Pametna komunikacija na Internetu preko REST protokola

Transcription

1 Pametna komunikacija na Internetu preko REST protokola Davor Lozić, dr. sc. Alen Šimec Tehničko veleučilište u Zagrebu, Vrbik 8, Zagreb, Hrvatska, dlozic@tvz.hr, alen@tvz.hr Abstract - REST protokol je akronim za Representational state transfer protokol koji omogućuje komunikaciju na Internetu pomoću svih najpoznatijih programskih jezika kao što su C/C++, C#, Jave, Ruby, PHP i sličnih kao i preko najpoznatijih operacijskih sustava poput Microsoft Windowsa, Mac OSa, Linuxa itd. Zahvaljujući odličnom radu nad velikim brojem klijenata (engl. scalability), mogućnosti primjene ovog protokola na mnoge programerske probleme kao što su dohvaćanje podataka na serveru, dodavanje, promjena ili brisanje postojećih podatka te neovisnosti o tehnologiji, razlog je zašto baš ovaj protokol koriste mnoge velike tvrtke kao što su Google (GoogleMaps[1], GoogleSearch[2]), Microsoft (Azure[3], Shrepoint[4]) za komunikaciju između tehnologija na Internetu. Mogućnosti biranja tehnologije odgovora (JSON, XML, HTML itd.), mogućnost slanja filtera podataka direktno serveru i kreiranje odgovora u ovisnosti o poslanim HTTP metodama je ono što čini ovaj protokol naprednijim i boljim od bilo koje druge alternative[5]. I. UVOD Jedan od najvećih problema Interneta danas je komunikacija među različitim tehnologijama koje se mijenjaju svakodnevno i čiji su standardni masivni i dosta često nedorečeni. Rješenja poput SOAP protokola su često puno teže implementirana i zahtijevaju puno više resursa. [6] Nadalje, rješenja koja su do sada pokazala veliku brzinu su većinom razne binarne standardizacije gdje ne dolazi do parsiranja između teksta i podataka. Takva standardizacija je puno teža za implementaciju od klasičnih rješenja, traženje pogreške i preglednost odgovora (engl. human readable) [7]. Trenutno najbolje rješenje je REST protokol koji omogućuje jednostavnu implementaciju, komunikaciju između tehnologija, kao i jedan od najbitnijih aspekata Interneta, a to je sigurnost[8]. II.KORIŠTENJE POSTOJEĆIH PROTOKOLA Za rad REST protokola nije trebalo izraditi potpuno nove protokole za komunikaciju nego su iskorišteni postojeći. Jedan od iskorištenih protokola je poznati HTTP protokol. Roy Fielding, osoba koja je sudjelovaja u izradi HTTP protokola je napravila i REST protokol.[9] II.I. HTTP PROTOKOL HTTP protokol [10] je aplikacijski protokol na čijem se radu zasniva cijeli WWW (engl. World Wide Web), točnije na verziji 1.1. Srž rada ovog protokola se zasniva na stvaranju upita i odgovora. Svaki upit i odgovor ima HTTP zaglavlja. Zaglavlje se sastoji od više elemenata među kojima su najpoznatiji: Request URL, Request Method, Status Code, Accept, Host. [11] Request URL puna adresa gdje se šalje upit. Request Method jedna od HTTP metoda (najčešće GET ili POST). Status Code HTTP status kod (najpoznatiji 404 Not Found). [12] Accept što server ili klijent prihvaća kao odgovor (json, pdf, sliku itd.). Host naziv računala i TCP port na kojem računalo sluša. II.II. XML STANDARD XML (engl. Extensible Markup Language) je jezik za označavanje podataka. Ideja je bila stvoriti jezik koji će biti jednostavno čitljiv i ljudima i računalima. Jedna od najvećih prednosti XMLa je jednostavnost [13]. Podaci se odvajaju tzv. tagovima ili oznakama (otvorenim i zatvorenim). Oznake mogu imati atribute koji dodatno opisuju podatke.

