فهم البنية الموجهة نحو الخدمة: المبادئ والمكونات الرئيسية

٣ فبراير ٢٠٢٤

٣ فبراير ٢٠٢٤

بوجا شارما

فهم البنية الموجهة نحو الخدمة: المبادئ والمكونات الرئيسية

العمارة الموجهة للخدمة (SOA) هو أسلوب معماري لبناء أنظمة برمجية تستخدم الخدمات كعناصر أساسية. على مدى العقدين الماضيين، حققت SOA تغييرات ونموًا ملحوظًا في تطوير البرمجيات.  

يُعرف استخدام مكونات البرامج المعروفة باسم الخدمات لإنشاء تطبيقات الأعمال باسم البنية الموجهة نحو الخدمة أو SOA. تقدم كل خدمة وظيفة عمل معينة، ويمكنهم جميعًا التحدث مع بعضهم البعض بلغات ومنصات متعددة. باستخدام SOA، يمكن للمطورين دمج خدمات مستقلة متعددة لإنجاز المهام المعقدة أو إعادة استخدام الخدمات عبر أنظمة مختلفة.  

لكي نفهم كيف تغير SOA قواعد اللعبة، يجب علينا أولاً أن نفهم ما هو الخدمات الهندسية الموجهة يكون. ولماذا هو بالغ الأهمية في الوقت الحاضر.   

ستتنقل هذه المدونة عبر جميع الجوانب الأساسية لـ SOA بالتفصيل. هيا بنا نبدأ:   

تطور البنية الموجهة نحو الخدمة (SOA):

تم تصور فكرة SOA في أواخر التسعينيات. لقد بدأت كحوسبة موزعة وبرمجة معيارية. وسرعان ما اكتسبت شعبية، وبدأ قادة الصناعة مثل Microsoft وIBM في تطوير منهجيات لخدمات البرمجيات الموزعة.  

الخدمية – المصطلح:

حوالي عام 1996، ظهرت عبارة "الخدمات الهندسية الموجهة" ظهرت في البداية واكتسبت شعبية على مدى السنوات العشر التالية. قدمت البرمجيات كخدمة (SOA) وسيلة لتجميع التطبيقات من الخدمات المعيارية بدلاً من الأنظمة الأساسية المتجانسة حيث قامت الشركات بإنشاء أنظمة مؤسسية أكثر تعقيدًا من أي وقت مضى.  

بالعودة إلى عام 2024، تدعم SOA في الوقت الحاضر العديد من بنيات البرامج الحديثة مثل الخدمات الصغيرة. فهو يتيح سهولة التكامل بين الأنظمة المتباينة ويسمح بتكوين مرن للتطبيقات.   

في عالم الأعمال التنافسي الحديث، هناك طلب هائل على البرامج القابلة للتكيف السريعة والفعالة. أثبت SOA أنه خيار جدير بالثقة لأنه يساعد في التعامل مع الوظائف كخدمات قابلة للتشغيل البيني.

أصبحت SOA ضرورية في القرن الحادي والعشرين للشركات لأنه يسمح للأنظمة بالتغيير والنمو بسهولة أكبر نظرًا للطريقة التي تفصل بها منطق الأعمال وتحميه.  

أيضا ، اقرأ: 7 أسباب للتعامل بجدية مع هندسة تطبيقات الويب

فهم المفاهيم الأساسية لـ SOA:

I.  العطاء

المفهوم الذي يدور حول SOA هو تقديم الخدمة. الآن دعونا نحلل الخدمة - الخدمة عبارة عن مكون برمجي قائم بذاته يؤدي وظيفة محددة ويمكن الوصول إليه عن بعد عبر بروتوكولات مثل HTTP.

أحد الجوانب التي تظل عالمية في الخدمة هي الواجهة القياسية. هناك العديد من أنواع الخدمات، بدءًا من خدمات الويب التقليدية وحتى الخدمات الصغيرة الحديثة.  

