Kiểm Chứng Các Dịch Vụ Web: Nghiên Cứu và Phân Tích

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kiểm chứng các dịch vụ web, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong lĩnh vực .

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy Nga
• Người hướng dẫn: TS. Trương Ninh Thuận
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Kiểm Chứng Các Dịch Vụ Web
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Kiểm Chứng Dịch Vụ Web Khái Niệm Tầm Quan Trọng

Dịch vụ Web là một chương trình có thể truy cập được nếu được công bố trên mạng và được các chương trình khác sử dụng. Các ví dụ về dịch vụ web như: dịch vụ đăng ký vé máy bay, dịch vụ dự báo thời tiết,… đều được tạo ra trên Internet. Dịch vụ web thường được truy cập trực tiếp bằng các ứng dụng. Trong trường hợp này, một dịch vụ web có thể được coi như một “giao diện chương trình” cho phép các ứng dụng có thể giao tiếp với nhau. Khám phá dịch vụ web (Web service discovery) là một tiến trình tìm kiếm một dịch vụ web phù hợp với một nhiệm vụ cho trước. Mục đích là để khách hàng có thể dùng một dịch vụ.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Dịch Vụ Web và Ứng Dụng

Dịch vụ web cho phép giao tiếp giữa các platform khác nhau có thể hoạt động cùng nhau theo nguyên tắc tạo ra một platform trung gian có liên quan. Tính tương thích là một lợi thế vô cùng mạnh mẽ của dịch vụ web, thông thường, các công nghệ Java và công nghệ của Microsoft rất khó có thể tích hợp được với nhau, nhưng với dịch vụ web thì các ứng dụng và máy khách sử dụng 2 công nghệ trên hoàn toàn có khả năng tương tác với nhau thông qua dịch vụ web.

1.2. Tầm Quan Trọng của Kiểm Tra Dịch Vụ Web trong Ứng Dụng

Trong pha phân tích của phát triển phần mềm, sự mô phỏng và kiểm tra các mô hình phần mềm là một nguyên tắc quan trọng. Hành động này cho phép chúng ta phát hiện lỗi tại giai đoạn đầu của phát triển và xem xét tính khả thi của hệ thống trước khi triển khai. Các phương pháp hình thức được sử dụng do tính hiệu quả của nó, nghĩa là việc phân tích phần mềm có thể nhờ vào các mô hình toán học và các công cụ hỗ trợ hiệu quả cao của nó.

II. Thách Thức và Vấn Đề Trong Đánh Giá Dịch Vụ Web Hiện Nay

Với sự phát triển của dịch vụ web như là một giải pháp thương mại để doanh nghiệp tích hợp các ứng dụng , chất lượng của các dịch vụ (Quality of Service - QoS) cung cấp bởi dịch vụ web sẽ trở thành ưu thế số một cho bên cung cấp dịch vụ. Do chất lượng của các nhà cung cấp dịch vụ và môi trường tự nhiên của web là không thể dự đoán được nên việc chọn một QoS phù hợp thực sự là một thách thức lớn của những tổ chức yêu cầu dịch vụ.

2.1. Những Khó Khăn Trong Việc Xác Định Tiêu Chuẩn Chất Lượng Dịch Vụ Web

QoS của dịch vụ web chính là chất lượng, cả chức năng cũng như phi chức năng, một hướng phát triển của một dịch vụ web. Điều này bao gồm, tính thực thi, độ tin cậy, tính toàn vẹn, tín h truy cập được, độ sẵn sàng, và độ an toàn. Việc tích hợp các QoS trong WSD được thực hiện trong pha triển khai.

2.2. Vấn Đề Về Sự Khác Biệt Trong Hiểu Biết Giữa Các Bên

Tuy nhiên, các dịch vụ cung cấp và yêu cầu thường có cách nhìn và sự hiểu biết khác nhau về cùng một dịch vụ . Nó không hiện thực hóa các quảng bá và yêu cầu mong đợi tương ứng. Điều này gây ra nhiều khó khăn khi tìm kiếm các dịch vụ cung cấp phù hợp trong các ứng dụng có sử dụng dịch vụ web.