2 Slika 1 - primjer XML dokumenta II.III. JSON JSON (engl. Javascript Object Notation) je otvoreni standard za prikaz podataka kao alternativa XML standardu [14]. Prednost JSONa nad XMLom je što JSON zauzima puno manje prostora tako da je JSON pogodniji za prijenos većih količina podataka, a XML za konfiguracijske datoteke ili kada je potrebna XSLT tehnologija. Slika 3 - SOAP omotnica Protokol, kao glavni element, sadrži omotnicu (engl. envelope). Unutar omotnice postoji zaglavlje (engl. header) koje je opcionalno. Zaglavlje može sadržavati vrijeme, api ključeve (engl. api keys), podatke za pristup (engl. login credentials) i slično [19]. Unutar protokola mora postojati tijelo omotnice (engl. body). Unutar tijela omotnice se najčešće nalazi ime funkcije koje želimo pozvati, zajedno s parametrima funkcije. Opis funkcija, parametara, tipova podataka i slično se nalazi unutar WSDL dokumenta (Web Service Definition Language). Slika 2 - primjer JSON dokumenta III.RJEŠENJA PRIJE REST PROTOKOLA III.I. SOAP PROTOKOL SOAP protokol je baziran na XMLu [15] što ga čini jednostavnim za čitanje (engl. human readable). Budući da su poruke koje se šalju između pošiljatelja (klijenta) i primatelja (poslužitelja) zapravo čisti i relativno razumljivi tekst, jednostavno ih je pratiti, ispravljati pogreške i razumjeti što se događa. Još jedna velika prednost SOAP protokola je mogućnost primjene na različita područja poslovne inteligencije (engl. extensibility) [16]. Stvar je implementacije što će određena funkcija raditi, SOAP poruke služe samo za poziv i slanje rezultata obrade. SOAP je neutralan (engl. neutrality) [17]. Jezici kao što su C/C++, C#, Python, PHP itd. imaju biblioteke koje rade s ovim protokolom te nije ograničen niti na operacijske sustave. Ono što je bitno je da se ti jezici drže pravila i standarda te će te poruke moći razumjeti bilo koji operacijski sustavi s bilo kojim programskim jezikom. SOAP protkol koristi najčešće HTTP(S), ali je kompatibilan i s asinkronim protokolima kao što su FTP ili SMTP [18]. Slika 4 - SOAP primjer poziva Jedan od nedostataka SOAP protokola je relativna kompliciranost, posebno kod implementacije sigurnosti. Specifikacije ne nalažu puno stvari vezane uz sigurnost pa se većinom koriste i ne toliko standardni načini sigurne komunikacije [20]. Drugi nedostatak je što je SOAP relativno velik dokument i za male podatke [20], ali je to više problem XML jezika nego samog SOAP protokola što je prikazano slikom (Slika 5), gdje za običan odgovor s imenom i prezimenom zapravo dobijemo relativno puno teksta. Slika 5 - SOAP primjer odgovora IV. REST PROTOKOL Trenutno najbolje rješenje za komunikaciju između tehnologija je REST (Representational

3 state transfer) protokol. REST je preuzeo dobre stvari iz SOAP protokola kao što su neutralnost tj. mogućnost programskih jezika kao što su C/C++, C#, Java i slični da komuniciraju ili neovisnost o operacijskom sustavu (MS Windows obitelj, Linux itd.). Također je preuzeta i mogućnost primjene protokola na bilo koji aspekt poslovne inteligencije. IV.I. PREDNOSTI NAD SOAPOM REST protokol može koristiti više različitih odgovora (XML, JSON itd.). REST servisi daju dobra privremena skladišta (engl. cache) pri korištenju GET poziva [21] što pokazuju Slika 6 i Slika 7. Slika 6 - REST preko XMLa Slika 7 - REST preko JSONa IV.II. PODRŠKA REST PROTOKOLA Jedan od najvećih zagovornika REST protokola je Google. Servisi kao što su Google Translate API [22], Google Earth API [23], Google Maps API [24] itd. Microsoft također koristi REST servise kao što Locations API [25], Traffic API [26] i slični te se tako ti servisi mogu koristiti i u privatnim aplikacijama. Slika 8 - Sve veći prelazak servisa na REST protokol [28] IV.III. REST I HTTP REST protokol je usko povezan s HTTP protokolom, točnije, građen je na njemu. REST, kao i HTTP, može slati GET, POST, PUT i DELETE metode prema serveru. Već se tu može vidjeti povećana sigurnost jer, ako je GET samo dohvaćanje podataka, onda klijent ne može tom REST porukom mijenjati nikakve podatke.

