Google App Engine. Google App Engine som platform. Claus Myglegaard Vagner og Jacob von Eyben

Transkript

1 GoogleAppEngine GoogleAppEnginesomplatform ClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben

2 Abstract CloudcomputingerenteknologidervinderfremidengenerelleITinfrastruktur. SocialemediersåsomLinkedIn,TwitterogFacebookharøgetbehovetfor distribueredeapplikationerogdatacentre. StorevirksomhedersomGoogleogAmazonharåbnetopforatudefrakommende kanbenyttederescloudcomputinginfrastruktur. RapportenfokuserepåudviklingafJavaapplikationerpåGoogleAppEngine. Ligeledesserdenpåomudviklingietcloudcomputingmiljøkræverenanden tilgangtilarkitekturen,setiforholdtiltraditionellehostedeapplikationer. Dererudvikletenonlinenetbutiksomdanneretpraktiskerfaringsgrundlagtil underbyggelseafvoreskonklusioner.ligeledeserderpådetteoretiskeplan, perspektiveretiforholdtilfølgendealternativer:amazonec2,stax,aptana CloudConnectogegenhosting. RapportenviserhvaddertekniskskaltilforatudvikleenapplikationpåGoogle AppEngine,beståendeafteknologistakken:Wicket,Spring,JPA. Ligeledesviserrapportenatcloudcomputingkræverenandentilgangsvinkeltil specieltpersisteringafdata. GoogleAppEngineerengratisognemplatformatstarteoppå.Platformen skalerernemtogervelegnettilapplikationstypermedspidsbelastningsperioder. Enrækkekritiskebegrænsningeromkringlagerpladsogenøvregrænsepå processeringstidforetrequest,gøratmanbørovervejealternativecloud computingimplementationer.

3 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret Indledning Motivation Formål Problemformulering Aspekter Forretningen Platformen Integration Baggrund CloudComputing GoogleAppEngine Prismodelogkvoter BigtableogGAEDatastore Udviklingogafviklingafwebapplikation KendtebegrænsningeriGAE GoogleAppEngineservices Case Valgafteknologier JPA Spring Wicket Caseerfaringer Prismodelogkvoter Administrationogovervågning Backup Portering Versionering Persisteringafdata Transaktionsstyring Adgangtilfilsystemet Fejlsøgning Unittest Sockethåndtering HTTP/HTTPS FTP Webservices AlternativertilGoogleAppEngine AmazonElasticComputerCloud Stax AptanaCloudConnect Egenhosting Opsummering Konklusion Litteraturliste Process AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side1af44

4 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret Indledning Googlelanceredei2008GoogleAppEngine(fremoverbetegnetGAE)oggjorde hermedplatformen,sommangeafderesegneapplikationerbyggerpå, tilgængeligforatandrekunneudnytteden. GAEgivermulighedforgratisatafviklewebapplikationerpåGooglesIT infrastrukturogdenvejigennemmulighedfornemtatskaleresinapplikationtil atkunnehåndteremangesamtidigebrugere. MedGAEtilbyderGoogledogikkebaregodeskaleringsmulighederfor webapplikationer,menenhelstøbtplatformsomskalhjælpeudviklernemed helelivscyklussenforenapplikation.manuploadersinkodetilgooglesom sørgerfor,atafvikleden,atopgradereplatformen,atviselogfiler,ogidethele tagetaltvedligeholdelsesomliggerudoverselveapplikationskoden. Dettebetyder,atmansomudviklerkankoncentreresigomdetatudvikleselve applikationenogikkeominstallation/opsætningafmiljøetdenskalafviklesi. Platformenunderstøttertoprogrammeringssprog.DetfortolkedesprogPython ogdetkompileredesprogjava.tilbeggesprogerderlavetetsoftware DevelopmentKitsomgørdetmuligt,atudviklesinapplikationlokaltfor efterfølgendeatuploadedentilgae.administrationafapplikationenforegår gennemenwebbaseretkonsol. IdennerapportvilviudelukkendefokuserepådendelafGAEderkanafvikle Javawebapplikationer.Viviludvikleenlillenetbutik,somvibenyttersomcase, tilatkommerundtomgaeplatformenogdenvejigennembesvare problemformuleringen. 1.1 Motivation MotivationenbagdetteprojektbyggerpåatundersøgeomGAEkunneværeen muligplatformforfremtidigeapplikationervimåtteudvikle. Hvismanvælgerselvattagesigafheleafviklingsplatformen,kandetvære omstændigtatfådeploy etenwebapplikation.derskalindkøbeshardware, opsættesnetværkoginstalleressoftwareogaltsammenskalløbende vedligeholdes. Etwebhoteludeibyen,medunderstøttelseafJava,erogsåenmulighed,som krævernogetmindreforatkommeigang,mendetvilaltidværeenløsningsom kosterogtypiskikkeskalerernemt. DaGAEløserovenståendeproblemervedgratisattilbydeafviklingafJava webapplikationerietnæstenvedligeholdelsesfritskalerbartmiljø,åbnerdet mulighedersomgørvejenfraidétilrealitetmegetkortere. 1.2 Formål Voresforhåbningogdetviønskeratundersøgeer,hvorvidtGAEkanværemed tilatdrivenyeideergennemafviklingafprototypersommåskeenddakunne udviklesigtilfærdigeapplikationerogstadigforblivepågaeplatformen. AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side2af44

