Web service là gì? Cấu trúc và chức năng của web services

Thuật ngữ “Web services” là một khái niệm phổ biến trong lập trình và chỉ những chuyên gia trong lĩnh vực mới có thể hiểu rõ được. Việc hiểu rõ về Web services sẽ giúp người dùng có thể phát triển các ứng dụng phức tạp hơn, giải quyết các vấn đề tương tác giữa các hệ thống và nền tảng khác nhau. Hãy cùng với Công Ty Quảng Cáo Marketing Online Limoseo tìm hiểu qua bài viết “web service là gì?” dưới đây nhé!

1. Web Services là gì?

1.1. Định nghĩa

web services là gì? Web service là một khái niệm được sử dụng rộng rãi trong lập trình, thường được mô tả là các dịch vụ web. Chúng là các thành phần phần mềm được thiết kế để thực hiện một số nhiệm vụ nhất định, và có thể truy cập thông qua mạng internet dưới dạng các dịch vụ. Các dịch vụ web cung cấp các chức năng cho máy khách, giúp người dùng đạt được mục tiêu sử dụng của họ.

Hiện nay, định nghĩa chính xác của Web services có rất nhiều tài liệu chuyên ngành khác nhau. Vì vậy, nhiều người khi tìm hiểu đều gặp khó khăn để xác định định nghĩa đúng và hiểu rõ hơn về bản chất của dịch vụ Web services.

Mặc dù có nhiều định nghĩa khác nhau, tuy nhiên bản chất của dịch vụ Web là sự kết nối giữa hai máy tính để có thể tương tác với nhau một cách hiệu quả qua mạng. Để được coi là Web services, dịch vụ phải đáp ứng một số tiêu chí quan trọng như sau:

• Có sẵn trên Internet hoặc trong mạng nội bộ.
• Sử dụng hệ thống tin nhắn XML đáp ứng tiêu chuẩn.
• Không phụ thuộc vào bất kỳ hệ điều hành hay ngôn ngữ lập trình cụ thể nào.
• Có thể mô tả dễ dàng thông qua một cấu trúc XML đơn giản.
• Có thể tìm kiếm dễ dàng thông qua các phương thức đơn giản.

Ngoài ra, một số tiêu chí khác cũng có thể được sử dụng để đánh giá và xác định Web services như tính độc lập, khả năng mở rộng, bảo mật, tin cậy, hiệu suất, tính tương thích và tính tái sử dụng. Việc hiểu rõ đúng bản chất và các tiêu chí này sẽ giúp người dùng dễ dàng sử dụng và tận dụng các dịch vụ Web services một cách hiệu quả. 

1.2. Cơ chế hoạt động

Cơ chế hoạt động của web services là gì? Web service được thực hiện chủ yếu thông qua sử dụng các tiêu chuẩn mở như HTML, XML, WSDL và SOAP. Để cho phép giao tiếp giữa các ứng dụng khác nhau, một dịch vụ Web cơ bản sẽ sử dụng XML để gắn thẻ dữ liệu, SOAP để chuyển tin nhắn và WSDL để mô tả sự sẵn có của dịch vụ. Nhờ cơ chế hoạt động này, người dùng có thể xây dựng một dịch vụ web JAVA – Based chất lượng trên Solaris và truy cập từ Visual Basic chạy trên hệ điều hành Windows. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình C# để xây dựng các dịch vụ Web trên hệ điều hành Windows và kết hợp với ứng dụng web của bạn dựa trên JavaServer Pages để chạy trên Linux.

2. Cấu trúc chung của Web Services

Sau khi đã tìm hiểu khái niệm về Web services, Limoseo xin giới thiệu cho các bạn về cấu trúc chung của web service là gì. Web services là một bộ tiêu chuẩn mở và giao thức được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống và ứng dụng. Cấu trúc của Web services được thiết kế với tính chặt chẽ, giúp tạo ra các trang web chất lượng và kết nối linh hoạt. Nhờ tính tương thích giữa các nền tảng khác nhau, dịch vụ Web này cho phép các ứng dụng viết bằng ngôn ngữ lập trình khác nhau có thể tương tác với nhau một cách hiệu quả và linh hoạt. Sử dụng Web services, người dùng có thể tạo ra các trang web đa dạng với nhiều chức năng khác nhau, từ trang web đơn giản đến các ứng dụng web phức tạp. 

2.1. Cấu trúc dịch vụ Web 

Cấu trúc hạ tầng của web service là gì? Nó được xây dựng theo một kế hoạch cụ thể, với mỗi yếu tố đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một dịch vụ Web kết nối chặt chẽ và hoạt động linh hoạt.