2.3. Sự Phụ Thuộc Vào Các Yếu Tố Bên Ngoài Ảnh Hưởng Đến Hiệu Năng Dịch Vụ Web

Do phát triển trong môi trường internet, các dịch vụ web cần được quan tâm nhiều hơn đến tính bảo mật và an toàn.Những thiệt hại lớn sẽ xảy ra vào khoảng thời gian chết của Dịch vụ Web, giao diện không thay đổi, có thể lỗi nếu một máy khách không được nâng cấp, thiếu các giao thức cho việc vận hành. Có quá nhiều chuẩn cho dịch vụ Web khiến người dùng khó nắm bắt.

III. Phương Pháp Kiểm Thử Dịch Vụ Web Hiệu Quả Hướng Dẫn Chi Tiết

Phương pháp hình thức B có một cơ chế đặc biệt được dùng để chuyển từng bước một một đặc tả trừu tượng sang cụ thể. Vì vậy thật là hợp lý và thích hợp là dùng khái niệm B để hình thức hóa các yêu cầu mong đợi của bên yêu cầu dịch vụ web và các chức năng của nhà cung cấp dịch vụ web. Thêm nữa, các bước chứng minh của đặc tả B được tạo ra và chứng minh một cách tự động bởi sự hỗ trợ của các công cụ như AtelierB, B - Toolkit và B4Free . Chún g cho phép chúng ta phân tích sự đối sánh giữa hai khía cạnh hình thức của hai mô hình dịch vụ web.

3.1. Áp Dụng Phương Pháp Hình Thức B Trong Xác Thực Dịch Vụ Web

Luận văn này đề xuất một hướng tiếp cận hình thức và kiểm chứng các mô hình WSD dùng cải tiến B , gồm cả khía cạnh chức năng và phi chức năng. Người yêu cầu dịch vụ web đưa ra các yêu cầu mong muốn để gọi một dịch vụ web. Các yêu cầu mong muốn này được hình thức hóa thành một máy trừu tượng B.

3.2. Hình Thức Hóa Các Yêu Cầu và Chức Năng Của Dịch Vụ Web

Các chức năng của nhà cung cấp dịch vụ web được mô tả bởi một máy cải tiến B. Sự phù hợp giữa các yêu cầu mong muốn của người dùng dịch vụ web và các chức năng của nhà cung cấp dịch vụ web được phân tích bởi các công cụ hỗ trợ B.

3.3. Kiểm Thử API và Các Loại Kiểm Thử Dịch Vụ Web Phổ Biến

Có rất nhiều loại kiểm thử khác nhau cho dịch vụ web, bao gồm kiểm thử API, kiểm thử SOAP, kiểm thử REST và kiểm thử GraphQL. Mỗi loại có các đặc điểm và phương pháp tiếp cận riêng.

IV. Kiểm Thử Tự Động Dịch Vụ Web Hướng Dẫn Từng Bước Chi Tiết

Kiến trúc của dịch vụ web yêu cầu phải có 3 thao tác cơ bản đó là: Find (Tìm kiếm) , Publish (Công bố), Bind (Kết nối) [2]. Trong kiến trúc của dịch vụ web, nhà cung cấp dịch vụ công bố các dịch vụ với nhà môi giới dịch vụ . Người yêu cầu dịch vụ tìm kiếm các dịch vụ mà họ cần sử dụng tại nhà môi giới dịch vụ. Người yêu cầu dịch vụ có thể là một người hoặc cũng có thể là một chương trình. Sau đó người yêu cầu dịch vụ sẽ kết nối với nhà cung cấp dịch vụ để sử dụng dịch vụ.