II.  اقتران فضفاض 

الميزة الرئيسية لـ SOA هي الاقتران الفضفاض بين الخدمات. وهذا يعني أن الخدمات مصممة لتكون ذات حد أدنى من الاعتماد على بعضها البعض.

وهي تتفاعل من خلال عمليات تبادل بسيطة للبيانات، ولا تتطلب التغييرات التي يتم إجراؤها على إحدى الخدمات بشكل عام إجراء تغييرات على الخدمات الأخرى. يعزز الاقتران السائب المرونة وقابلية إعادة الاستخدام.

إذا كانت الخدمات تلتزم بمعيار واجهة مشترك، فيمكن تبديلها بسهولة داخل تطبيق SOA أو خارجه.  

ثالثا.  إعادة استخدام 

تعد إمكانية إعادة الاستخدام سمة أساسية أخرى لـ SOA. تحتوي الخدمات المصممة جيدًا على وظائف منفصلة ومكتوبة بحيث يمكن إعادة استخدامها في سياقات متعددة.

فهو يساعد في مجالات مختلفة مع وظيفة أساسية واحدة في جوهرها. على سبيل المثال، يمكن استهلاك خدمة مصادقة المستخدم بواسطة أي تطبيق يتطلب التحقق من هويات المستخدم.

يؤدي عدم الاضطرار إلى إعادة بناء الوظائف الأساسية من الصفر إلى تحسين إنتاجية المطور. كما أنه يسهل الاتساق والتوحيد عبر التطبيقات. 

ما هي المبادئ الأساسية للهندسة الموجهة نحو الخدمة؟    

تقدم SOA خدمات يمكنها التكامل والتوسع ديناميكيًا. مبادئ الخدمات الهندسية الموجهة تمكين الشركات من الاستجابة بشكل أسرع للاحتياجات المتغيرة من خلال إعادة الاستخدام المرن وإعادة تجميع مكونات الخدمة. ويمثلون معًا حجر الزاوية في الهندسة المعمارية الموجهة نحو الخدمة.  

الآن دعونا نتعمق في كل مبدأ من المبادئ الأساسية بالتفصيل:   

1. التوافقية:
   تعد إمكانية التشغيل البيني بين الخدمات أمرًا بالغ الأهمية في SOA. يجب أن تكون الخدمات قادرة على التواصل وتبادل البيانات بغض النظر عن اللغات أو الأنظمة الأساسية التي تم إنشاؤها عليها. إن الالتزام بالمعايير المفتوحة الشائعة مثل SOAP وWSDL وXML يمكّن من تحقيق ذلك. تسمح الواجهات الموحدة للخدمات بفهم رسائل بعضها البعض.  
2. الاكتشاف:
   تعني إمكانية الاكتشاف إمكانية العثور على الخدمات واستدعائها بسهولة. تسمح السجلات مثل UDDI بنشر الخدمات واكتشافها عبر الشبكة. تتيح البيانات الوصفية الاكتشاف، وتسمح الواجهات المحددة للخدمات بالتفاعل بمجرد اكتشافها. وهذا يسهل الاقتران غير المحكم، حيث لا تحتاج الخدمات إلى معرفة مسبقة ببعضها البعض للعمل معًا.  
3. القدرة على التأليف:
   القابلية للتركيب هي القدرة على تجميع خدمات متعددة في تطبيقات مركبة. كل خدمة يؤدي وظيفة محددة. يمكن تنظيمها لإنشاء مسارات عمل وتطبيقات متقدمة. مثلا، يمكن لنظام إدارة الطلبات إنشاء خدمات منفصلة للبحث عن المخزون ومعالجة الدفع وتتبع الشحنات.  

أيضا ، اقرأ: أهمية تطوير الويب في التحول الرقمي

كيف تعمل البنية الموجهة نحو الخدمة؟  

تعمل الخدمات بشكل مستقل وتوفر وظائف أو عمليات تبادل البيانات لمستخدميها بطريقة البنية الموجهة نحو الخدمة (SOA). يقوم المستخدم بإرسال البيانات المدخلة إلى الخدمة ويطلب المعلومات.   