Đầu tiên là Service Provider, tức nhà cung cấp dịch vụ Web, có chức năng chính là triển khai và cung cấp các dịch vụ trên Internet. Vai trò quan trọng của Service Provider trong cấu trúc dịch vụ Web khiến không thể thiếu nhân tố này.

Tiếp theo là Service Requestor, tức người dùng dịch vụ Web. Họ sẽ gửi yêu cầu sử dụng dịch vụ Web bằng cách mở mạng và gửi XML. Vai trò này đóng một phần quan trọng trong việc kích hoạt dịch vụ Web.

Cuối cùng là Service Registry, tức thư mục logic tập trung của dịch vụ Web. Thư mục này cung cấp không gian tập trung để các nhà phát triển có thể xuất bản dịch vụ mới hoặc tìm kiếm dịch vụ hiện có. Service Registry cũng đóng vai trò như một thanh toán bù trừ tập trung cho các công ty và dịch vụ của họ, tạo ra không gian hỗ trợ để phát triển các dịch vụ Web mới.

2.2. Protocol Stack trong lớp dịch vụ Web 

Cấu trúc của Dịch vụ web không chỉ phụ thuộc vào vai trò của các yếu tố như đã đề cập ở trên, mà còn phụ thuộc vào Protocol Stack trong lớp dịch vụ Web. Hiện tại, các Stack đang được phát triển và gồm có 4 lớp chính trong dịch vụ Web như sau:

• Lớp Service Transport: Lớp này có nhiệm vụ chuyển tải thông tin giữa các ứng dụng. Các thành phần chính hiện nay của lớp này gồm giao thức truyền tải văn bản Hyper, giao thức thư đơn giản, giao thức truyền tệp, giao thức trao đổi mở rộng khối.
• Lớp XML Messaging: Lớp này có nhiệm vụ mã hóa tất cả các thông điệp theo định dạng XML. Trong quá trình mã hóa, phải đảm bảo thông điệp có thể được hiểu ở cả hai đầu. Khác với lớp Service Transport, lớp này bao gồm các yếu tố chủ yếu như XML – RPC, SOAP.
• Lớp Service Discovery: Lớp này trong Stack có nhiệm vụ tập trung các dịch vụ vào một số đăng ký chung. Ngoài ra, lớp này còn cung cấp chức năng xuất bản/tìm kiếm thông tin dễ dàng. Hiện tại, việc khám phá dịch vụ sẽ được xử lý thông qua việc mô tả chung, khám phá và tích hợp gọi tắt là UDDI.
• Lớp Service Description: Lớp này có nhiệm vụ cung cấp thông tin về dịch vụ Web đang được sử dụng. Thông tin bao gồm mô tả dịch vụ và thông tin cấu hình. Hiện tại, lớp này sử dụng các định dạng mô tả dịch vụ như WSDL, XML Schema.

3. Ba thành phần chính của Web Services

Hiện nay, Web Services được phân loại thành nhiều loại và bộ phận khác nhau. Mỗi bộ phận và thành phần đều có chức năng và nhiệm vụ riêng giúp quá trình hoạt động của dịch vụ Web trở nên thuận tiện hơn. Tuy nhiên, có thể tóm gọn thành ba thành phần chính của dịch vụ Web, bao gồm:

3.1. SOAP

SOAP là viết tắt của cụm từ Simple Object Access Protocol. Đây là một giao thức sử dụng XML để trao đổi thông tin giữa các máy tính. Tóm tắt lại, SOAP là một giao thức truy cập dịch vụ Web dựa trên XML. Thành phần SOAP trong Web Services được sử dụng để gửi thông điệp giữa các ứng dụng. Giao thức SOAP được thiết kế dựa trên môi trường Internet, có cấu trúc đơn giản và dễ dàng mở rộng.

3.2. WSDL

Một thành phần quan trọng khác của dịch vụ Web là WSDL (Web Services Description Language). WSDL là viết tắt của Ngôn ngữ Mô tả Dịch vụ Web. Thành phần này được phát triển bởi Microsoft và IBM và sử dụng XML để mô tả dịch vụ Web và cách truy cập chúng. Nó là một ngôn ngữ chuẩn được sử dụng để tạo mô tả dịch vụ Web. Nếu không có WSDL, việc mô tả và truy cập dịch vụ Web sẽ trở nên rất khó khăn.