4.1. Quy Trình Kiểm Tra Dịch Vụ Web Các Bước Cơ Bản và Quan Trọng

Kỹ thuật mô tả dịch vụ là một trong những thành phần chủ chốt của kiến trúc dịch vụ web. Các thông tin mô tả đầy đủ nhất về kiến trúc dịch vụ web được thể hiện trong hai tài liệu riêng biệt, đó là NASSL ( Network Accessible Service Specification Language ) và WDS ( Web - Defined Service ). NASSL là một tài liệu dưới dạng chuẩn của XML cho các dịch vụ chạy trên nền mạng , nó được sử dụng để đưa ra các thông tin về hoạt động của dịch vụ web , chẳng hạn như danh sách các dịch vụ , các mô tả về dịch vụ , ngày hết hạn của dịch vụ và các thông tin liên quan đến các Nhà cung cấp dịch vụ , như tên, địa chỉ .

4.2. Lựa Chọn Công Cụ Kiểm Tra Dịch Vụ Web Phù Hợp

Rất nhiều công cụ được sử dụng để kiểm tra dịch vụ web, như SoapUI, Postman, JUnit và TestNG. Việc lựa chọn công cụ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án.

4.3. Phương Pháp Kiểm Thử Thủ Công Dịch Vụ Web Khi Nào Nên Sử Dụng

Mặc dù kiểm thử tự động là xu hướng, kiểm thử thủ công vẫn quan trọng trong một số trường hợp, đặc biệt là khi khám phá các tính năng mới hoặc kiểm tra các kịch bản phức tạp.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Đánh Giá Chất Lượng Dịch Vụ Web Trong Doanh Nghiệp

Dịch vụ web là một giao diện truy cập mạng đến các ứng dụng chức năng, được xây dựng từ việc sử dụng các công nghệ chuẩn Internet [1] . Thuật ngữ dịch vụ web diễn tả một cách thức tích hợp các ứng dụng trên nền web lại với nhau bằng cách sử dụng các công nghệ XML, SOAP, WSDL, và UDDI trên nền tảng các giao thức Internet với mục tiêu tích hợp ứng dụng và truyền thông điệp. XML được sử dụng để đánh dấu dữ liệu, SOAP được dùng để truyền dữ liệu, WSDL được sử dụng để mô tả các dịch vụ có sẵn và UDDI được sử dụng để liệt kê những dịch vụ nào hiện tại đang sẵn sàng để dùng .

5.1. Kiểm Thử Chức Năng Dịch Vụ Web Đảm Bảo Tính Đúng Đắn và Hoàn Thiện

Kiểm thử chức năng đảm bảo rằng dịch vụ web hoạt động như mong đợi theo các yêu cầu chức năng đã được xác định.

5.2. Kiểm Thử Phi Chức Năng Dịch Vụ Web Hiệu Năng Bảo Mật và Độ Tin Cậy

Kiểm thử phi chức năng tập trung vào các khía cạnh khác như hiệu năng, bảo mật, độ tin cậy và khả năng mở rộng của dịch vụ web.

5.3. Kiểm Thử Bảo Mật API Bảo Vệ Dữ Liệu và Ngăn Chặn Tấn Công

Kiểm thử bảo mật API là rất quan trọng để đảm bảo rằng dịch vụ web được bảo vệ khỏi các lỗ hổng bảo mật và các cuộc tấn công tiềm ẩn.

VI. Kết Luận Xu Hướng Phát Triển và Tương Lai của Kiểm Chứng Dịch Vụ Web

Với những ưu điểm nổi trội trên, dịch vụ web đang được phát triển một cách nhanh chóng và là ưu tiên hàng đầu của các doanh nghiệp hiện nay. Ngày nay dịch vụ Web đang rất phát triển, những lĩnh vực trong cuộc sống có thể áp dụng và tích hợp dịch vụ Web là khá rộng lớn như dịch vụ chọn lọc và phân loại tin tức ; ứng dụng cho các dịch vụ du lịch (cung cấp giá vé, thông tin về địa điểm…), thông tin thương mại như giá cả , tỷ giá hối đoái, đấu giá qua mạng…hay dịch vụ giao dịch trực tuyến (cho cả B2B và B2C) như đặt vé máy bay, mua sắm trực tuyến.