4 Tablica 1 - REST metode Metoda Značenje GET Dohvaćanje podataka POST Dodavanje podataka PUT ili PATCH Promjena podataka DELETE Brisanje podataka REST sintaksa, pravila i ostali dijelovi standarda velikim dijelom ovise o servisu. Najčešći standard je proslijeđivanje parametara kroz URL serveru kao što to koristi Google Maps API [27]. Google Maps url: center=zagreb&zoom=13&size=300x300&senso r=false Možemo putem URLa proslijediti Google Mapsu koju sliku želimo s mape. Atributi poput center, zoom, size itd. su samo neki koje možemo specificirati. Svaki servis ima svoja pravila i načine korištenja. Slika 10 - dohvaćanje preko IDa Još jedan od formata podataka je RSS. Kao rezultat imamo RSS: Slika 9 - Google Maps Zagreb Podatke preko IDa možemo zatražiti također preko URLa. ckageid=1 Kao rezultat dobijemo XML: Slika 11 - dohvaćanje RSSa IV.IV. SIGURNOST REST PROTOKOLA Podaci se mogu slati preko zaštićene HTTP verzije koja ide preko SSL/TLS protokola, tzv. HTTPS protokola. Drugi način je unos podataka za pristup u sam URL: ervis Korisničko ime i lozinka se mogu kodirati pomoću base64 algoritma. Još jedan način je imati neki znakovni niz od više znakova koje je teško pogoditi i poslati ga na server. Server usporedi sa listom znakova koju već ima i ako u bazi postoji taj znakovni niz, dopusti pristup samom servisu. V.ZAKLJUČAK Zbog svoje jednostavne implementacije na različite probleme, radom nad HTTP prokolom, interoperabilnosti te primjenjivosti na sve poznate operacijske sustave i programske jezike je razlog zašto je REST protokol danas najpoznatiji način za među-servisnu komunikaciju na Internetu. Lagana primjena GET, POST, PUT i DELETE metoda čini ovaj protokol jednostavnim za implementaciju mnogih rješenja. Sama mogućnost biranja izlaza

5 (XML, JSON, HTML, RSS) kao i relativno visoka sigurnost je uvelike utjecala na ogromni skok ove tehnologije u komunikaciji na Internetu. VI.LITERATURA 1.] GoogleMaps API dokumentacija, webservices/ 2.] GoogleSearch REST API, 3.] Windows Azure REST API, 4.] Sharepoint 2013 REST servis, 5.] Mark Damon Hughes, SOAP or REST for Web Services?, 6.] Tarandeep Singh, , REST vs. SOAP The Right WebService, 7.] Eric J., Are binary protocols dead?, 8.] Beale M, , Secure Your REST API... The Right Way, 9.] Roy T. Fielding, 10.] HTTP specifikacije, 11.] HTTP zaglavlja, sec14.html 12.] HTTP code 404 Not Found, 13.] Why XML, Simon St. Laurent, 14.] JSON, The Fat-Free Alternative to XML, 15.] SOAP specifikacije, 16.] SOAP extensibility, 17.] Web services overview, ] Kyle Brown, SOAP over FTP, how? Services/java/SOAP-FTP 19.] SOAP zaglavlje, eader.asp 20.] Web Services, REST vs. SOAP, est_vs_soap 21.] Swati Dhingra, REST vs. SOAP: How to choose the best Web service, How-to-choose-the-best-Web-service 22.] Google Translate REST API, t 23.] Google Earth REST API, ndex 24.] Google Maps API, webservices 25.] Locations API, 26.] Traffic API, 27] Google Maps API, 28] REST in peace, SOAP, 0f485af_o.png