تكمل الخدمة المهمة، وتحلل البيانات، وتستجيب. يوفر التطبيق تسجيل الدخول وكلمة المرور لخدمة الترخيص، على سبيل المثال، إذا كان يستخدم واحدة. بعد تأكيد كلمة المرور وتسجيل الدخول، توفر الخدمة الإجابة الصحيحة.  

ما هي بروتوكولات الاتصال؟   

يتم استخدام القواعد المحددة التي تحكم نقل البيانات عبر الشبكة بواسطة الخدمات للتواصل. ويشار إلى هذه المبادئ التوجيهية باسم بروتوكولات الاتصال. فيما يلي بعض البروتوكولات النموذجية المستخدمة في تطبيقات SOA:  

• خدمة رسائل جافا (JMS)   
• اباتشي التوفير   
• أباتشي ActiveMQ   
• مريح HTTP؛   
• بروتوكول الوصول إلى الكائنات البسيط (SOAP)  

لاحظ أنه في SOA الخاص بك، يمكنك أيضًا استخدام تطبيقات بروتوكول متعددة. الجزء التالي الذي يأتي في البنية الموجهة نحو الخدمة هو ESB – وهو جانب أساسي من الخدمة.   

في البنية الموجهة نحو الخدمة، ما هو ESB؟ 

يمكن استخدام برنامج يسمى ناقل خدمة المؤسسة (ESB) للتفاعل مع نظام يتضمن العديد من الخدمات. وبغض النظر عن التكنولوجيا، فإنها تخلق تواصلًا بين الخدمات ومستخدمي الخدمة.    

مزايا إي إس بي: 

من خلال واجهة خدمة قابلة لإعادة الاستخدام، يوفر ESB إمكانات التحويل والاتصال. يمكن مقارنة ESB بخدمة مركزية توجه طلبات الخدمات إلى المزود ذي الصلة. بالإضافة إلى ذلك، يقوم بتحويل الطلب إلى تنسيق تدعمه لغة البرمجة والنظام الأساسي للخدمة.  

أيضا ، اقرأ: زيادة عائد الاستثمار في تطوير الويب: نصائح الخبراء لأصحاب الأعمال

المزايا المختلفة لـ SOA:  

• تحسين المرونة والقدرة على التكيف:
  إحدى الفوائد الرئيسية لـ SOA هي تحسين المرونة والقدرة على التكيف. يسمح الاقتران غير المحكم بين الخدمات بإعادة دمجها بسهولة لتلبية احتياجات العمل المتغيرة. يمكن إعادة استخدام الخدمات في مسارات عمل جديدة دون إعادة كتابتها.   
  تتيح SOA أيضًا للتقنيات المختلفة التفاعل من خلال استخلاص الوظائف خلف واجهة الخدمة. وهذا يساعد المؤسسات على تحديث الأنظمة القديمة بشكل تدريجي.  
• قابلية أفضل للتحجيم:
  تعمل SOA أيضًا على تعزيز قابلية التوسع بشكل أفضل. يمكن مشاركة الخدمات وإعادة استخدامها بكفاءة، مما يقلل من التكرار. ويمكن توفير موارد إضافية لتلبية ارتفاع الطلب. يمكن نشر الخدمات بشكل مستقل، بحيث يمكن توسيع نطاقها أفقيًا حسب الحاجة. ومع ذلك، لا تزال قابلية التوسع تتطلب تخطيطًا دقيقًا للسعة واختبار عبء العمل.  
• توفير التكاليف:
  تعتبر كفاءة التكلفة ميزة أخرى. إن إمكانية إعادة استخدام خدمات SOA تقلل بشكل كبير من تكاليف التطوير على المدى الطويل من خلال تجنب العمل الزائد. كما أن التكاليف التشغيلية أقل أيضًا لأنه يمكن دمج الخدمات ومشاركتها بكفاءة. تعمل مرونة SOA على تحسين استخدام الموارد حيث يمكن إعادة استخدام الخدمات في تطبيقات متعددة.  