6.1. Tích Hợp Trí Tuệ Nhân Tạo AI Trong Kiểm Tra Dịch Vụ Web

AI có thể được sử dụng để tự động hóa các tác vụ kiểm tra, dự đoán lỗi và cải thiện chất lượng dịch vụ web.

6.2. Ứng Dụng Blockchain Trong Đảm Bảo Độ Tin Cậy Dịch Vụ Web

Blockchain có thể được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của dữ liệu được trao đổi qua dịch vụ web.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu tiên cho phép các quy trình thương mại điện tử có thể khám phá lẫn nhau và định nghĩa cách thức tương tác với nhau qua Internet. UDDI có 2 phần:  Phần đăng ký của tất cả các metadata của dịch vụ web, bao gồm cả việc trỏ đến tài liệu WSDL mô tả dịch vụ.  Phần thiết lập WSDL Port type định nghĩa cho các thao tác và tìm kiếm thông tin đăng ký. Một doanh nghiệp hoặc công ty có thể đăng ký ba loại thông tin với một đăng ký UDDI.

Các thông tin này được chứa trong ba phần tử của UDDI: TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 23  Trang trắng - White pages: Chứa thông tin liên hệ và các định dạng chính yếu của dịch vụ Web, chẳng hạn tên giao dịch, địa chỉ, thông tin nhận dạng… Những thông tin này cho phép các đối tượng khác xác định được dịch vụ.  Trang vàng - Yellow pages: Chứa thông tin mô tả dịch vụ Web theo những loại khác nhau. Những thông tin này cho phép các đối tượng thấy được dịch vụ Web theo từng loại với nó.  Trang xanh - Green pages: chứa thông tin kỹ thuật mô tả các hành vi và các chức năng của dịch vụ Web.

UDDI chưa một lược đồ XML mô tả năm loại cấu trúc dữ liệu:  businessEntity  businessService  bindingTemplate  tModel  publisherAssertion a. Cấu trúc dữ liệu businessEntity Cấu trúc dữ liệu businessEntity trình bày nhà cung cấp dịch vụ web. Cấu trúc này chứa các thông tin về công ty, bao gồm danh sách liên lạc, thông tin, phân biệt các tổ chức thương mại, và danh sách các nhà cung cấp dịch vụ web. Cấu trúc dữ liệu businessService Cấu trúc dữ liệu businessService trình bày một dịch vụ web độc lập được cung cấp bởi businessEntity.

Nó mô tả các thông tin về cách thức liên kết với dịch vụ web, định nghĩa kiểu dịch vụ web và phân loại danh mục được liệt kê trong đó. Cấu trúc dữ liệu bindingTemplate bindingTemplate là kĩ thuật mô tả của dịch vụ web được trình bày bởi cấu trúc dữ liệu businessService. bindingTemplate trình bày hoạt động thực tế dịch TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 24 vụ web, mô tả công nghệ sử dụng để giao tiếp với dịch vụ web. Một businessService có thể có nhiều bindingTemplate, cho nên dịch vụ phải chỉ rõ các hành động cụ thể khác nhau trong cùng một dịch vụ.

Cấu trúc dữ liệu tModel tModel là lõi trong cùng của kiểu dữ liệu, nhưng rất khó có khả năng để có thể nắm bắt được hết. tModel là chuẩn cho mô hình kĩ thuật tModel là phương pháp để mô tả một vài quy trình thương mại, dịch vụ và các cấu trúc mẫu lưu trữ trong UDDI registry. Bất kì một khái niệm trừu tượng nào đều có thể được đăng ký trong UDDI như là một tModel. Ví dụ: chúng ta có thể định nghĩa ra một kiểu cổng (port type) WSDL mới, và đồng nghĩa với đó ta có thể định nghĩa ra một tModel mới mà trình bày kiểu cổng đó trong UDDI.