5 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 VivilhaveafklaretomvimedGAEkanafvikleenapplikationudvikletsomvi ellersvillehavegjortdet,ietmiljømedfuldkontrol.oghvisikkedetkanladesig gøre,hvorstorebegrænsningernesåer. 1.3 Problemformulering MedudgangspunktiGAEsomplatformforenJavawebapplikationvilvi forklare/besvarefølgende: forklarehvilkeprincippermanskalbenytteforatafviklewebapplikationerpå GAE. sammenlignegaemedandrealternativerogudpegedevæsentligefordeleog ulemperiforholdtildisse. beskrivehvordandenunderliggendeimplementationafgaeindvirkerpå programmørensmuligheder. vurdererelevanteforholdomkringafviklingafprogrammerpågae,såsom skalerbarhed,robusthed,sikkerhedogportabilitet. forklarehvordanenjavawebapplikationkanmigreresfragaetiletandet servermiljøinklusivapplikationsdata. 1.4 Aspekter EnvurderingafenplatformsomGAEkansesfraforskelligesider. Viharvalgtatopdelebelysningeni3kategorier: Figur1:AspektersomvivilbrugeianalysenafGAE. Tilhverkategoriharvivalgtenrækkerelevanteaspekterdererværdattagei betragtningnårenplatformskalanalyseres Forretningen Setfraetforretningsmæssigtsynspunkterfølgendeaspekterinteressante. Prismodel HvilkenprismodeltilbyderGAE? Administrationogovervågning Erderhjælptiladministrationafapplikationen? Portering AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side3af44

6 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 Hvilkeudfordringererderiforbindelsemedatportereenapplikation vækfragaeplatformen? Backup Erderdatasikkerhed? Platformen Kiggervipåselveplatformenerderrenttekniskenrækkeinteressanteaspekter derbørkiggespå. Persisteringafdata Hvilkemulighedererderforatfåpersisteretdataoghvordanlaverman forespørgslermoddepersisterededata? Transaktionsstyring Hvilkemulighedererderforatstyretransaktioner? Adgangtilfilsystemet Erdetmuligtatskriveoglæsetilogfrafilsystemet? Fejlsøgning KanmanprofileogdebuggeenGAEdeployetapplikation? Unittest Hvadermulighederneforatafvikleunittest? Versionering Hvilkekraverdertilreleaseafnyeversioner? Integration HerservipåmulighederneforatkommunikeretilogfraenGAEhostet applikation. Sockethåndtering Hvorvidtderkanlavesdirektesocketforbindelsertilogfra applikationen? HTTP/HTTPS HvilkemulighederharmanforatforetageGETogPOSTforbindelserbåde medogudenbrugafssl? FTP ErdetmuligtatbenytteFTPprotokollen? Webservices Kanderforetageswebservicekaldtilogfraapplikationen? 2 Baggrund Ifølgendeafsnitvilvibeskrivehvadcloudcomputingteknologienerogkomme nærmereindpåhvadgaeplatformenbeståraf. 2.1 CloudComputing MedGAEmelderGooglesigpåbanenblandtudbydereafdetsåkaldteCloud Computing.Idetfølgendevilvigiveenkortindsigtihvaddererkarakteristisk vedcloudcomputingogenredegørelsefortermertypiskbrugtomkringemnet. CloudComputing(CC)handleromatfåleveretnogleservicesfraenleverandør overinternettet.detkanværebådeinfrastrukturogsoftware. AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side4af44