التحديات وأفضل الممارسات في SOA:

إن اعتماد بنية موجهة نحو الخدمة يجلب العديد من الفوائد، ولكنه يفرض أيضًا بعض التحديات الرئيسية التي يجب على المؤسسات معالجتها:  

• حماية البيانات:
  الأمن مهم للغاية في SOA. يمكن الوصول إلى الخدمات عبر الشبكات وقد تحتوي على بيانات حساسة. يجب استخدام ضوابط الوصول القوية والتشفير والشهادات لتأمين تفاعلات الخدمة. ويجب تنفيذ آليات المصادقة والترخيص. يوصى باتباع معايير الأمان مثل SAML وOAuth وOpenID Connect.    
• التوافق مع أهداف العمل:
  تضمن الحوكمة توافق مبادرات SOA مع أهداف العمل. فهو يضع سياسات لإدارة دورة حياة الخدمة، والملكية، وإعادة الاستخدام، والتطور. غالبًا ما تشرف فرق مركز التميز على الحوكمة. وبدون الحوكمة، فإن مشاريع SOA معرضة لخطر أن تصبح غير منظمة وغير فعالة.  
• استراتيجية حكيمة:
  قد يكون دمج SOA مع الأنظمة القديمة أمرًا صعبًا ولكنه غالبًا ما يكون ضروريًا أثناء الاعتماد. تضع الاستراتيجيات مثل واجهات الخدمة والمحولات أغلفة حول التعليمات البرمجية القديمة لكشف الوظائف كخدمات. تساعد أدوات تعيين البيانات ومزامنتها على سد الفجوة بين القديم والجديد. مطلوب تخطيط دقيق لدمج SOA بشكل متزايد دون تعطيل العمليات القديمة.  

أيضا ، اقرأ: كيف يمكن لشركة تطوير ويب أن تساعد عملك على النمو؟

ما هي القيود المفروضة على تنفيذ البنية الموجهة نحو الخدمة؟

• قابلية محدودة للتوسع:
  عندما يتعين على الخدمات التعاون ومشاركة العديد من الموارد لتعمل، فإن قابلية تطوير النظام تتضرر بشدة.   
• تزايد الاعتماد المتبادل:
  تتمتع الأنظمة ذات البنية الموجهة نحو الخدمة (SOA) بالقدرة على النمو من حيث التعقيد والاعتماد المتبادل بمرور الوقت. إذا كانت الخدمات المتعددة تجري مكالمات متكررة مع بعضها البعض، فقد يكون من الصعب تغييرها أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها. قد يصبح النظام أيضًا أبطأ عند استخدام الموارد المشتركة، مثل قواعد البيانات المركزية.  
• نقطة الفشل الوحيدة:
  عند تنفيذ SOA، يقدم ESB نقطة فشل واحدة. إنها خدمة مركزية تتعارض مع دعم SOA للامركزية. إذا تعطل ESB، فلن يتمكن العملاء والخدمات من التواصل مع بعضهم البعض على الإطلاق.  

ما هي الخدمات المصغرة؟

هندسة الخدمات المصغرة تتكون من وحدات برمجية صغيرة مستقلة تمامًا تسمى الخدمات الصغيرة وهي مخصصة لمهمة محددة وتتخصص في مجال واحد. يقوم المطورون ببناء قواعد تسمى واجهات برمجة التطبيقات (واجهات برمجة التطبيقات) التي تسمح للخدمات الصغيرة بالاتصال بأنظمة البرامج الأخرى.  

بيئات الحوسبة السحابية الحديثة مناسبة تمامًا لـ الخدمات المصغرة المعمارية يقترب. غالبًا ما يعملون في حاويات، وهي عبارة عن وحدات برمجية مستقلة تجمع التعليمات البرمجية مع جميع تبعياتها.  