3.3. UDDI

Thành phần UDDI là một tiêu chuẩn dựa trên XML để mô tả, sản xuất và tìm kiếm các dịch vụ Web. Tuy nhiên, thành phần này lại có đặc điểm là một Open Framework và hoàn toàn độc lập với các thành phần khác. UDDI có thể giao tiếp dễ dàng qua các giao thức như SOAP, CORBA và RMI Java. Thêm vào đó, UDDI còn sử dụng WSDL để mô tả giao diện cho các dịch vụ web. Nói cách khác, UDDI là một phần mềm cung cấp các phương tiện để đăng ký và tìm kiếm các dịch vụ web được cung cấp bởi các nhà cung cấp khác nhau. Các dịch vụ web này sau đó có thể được phát hiện và sử dụng bởi các ứng dụng khác thông qua giao thức SOAP hoặc REST. 

4. Vì sao nên sử dụng Web Services?

Web Services là một dịch vụ Web rất quan trọng và mang lại nhiều lợi ích cho người dùng cũng như các doanh nghiệp. Với việc cho phép truyền tải thông tin giữa các ứng dụng khác nhau, Web Services giúp cho quá trình trao đổi thông tin giữa các hệ thống và ứng dụng trở nên dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, sử dụng Web Services cũng giúp cho các doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí trong việc phát triển và duy trì các ứng dụng do có thể tái sử dụng các thành phần đã được phát triển trước đó. Ngoài ra, sử dụng các thành phần chuẩn của Web Services cũng giúp cho quá trình tương tác giữa các ứng dụng trở nên dễ dàng và linh hoạt hơn. Vì vậy, nếu bạn đang muốn tối ưu hóa việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng, thì sử dụng Web Services là một giải pháp tốt và hiệu quả.

4.1. Hiển thị chức năng có trên Internet

Một trong những lý do chính để sử dụng Web Services là bởi chúng cho phép hiển thị rõ chức năng của ứng dụng trên Internet. Với việc mã hóa các chức năng thành dịch vụ, người dùng có thể từ xa gọi dịch vụ thông qua giao thức HTTP. Bằng cách sử dụng các yêu cầu HTTP, các dịch vụ có thể được kích hoạt một cách linh hoạt. Việc sử dụng các dịch vụ Web cho phép các ứng dụng khác sử dụng chức năng của chương trình một cách hiệu quả thông qua mạng. Điều này giúp tăng tính tương tác giữa các ứng dụng và cung cấp cho người dùng trải nghiệm tốt hơn.

4.2. Cải thiện khả năng tương tác

Việc sử dụng Web Services cho phép các ứng dụng khác có thể tương tác với nhau một cách dễ dàng hơn. Việc chia sẻ dữ liệu giữa các ứng dụng, dịch vụ cũng trở nên đơn giản hơn đáng kể. Khả năng sử dụng dịch vụ Web bất cứ khi nào muốn giúp cho các ứng dụng khác có thể tận dụng các dịch vụ này một cách linh hoạt và dễ dàng. Đây là một trong những lý do chính để dịch vụ Web trở thành một lựa chọn đáng tin cậy.

Các ứng dụng viết bằng các nền tảng khác nhau như VB hoặc .NET cũng có thể tương tác với các dịch vụ Web viết bằng Java và ngược lại. Các dịch vụ Web Services đã giúp cho các nền tảng ứng dụng và công nghệ trở nên độc lập hơn. Nếu không có dịch vụ Web thì sự tương tác giữa các ứng dụng sẽ bị hạn chế hoặc không thể thực hiện được.

4.3. Chuẩn hóa giao thức 

Web Services là một trong những dịch vụ chính sử dụng các giao thức chuẩn hóa để giao tiếp, trong đó sẽ sử dụng tất cả 4 lớp cấu thành trong Stack giao thức để thực hiện quá trình hoạt động. Các lớp hỗ trợ việc chuyển đổi giao thức của dịch vụ Web gồm: 

• Lớp truyền tải dịch vụ
• Lớp nhắn tin XML
• Lớp mô tả dịch vụ
• Các lớp khám phá dịch vụ 
• Quá trình chuyển đổi Stack giao thức này mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp và người dùng, đặc biệt là:
  • Có nhiều lựa chọn khi thực hiện chuyển đổi giao thức để giao tiếp
  • Giảm chi phí do sự cạnh tranh
  • Nâng cao chất lượng dịch vụ. 

Điều này cho thấy rằng việc chuyển đổi giao thức sử dụng trong Web Services là điều rất quan trọng, giúp cải thiện tốc độ và chất lượng giao tiếp giữa các ứng dụng, đồng thời giảm thiểu chi phí và tăng tính cạnh tranh của các doanh nghiệp.

4.4. Giảm bớt chi phí truyền thông

Dựa trên những thông tin đã phân tích ở trên, có thể thấy rằng tất cả các dịch vụ Web đều sử dụng giao thức SOAP qua giao thức HTTP để hoạt động. Vì vậy, triển khai các dịch vụ Web sẽ giúp tiết kiệm chi phí truyền thông cho doanh nghiệp khi sử dụng một đường truyền Internet có băng thông thấp. Giải pháp này sẽ ít tốn kém hơn rất nhiều so với các giải pháp độc quyền như EDI/B2B.