7 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 FølgendeerkarakteristiskforCC(Reese, 2009): Elastisk MedCCskalmanhurtigtkunnefåstilletekstraressourcertilrådighedog ligeledesfrigøreressourcersomikkelængereernødvendige. Udgifter PrisenforCCafregnesefterforbrug.Detgiverenlangtmindreudgifttil indkøbafhardware.nogleafdisseudgifterrykkesdogoveriden efterfølgendeoperationelledelogudgiftenvilafhængeafhvilkenformfor CCderbenyttes.LidtsenerevilvikommeindpåprismodellernefordeCC platformeviharvalgtattageibetragtning. Klienter Enapplikationskalkunnetilgåsuafhængigtaflokalitet.Detvilsige,at manmedenbrowsermedeninternetforbindelseskalkunnenå applikationenoveraltiverden. Pålidelighed Pålidelighedvilværestørreiogmedatmantypiskharredundante lokationermedserveresomallebidragertildensamme cloud. Skalerbarhed SkalerbarhedernogetmansombrugernemtskalkunneskruepåietCC miljø.detkunneentenskeautomatiskellergennemetwebinterfacehvor manefterbehovkanskrueopforressourcer.dettekanværemeget anvendeligtforapplikationersomsvingermegetiantalletafsamtidige brugere. IforbindelsemedCCbliverderoftenævntfleretyperafservices: InfrastrutureasaService IaaS PlatformasaService PaaS SoftwareasaService SaaS AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side5af44

8 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 Følgendefigurviserhvordandisseformeroverlapperhinanden: Figur2:ViserhvordanIaaS,PaasogSaaSoverlapperhinanden. IaaShenvendersigprimærttilnetværksarkitekterogerleverancenafIT infrastruktur.detteskeroftegennemenvirtualiseringsteknologi.manfåraltså ikkeandetendcomputerestillettilrådighedogmanskalselvsørgefor installationafsoftware.nogleudbyderehardoglavetværktøjersomletterdette. Mereunderafsnit4.2. PaaShenvendersigtilapplikationsudviklereogerleverancenafenhelplatform medapi ertilatudvikleapplikationerpå.manhartypiskmindrefleksibilitetend vediaasdamanerunderlagtenprædefineretplatform.derimodkanman udelukkendekoncentreresigomatudviklesinapplikation.gaeerenpaas. SaaShenvendersigtilslutbrugerneogerleverancenafnogetsoftwaresomer hostetgennemcc.eksemplerpådetteergmailoggoogledocs. 2.2 GoogleAppEngine Vivilidetteafsnitbelyseplatformenudfradendokumentationderfindesom GoogleAppEngine.Detvilværedokumentationskrevetomselveplatformen ellerrelateredeemnersomf.eks.bigtable Prismodelogkvoter GAEersomtidligerenævntgratisatkommeigangmed.Googlehardogsatnogle kvoterpåforbrugsomdetkosteratoverskride.manskalaktivtslåtil,gennem administrationen,atmanforventeratskullebetaleforforbrugudoverkvoterne medsinaktuelleapplikation.detbetyder,atmanikkeligepludseligfåren regningfragooglefordimanharoverskrevetenkvote.harmanikkeaktiveret AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side6af44