فوائد الخدمات المصغرة:

Microservices هي أصلية في السحابة وتوفر ميزات مثل قابلية التوسع المستقلة والسرعة وقابلية النقل وعدم معرفة النظام الأساسي. بالإضافة إلى ذلك، فهي منفصلة، ​​مما يعني أن اعتمادها على الخدمات الصغيرة الأخرى يكون ضئيلًا أو غير موجود.

للقيام بذلك، بدلاً من الوصول عن بعد إلى البيانات المركزية التي يمكن الوصول إليها واستخدامها أيضًا بواسطة أنظمة أخرى، تتمتع الخدمات الصغيرة بإمكانية الوصول المحلي إلى جميع البيانات التي تحتاجها. ونظرًا لتكرار البيانات الناتج عن ذلك، توفر الخدمات الصغيرة مكاسب في الأداء والسرعة.  

أيضا ، اقرأ: يجب أن يكون لديك 25 أداة لتطوير الويب لزيادة إنتاجيتك

SOA مقابل الخدمات الصغيرة

لقد قام الخبراء بمقارنة وتحديد الفروق الدقيقة بين الخدمات الصغيرة وSOA، مما أدى إلى ملء آلاف الصفحات المطبوعة والرقمية في هذه العملية. تتمثل الفروق الرئيسية بين الاثنين في هذه المدونة في كيفية اقتران المكونات معًا ومدى استخدامها على نطاق واسع:  

الخدمية هو مفهوم على مستوى المؤسسة ونهج معماري للتكامل. فهو يجعل من الممكن للتطبيقات الموجودة في منطقة واحدة من المؤسسة الموسعة إعادة استخدام الوظائف في مناطق أخرى من خلال تعريضها عبر واجهات متصلة بشكل غير محكم، كل منها يتوافق مع وظيفة عمل.  

Microservices الهندسة المعمارية هي مفهوم وأسلوب معماري خاص بالتطبيقات. إنه يجعل من الممكن تقسيم الأجزاء الداخلية للتطبيق إلى أجزاء يمكن التحكم فيها ويمكن تحجيمها وتعديلها وتعديلها من تلقاء نفسها. ولا يحدد كيفية تواصل التطبيقات مع بعضها البعض؛ لذلك، يجب أن نشير إلى نطاق المؤسسة لواجهات الخدمة المقدمة من SOA.  

تساعد الخدمات المصغرة على تحسين وتبسيط سير العمل بسلاسة:

ومع ظهور المحاكاة الافتراضية والحوسبة السحابية، منهجيات التطوير الرشيقةو DevOps، اكتسبت هندسة الخدمات الصغيرة زخمًا.

معظم microservicesتنبع الفوائد في هذه المواقف من فصل المكونات، الذي يبسط ويعزز ما يلي:  

• إنتاجية وخفة الحركة للمطورين 
  باستخدام الخدمات الصغيرة، يمكن للمطورين إضافة ميزات جديدة إلى منطقة معينة من التطبيق دون التأثير على بقية التطبيق. يتم تسريع دورات التكرار من خلال القدرة على تغيير أحد المكونات واختباره ونشره بشكل مستقل عن المكونات الأخرى.  

• التدرجية  
  تعد قابلية التوسع ميزة يمكن للخدمات الصغيرة الاستفادة منها بشكل كامل في السحابة. يمكن تحجيم كل مكون بشكل مستقل عن المكونات الأخرى، مما يسمح بالاستجابة الأسرع لاحتياجات عبء العمل والاستخدام الأكثر اقتصادا لموارد الحوسبة.  

• مرونة 
  مرة أخرى، لا يؤثر فشل إحدى الخدمات الصغيرة على الخدمات الأخرى بسبب الانفصال. وبدون تعريض الأجزاء الأخرى من التطبيق أو المكونات الأخرى لأعلى معايير التوفر المشتركة، يمكن لكل خدمة صغيرة أن تعمل لتلبية متطلبات التوفر الخاصة بها.  

