SOAP از یک پاکت نامه، یک هدر و یک بدنه تشکیل شده‌اند. پاکت حاوی اطلاعاتی در مورد خود پیام، مانند رمزگذاری و نسخهٔ آن است. هدر حاوی اطلاعاتی در مورد زمینه پیام است، مانند احراز هویت، رمزگذاری، مسیریابی یا تراکنش. بدنه حاوی اطلاعاتی دربارهٔ محتوای پیام، مانند پارامترها، داده‌ها یا نتایج است.
سرویس‌های وب SOAP از WSDL (زبان توصیف سرویس‌های وب) برای توصیف عملکرد و مشخصات خود استفاده می‌کنند. WSDL یک زبان مبتنی بر XML است که تعریف می‌کند یک وب سرویس چه عملیاتی را ارائه می‌کند، چه پارامترهایی را می‌پذیرد، چه نتایجی را برمی‌گرداند و چگونه به آن دسترسی پیدا می‌کند. WSDL همچنین bindings را تعریف می‌کند که نحوهٔ استفاده از پروتکل‌های مختلف (مانند HTTP یا SMTP) و فرمت‌ها (مانند XML یا JSON) را برای برقراری ارتباط با وب سرویس مشخص می‌کند.
خدمات وب SOAP دارای مزایایی هستند، از جمله:
– آن‌ها استاندارد شده و به طور گسترده توسط پلتفرم‌ها و ابزارهای زیادی پشتیبانی می‌شوند.
– آن‌ها توصیفی هستند و می‌توانند به راحتی توسط سایر برنامه‌ها با استفاده از WSDL کشف شوند.
– آن‌ها انعطاف‌پذیر و قابل توسعه هستند، چون می‌توانند از پروتکل‌ها، فرمت‌ها، هدرها و رمزگذاری‌های مختلف استفاده کنند.
– ایمن و قابل اعتماد هستند، چون می‌توانند از مکانیسم‌های رمزگذاری، احراز هویت، تراکنش یا رسیدگی به خطا استفاده کنند.
خدمات وب SOAP معایبی هم دارد، مانند:
– آن‌ها پیچیده و پرمخاطب هستند، چون به پردازش و تجزیهٔ XML زیادی نیاز دارند.
– آن‌ها سفت و سخت و محکم هستند، زیرا نیاز به پایبندی دقیق به طرحواره‌ها و قراردادهای از پیش تعریف‌شده دارند.
– آن‌ها ناکارآمد و کند هستند، زیرا پیام‌های بزرگی تولید می‌کنند که پهنای باند و منابع بیشتری را مصرف می‌کند.
وب سرویس REST
REST یک سبک معماری است که نحوهٔ طراحی و پیاده‌سازی خدمات وب را که مبتنی بر مفهوم منابع است را تعریف می‌کند. منابع به هر موجودیتی گفته می‌شود که می‌تواند توسط URI (شناسهٔ منبع یکسان) شناسایی شود، مانند اسناد، تصاویر، محصولات یا کاربران.
سرویس‌های وب REST از روش‌های HTTP (پروتکل انتقال ابرمتن) برای انجام عملیات بر روی منابع استفاده می‌کنند. رایج‌ترین روش‌ها عبارتند از:
– GET: برای بازیابی نمایشی از یک منبع.
– POST: برای ایجاد یک منبع جدید یا ارسال داده به یک منبع.
– PUT: برای به‌روزرسانی یا جایگزینی یک منبع موجود.
– DELETE: برای حذف یک منبع موجود.
سرویس‌های وب REST از کدهای وضعیت HTTP برای نشان دادن نتیجهٔ عملیات استفاده می‌کنند. رایج‌ترین کدهای وضعیت عبارتند از:
– 200 OK: عملیات موفقیت‌آمیز بود و پاسخ حاوی نمایش منبع است.
– 201 Created: عملیات با موفقیت انجام شد و یک منبع جدید ایجاد شد.
– 204 بدون محتوا: عملیات با موفقیت انجام شد اما پاسخ حاوی محتوایی نیست.
– 400 درخواست بد: درخواست نامعتبر یا بد شکل بود.
– 401 غیرمجاز: درخواست نیاز به احراز هویت یا مجوز دارد.
– 404 یافت نشد: منبع پیدا نشد.
– 500 خطای داخلی سرور: سرور با خطای غیرمنتظره‌ای مواجه شد.
خدمات وب REST دارای مزایایی هستند، مانند:
– آن‌ها ساده و سبک هستند، چون از روش‌ها و فرمت‌های HTTP حداقل و استاندارد استفاده می‌کنند.
– آن‌ها منعطف هستند و به راحتی جفت می‌شوند، چون به طرح‌ها یا قراردادهای از پیش تعریف شده نیاز ندارند.