Ngoài ra, các dịch vụ Web không chỉ sử dụng SOAP qua giao thức HTTP mà còn có thể được triển khai trên các cơ chế truyền tải khác đáng tin cậy như FTP. Việc sử dụng dịch vụ Web làm giảm chi phí truyền thông hiệu quả nhất và nên được thực hiện nếu muốn tiết kiệm chi phí truyền thông.

5. Vấn đề bảo mật thường gặp ở Web Service 

Đối với các dịch vụ Web, việc đảm bảo bảo mật là rất quan trọng và cần thiết. Tuy nhiên, thực tế cho thấy các thông số XML-RPC và SOAP của các dịch vụ Web thường không cung cấp các yêu cầu xác thực và bảo mật rõ ràng. Điều này dẫn đến việc các dịch vụ Web thường gặp phải những vấn đề bảo mật nhất định. Có thể liệt kê 3 vấn đề bảo mật thường gặp của các dịch vụ Web như sau:

5.1. Confidentiality

Confidentiality là một trong những vấn đề bảo mật quan trọng đối với dịch vụ Web. Với việc gửi yêu cầu XML từ Client tới máy chủ, liệu thông tin liên lạc có được bảo mật không? Các giao thức XML-RPC và SOAP thường chạy trên HTTP và giao thức này hỗ trợ SSL để mã hóa giao tiếp. Tuy nhiên, việc sử dụng SSL chỉ đảm bảo bảo mật trên từng nút trong chuỗi các ứng dụng của dịch vụ Web. Do đó, các thông điệp cần được mã hóa tại mỗi nút trong chuỗi và mỗi liên kết đại diện cho một nút trong chuỗi cũng cần được bảo vệ. Hiện nay, chưa có giải pháp nào được thống nhất để giải quyết vấn đề này một cách tuyệt đối, vì vậy đây là một trong những vấn đề bảo mật nghiêm trọng của Web Services.

5.2. Authentication

Authentication là một trong những vấn đề bảo mật quan trọng của dịch vụ Web và Web Services. Vấn đề này đặt ra câu hỏi lớn về việc xác định người dùng và quyền truy cập của họ đối với dịch vụ Web. Mặc dù rất khó để giải quyết vấn đề này một cách chính xác, nhưng vẫn có một số phương án xác thực như sau:

• HTTP: Hỗ trợ chính xác thực Basic và Digest, cho phép các dịch vụ được bảo vệ giống như với các tài liệu HTML được bảo vệ.
• SOAP-DSIG: Sử dụng mã khóa công khai để ký điện tử các thông điệp SOAP, giúp máy khách hoặc máy chủ xác định danh tính chính xác của bên kia. Phương pháp này đảm bảo tính bảo mật cao.
• Tổ chức OASIS: Đang phát triển ngôn ngữ Markup xác thực bảo mật SAML để giải quyết vấn đề Authentication.

Những phương án này giúp đánh giá chính xác vấn đề bảo mật Authentication của dịch vụ Web.

5.3. Network Security

Trong dịch vụ Web, Network Security là một vấn đề bảo mật quan trọng và vẫn đang gây tranh cãi vì chưa có giải pháp tuyệt đối. Tuy nhiên, để lọc ra các thông điệp SOAP hoặc XML-RPC hiệu quả, có thể áp dụng một số cách như lọc tất cả các yêu cầu POST HTTP và chuyển đổi nội dung thành text/xml hoặc lọc thuộc tính tiêu đề HTTP SOAPction. Hiện nay, các nhà cung cấp tường lửa cũng đang phát triển các công cụ chuyên biệt để hỗ trợ quá trình lọc lưu lượng dịch vụ Web hiệu quả hơn.

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về khái niệm và chức năng của dịch vụ Web. Điều đáng chú ý là Web services được xây dựng dựa trên kiến trúc phần mềm phân tán, cho phép các ứng dụng khác nhau có thể giao tiếp và chia sẻ dữ liệu với nhau một cách độc lập với nền tảng và ngôn ngữ lập trình. 

Ngoài ra, các yếu tố khác của Web services như XML, SOAP, WSDL, UDDI cũng được trình bày chi tiết trong bài viết. Nhờ vào các công nghệ này, Web services có thể đảm bảo tính tương thích và tính mở rộng cao, đồng thời cũng giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến bảo mật và quản lý dịch vụ. Công Ty Quảng Cáo Marketing Online Limoseo hy vọng rằng bài viết đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về web service là gì và tầm quan trọng của nó trong lĩnh vực công nghệ thông tin.