Cấu trúc dữ liệu publisherAssertion Đây là một cấu trúc dữ liệu quan hệ mà nó đặt sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều cấu trúc dữ liệu businessEntity theo một kiểu quan hệ cụ thể, chẳng hạn như một công ty con hoặc một phòng ban. Cấu trúc dữ liệu pubisherAssertion bao gồm ba thành phần chính: fromkey (BusinessKey đầu tiên), toKey (bussinesskey thứ hai) và keyedReference. KeyReference thiết kế ra kiểu mỗi quan hệ kết hợp trong cặp thuật ngữ keyName, keyValue trong tModel. Tham chiếu duy nhất bởi tModelkey.4 XML XML (eXtensible Markup Language) Là một chuẩn mở do W3C đưa ra cho cách thức mô tả dữ liệu, nó được sử dụng để định nghĩa các thành phần dữ liệu trên trang web và cho những tài liệu B2B.

Về hình thức, XML hoàn toàn có cấu trúc thẻ giống như ngôn ngữ HTML nhưng HTML định nghĩa thành phần được hiển thị như thế nào thì XML lại định nghĩa những thành phần đó chứa cái gì. Với XML, các thẻ có thể được lập trình viên tự tạo ra trên mỗi trang web và TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 25 được chọn là định dạng thông điệp chuẩn bởi tính phổ biến và hiệu quả mã nguồn mở. Do dịch vụ Web là sự kết hợp của nhiều thành phần khác nhau nên nó sử dụng các tính năng và đặc trưng của các thành phần đó để giao tiếp. XML là công cụ chính để giải quyết vấn đề này và là kiến trúc nền tảng cho việc xây dựng một dịch vụ Web, tất cả dữ liệu sẽ được chuyển sang định dạng thẻ XML.

Khi đó, các thông tin mã hóa sẽ hoàn toàn phù hợp với các thông tin theo chuẩn của SOAP hoặc XML-RPC và có thể tương tác với nhau trong một thể thống nhất. Chất lượng dịch vụ của dịch vụ web 2.1 Chất lượng dịch vụ là gì? Chất lượng dịch vụ - Quality of service (QOS) – là một chỉ số đo lường chức năng kiểm soát và phân bổ băng thông mạng để cung cấp mức dung lượng dữ liệu trong chức năng dự kiến, dựa trên tầm quan trọng của quá trình nghiệp vụ [6]. Khi lưu lượng thông tin quá lớn, chức năng cân bằng tải có thể giúp chuyển hướng dòng thông tin sang server khác và giảm bớt tình trạng tắt nghẽn cổ chai. Một vài bộ chuyển mạch có chức năng phân biệt được dòng thông tin, ví dụ giao thức truyền tập tin FTP, giao thức siêu văn bản HTTP Web mà chúng ta vẫn thường dùng và chuyển hướng chúng theo những quy tắc đã được định trước.

Hiệu quả sử dụng mạng được cải thiện rất tốt, tuy nhiên thực chất ở đâu? QoS cho phép các nhà quản trị điều khiển dòng thông tin ở mức độ căn bản hơn, xác định phương thức để dòng thông tin của một ứng dụng nào đó đi qua các bộ định tuyến và chuyển mạch của mạng. Tuy nhiên, QoS còn liên quan đến nhiều yếu tố khác chứ không chỉ là việc quyết định dòng thông tin nào sẽ đi qua cổng nối trước tiên. Nó là nền tảng cho chính sách vận hành mạng, một chính sách sẽ xác định cách thức sử dụng tài nguyên mạng trong những điều kiện đặc biệt với mức băng thông được phân bổ. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 26 Nhà quản trị mạng có thể cung cấp dựa vào giá trị nghiệp vụ của dòng dữ liệu – ví dụ cấp quyền ưu tiên cho giao dịch mua bán cổ phiếu cao hơn yêu cầu thông tin.