– آن‌ها کارآمد و سریع هستند، زیرا پیام‌های کوچکی تولید می‌کنند که پهنای باند و منابع کمتری مصرف می‌کند.
خدمات وب REST معایبی هم دارد، مانند:
– استاندارد نیستند و ممکن است در اجرا و مستندسازی متفاوت باشند.
– آن‌ها توصیفی نیستند و ممکن است به سختی توسط سایر برنامه‌ها بدون اسناد یا ابزار مناسب کشف شوند.
– امنیت و اطمینان کمتری دارند، چون به مکانیسم‌های HTTP که ممکن است از رمزگذاری، احراز هویت، تراکنش یا مدیریت خطا پشتیبانی نکنند متکی هستند.
استانداردهای خدمات web service چیست و چگونه سازگاری و امنیت را تضمین می‌کنند؟
استانداردهای وب سرویس، مجموعه‌ای از مشخصات و پروتکل‌ها هستند که نحوهٔ ارتباط و تعامل سرویس‌های وب با یکدیگر را تعریف می‌کنند. هدف استانداردهای وب سرویس، تضمین سازگاری و امنیت در میان پیاده‌سازی‌ها، پلتفرم‌ها و زبان‌های مختلف سرویس وب است. برخی از مهم‌ترین استانداردهای خدمات وب عبارتند از:
– SOAP: همانطور که قبلا ذکر شد، SOAP پروتکلی است که نحوهٔ تبادل اطلاعات ساختار یافته و تایپ شده بین برنامه‌ها را با استفاده از XML تعریف می‌کند.
– WSDL: همانطور که قبلا گفتیم، WSDL زبانی است که تعریف می‌کند یک وب سرویس چه عملیاتی را ارائه می‌دهد، چه پارامترهایی را می‌پذیرد، چه نتایجی را برمی‌گرداند و چگونه به آن دسترسی پیدا می‌کند.
– UDDI (توصیف، کشف و یکپارچه‌سازی جهانی): UDDI یک رجیستری است که به ارائه‌دهندگان خدمات وب اجازه می‌دهد تا خدمات وب خود را منتشر کنند و مصرف‌کنندگان سرویس وب آن‌ها را کشف کنند. UDDI از WSDL برای توصیف سرویس‌های وب و SOAP برای برقراری ارتباط با آن‌ها استفاده می‌کند.
– WS-Security: مشخصاتی است که نحوهٔ ایمن‌سازی پیام‌های سرویس وب را با استفاده از رمزگذاری، امضای دیجیتال، احراز هویت یا مجوز تعریف می‌کند. WS-Security از هدرهای SOAP برای پیوست کردن اطلاعات امنیتی به پیام‌ها استفاده می‌کند.
– WS-ReliableMessaging: WS-ReliableMessaging مشخصاتی است که نحوهٔ اطمینان از تحویل مطمئن پیام‌های سرویس وب را در صورت خرابی یا خطا در شبکه تعریف می‌کند. WS-ReliableMessaging از سرصفحه‌های SOAP برای پیوست کردن شماره‌های دنباله، تأییدیه‌ها یا تلاش‌های مجدد به پیام‌ها استفاده می‌کند.
– WS-Policy :WS-Policy مشخصه‌ای است که نحوهٔ بیان و برقراری ارتباط خط مشی‌ها یا الزامات یک سرویس وب مانند امنیت، قابلیت اطمینان یا کیفیت خدمات را تعریف می‌کند. WS-Policy از XML برای توصیف خط مشی‌ها و WSDL برای پیوست کردن آن‌ها به وب سرویس استفاده می‌کند.
سخن پایانی
web service یک فناوری قدرتمند است که امکان تبادل داده و قابلیت همکاری بین برنامه‌های کاربردی مختلف نرم‌افزار را از طریق یک شبکه فراهم می‌کند. وب سرویس بر اساس مجموعه‌ای از استانداردها و پروتکل‌هایی است که نحوهٔ ارتباط برنامه‌ها با یکدیگر را تعریف می‌کند. دو نوع اصلی وب سرویس وجود دارد: SOAP و REST. هر نوع دارای ویژگی‌ها، مزایا و معایب خاص خود است. هدف استانداردهای وب سرویس اطمینان از سازگاری و امنیت در میان پیاده سازی‌ها، پلتفرم‌ها و زبان‌های مختلف سرویس‌های وب است. با یادگیری بیشتر در مورد وب سرویس، می‌توانید از پتانسیل و مزایای آن برای پروژه‌ها یا اهداف خود استفاده کنید.
امیدواریم این مقاله به شما یک نمای کلی از اینکه وب سرویس چیست، چگونه کار می‌کند، انواع وب سرویس‌ها و استانداردهای وب سرویس ارائه کرده باشد. اگر سوال یا نظری دارید، لطفاً با ما در میان بگذارید.