ويمكن استخدام هذه الاستراتيجيات نفسها للتكامل، تمامًا كما تتمتع بنية الخدمات الصغيرة بالقدرة على زيادة مرونة تصميم التطبيقات وقابلية التوسع والمرونة.

وهذا أمر بالغ الأهمية لأن هيكل ESB شديد المركزية وفريق متخصصي التكامل المركزي الذي يرافقه من المحتمل أن يصبحوا اختناقات بمرور الوقت.

ربما بأخذ إشارة من بنية الخدمات الصغيرة، يمكننا تقسيم ESB إلى عمليات تكامل أصغر ولا مركزية. وهذا من بين الأفكار الأساسية للتكامل الرشيق.  

أيضا ، اقرأ: أهم تحديات تطوير الويب وحلولها

الاتجاهات المستقبلية المتوقعة في SOA:

تتطور مبادئ SOA إلى أنماط معمارية جديدة مثل الخدمات الصغيرة والخدمات بدون خادم. تعتمد هذه على أسس SOA للأنظمة الموزعة ولكن مع تقنيات محدثة مثل الحاويات. من المرجح أن تتقارب SOA والخدمات الصغيرة مع مرور الوقت.  

التقنيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي، بلوكتشينوالجيل الخامس والحوسبة الطرفية سوف تتكامل مع SOA وتعززها. يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين تكوين الخدمة واكتشافها وأدائها. قد تقوم Blockchain بتأمين معاملات الخدمة. ستعمل شبكات 5G والحوسبة المتطورة على تمكين الخدمات عبر المزيد من الأجهزة.  

سوف تستمر SOA في التوسع خارج نطاق المؤسسة. الأنظمة البيئية المفتوحة لواجهة برمجة التطبيقات (API). سيسمح بمشاركة الخدمات عالميًا مثل المرافق العامة. سوف تمتد الخدمات والأحداث بشكل متزايد إلى البيئات السحابية والمحلية. سوف يقوم إنترنت الأشياء بتوصيل المزيد من الأشياء المادية من خلال SOA.  

حسنًا، يمكن للمرء أن يستنتج أن SOA ستظل ذات صلة حتى مع ظهور بنيات جديدة. إن تركيزها على الخدمات القابلة للاكتشاف والقابلة لإعادة الاستخدام سيوفر الاستمرارية.

لكن توقع أن تستمر SOA في التكيف حيث تعمل تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي و blockchain على تحويل التطوير ونماذج الأعمال. سوف تستمر مبادئ SOA في التطور لدعم ابتكار البرمجيات لسنوات قادمة.  

الكلمات الأخيرة

الهندسة الموجهة نحو الخدمة يظل نهجًا أساسيًا لبناء تطبيقات برامج المؤسسات. وبالنظر إلى المستقبل، ستواصل SOA التكيف وتوفير القيمة في مشهدنا التكنولوجي سريع التغير. المبادئ الأساسية وراء SOA - الخدمات المعيارية، وقابلية الاكتشاف، وقابلية التشغيل البيني - لا تزال ذات صلة كما كانت دائمًا. دمج SOA مع الابتكارات مثل الذكاء الاصطناعي و سلسلة كتلة سوف يفتح إمكانيات أكبر.    

وللمحافظة على القدرة التنافسية في مجال الأعمال، فإن المرونة الإستراتيجية والتحسين الذي توفره SOA لا يقدر بثمن. ولهذا السبب يجب على المؤسسات أن تتبنى وتستفيد من البنية الموجهة نحو الخدمة لتلبية احتياجاتها البرمجية، سواء الآن أو في المستقبل. ومن خلال الإدارة والتخطيط المنضبطين، يمكن لـ SOA توفير العمود الفقري المعماري لدعم الابتكار والتطور المستمر للبرمجيات.  

أيضا ، اقرأ: تطوير تطبيقات الويب المخصصة: 10 طرق قوية لزيادة إيرادات عملك

أسئلة مكررة:

[sc name = "تطوير الويب"] [add_newsletter] [add_related_page_diff_contents blog_cat = "تطبيق ويب"]