Các chính sách cũng có thể nhận biết một vài dòng dữ liệu có thể thay đổi về dung lượng và tầm quan trọng vào những thời điểm khác nhau. Ví dụ, dòng thông tin bán hàng có thể có mức ưu tiên cao hơn của kế toán ngoại trừ những thời điểm vào cuối mỗi quý khi mà bộ phận kế toán phải tính toán và làm báo cáo.2 Tầm quan trọng của QoS đối với dịch vụ web Với sự phát triển nhanh phóng và phổ biến của công nghệ dịch vụ web, Chất lượng các dịch vụ web sẽ trở thành một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá sự thành công của các nhà cung cấp dịch vụ web. QoS sẽ quyết định đến chức năng sử dụng và tính hữu ích của dịch vụ, cả hai yếu tố này đều ảnh hưởng đến tính phổ biến của một dịch vụ web. Trong thời đại hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của thương mại điện tử, một yêu cầu đặt ra là phải làm sao có thể tích hợp liền mạch các quy trình thương mại, các ứng dụng thương mại điện tử và các dịch vụ web thông qua môi trường Internet.

Việc đánh giá chất lượng một dịch vụ web là một thách thức lớn, vì môi trường Internet cùng các ứng dụng Web–Base ngày càng phát triển mạnh mẽ, cũng chính vì thế nên các yêu cầu về chất lượng dịch vụ cũng luôn thay đổi và không thể dự đoán theo cách tự nhiên được. Các ứng dụng với các đặc điểm và yêu cầu riêng biệt sẽ cạnh tranh nhau về tài nguyên mạng vốn đã rất hạn chế. Sự thay đổi lưu lượng thông tin trên mạng, tấn công từ chối dịch vụ, ảnh hưởng của cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin yếu kém và vấn đề an ninh cho các ứng dụng Web đã tạo ra sự cần thiết của việc đưa ra các chuẩn chất lượng cho các dịch vụ trên Internet. Thông thường, khi không đáp ứng được các yêu cầu QoS là một nguyên nhân then chốt dẫn tới các giao tác có hiệu suất hoạt động thấp.

TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 27 Với các chuẩn như SOAP, UDDI và WSDL đã được thống nhất sử dụng trong các lĩnh vực của dịch vụ web– bao gồm các dịch vụ tài chính, công nghệ cao, đa phương tiện và giải trí. Tất cả các dịch vụ web đang cần phải được gắn kết với nhau để trở thành chuẩn, QoS sẽ là một yếu tố then chốt để đánh giá sự thành công cũng như sự khác nhau về chất lượng phục vụ của các dịch vụ Web.3 Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ của dịch vụ web Các yêu cầu về chất lượng dịch vụ của dịch vụ web phải đáp ứng được các yêu cầu dưới sau [7]: Tính sẵn sàng: Tính sẵn sàng thể hiện một khía cạnh của chất lượng dịch vụ, tính sẵn sàng mô tả dịch vụ có sẵn để dùng tại một thời điểm cụ thể hay không. Tính sẵn sàng mô tả xác suất mà dịch vụ sẵn sàng phục vụ. Trong tính sẵn sàng, một giá trị thời gian được dùng để mô tả liệu một dịch vụ có sẵn sàng để phục vụ hay không.

Nếu giá trị lơn hơn tức là dịch vụ luôn sẵn sàng để sử dụng, ngược lại nếu giá trị nhỏ hơn tức là không thể dự đoán được liệu dịch vụ có sẵn trong khoảng thời gian cụ thể hiện tại hay không. Thông thường, người ta thường sử dụng một đại luợng thời gian để kết hợp với tính sẵn sàng của một dịch vụ, đại lượng thời gian đó được gọi là Thời gian phục hồi (TTR - Time to Repair ). TTR mô tả khoảng thời gian được dùng để phục hồi một dịch vụ web nếu có lỗi xảy ra. Thời gian phục hồi lý tưởng và được mong đợi là thời gian phục hồi có giá trị nhỏ.

Tính truy cập được: Tính truy cập được thể hiện khía cạnh chất lượng dịch vụ qua mức độ, khả năng phục vụ các yêu cầu dịch vụ web. Nó diễn tả khả năng ước lượng bao gồm tốc độ thành công hoặc sự thay đổi thành công của một dịch vụ cụ thể trong một thời điểm. Tính truy cập được còn được thể hiện thông qua tính sẵn sàng của dịch vụ Web. Một dịch vụ web có tính truy cập cao khi hệ thống triển khai dịch vụ web đó có độ mềm dẻo cao.