9 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 betalingforapplikationenogmanoverskriderenkvotevilderopståenfejlsom viltagesigforskelligtudaltefterhvilkenkvotederoverskrides 1. OverordnetsetkanmanopdeleGAEkvoteri2kategorier: fakturerbarekvoter fastekvoter Defakturerbarekvoterkanforøgesgennembetalinghvorimoddefastekvoter ikkekan,dadeermedtilatsikreatgae,somplatform,kanydeogskaleresom detloves. Enkvoteblivernulstilleténgangidøgnet. Fakturerbarekvoter Defakturerbarekvotererpålagtfølgenderessourcer: Båndbredde CPU Lagerplads E mail NårkvoternefordisseressourceroverskridesharGoogleenprismodelhvor manbetalerfordetmangåroverkvoten. Ressource Kvote Prispr.enhed Enhed Udgåendebåndbredde 1 $0,12 Gigabyte Indgåendebåndbredde 1 $0,10 Gigabyte CPUtid 6,5 $0,10 CPUtimer Lagerplads 1 $0,15 Gigabyteommåneden Sendtee mails 2000 $0,0001 Modtager Tabel1:Kvoterogpriserpåforbrugudoverkvoterne 2 anno12/2009. Mådenhvorpåmanadministrereomkostningerneer,atmanopsætteret dagsbudgetforhvadensapplikationmåbrugeafpenge.gårensapplikationud overkvoternefortilsidstatrammeomkostningsgrænsenvildersomtidligere nævntreturneresenfejlfraapplikationen. Googleharydermerelaveten pr.minutkvote forbådefakturerbaresomikke fakturerbarekvoter.dennekvotesikreapplikationenmodikkeatforbrugeen kvotemegethurtigthvisf.eks.enandenapplikationkørerrovdriftpåenspecifik ressource.eksempelvisfordenindgåendebåndbreddehvorkvotenpr.dager1 gigabyte,såmådermaksimaltkomme56megabyteiminuttet. Fastekvoter Dererressourcer/servicessomGoogleikketilladeratmanbarekøbermereaf. DeenkelteGAEservicessomvibeskriversenerevilallehaveetsætaffaste 1Enmeredetaljeretbeskrivelseafhvilkenfejlsomkommerhvornårerbeskrevether: 2Priseroplystgennemhttp://code.google.com/appengine/docs/billing.html AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side7af44

10 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 kvotertilknyttet 3.BortsetfraMailservicenhardeandreserviceskvoteraltefter omdeterenbetalendeapplikation. Vivurdereratmangeafdefastekvotererhøjeogvilideflestetilfældevære tilstrækkeligeihvertfaldhvismanharopsatbetalingforsinapplikation.idet øjeblikmanopsætterbetalingøgesdissefasterkvoter.foreksempelkanen gratisapplikationmodtage1,3millionforespørgsleromdagenhvorimoden betalendeapplikationkanmodtage43millioner.kvoterneergenereltmeget højereforbetalendeapplikationer,menmankommerdogogsålangtmedet maksimumpå1,3millionforespørgsleromdagen. Derkanværeforskelligeårsagertil,atmanikkekankøbesigtilmere,meni bundoggrundmådetbyggepå,atgaesomplatformsætternogleydrerammer foralleapplikationernesomermedtilatsikreydeevne,stabilitetog skalerbarhedforheleplatformen BigtableogGAEDatastore BigTable(Fay Chang, 2006)erenproprietærdatabaseudvikletafGoogle.Google benytterselvbigtabletilenrækkeafderesegneapplikationersomf.eks: YouTube,GoogleMaps,GoogleEarthogblogger.com. Databasetype GoogleharunderudviklingenafBigTablehaftfokuspåatdistribueredataud overenlangrækkefysiskemaskiner. DetharværetmedtilatBigTableikkeerenrelationeldatabasesomkendesfra f.eks.oracle,ms SqlogMySql.Dvs.dererikkeernogettraditioneltdatabase skema. Istedeterdataorganiserethierarkisk.Entiteteridatabasengrupperesi træstrukturerhvorhverentiteterennodeiettræ.entræstrukturbetegnessom enentitygroup,hvordenøversteentitetbetegnessomtræetsroot entity. ForskellenimellemBigTableogentraditionelrelationeldatabasekanudtrykkes igennemfølgendelilleeksempel: Ienrelationeldatabasemodelleresforholdetmellemenbogogetkapitelveden en til mangerelation,hvorimoddetibigtablemodeleresvedatenboger forældreentitetentiletkapitelienhierarkiskstruktur. Denmanglendeskemadefinitiongøratconstraintskunkanadministreresi applikationslaget.denneformforløstskemabetegnessoftscheme.etframework somf.eks.javapersistinceapi(jpa) somviharvalgtatbenytteivorescase kanhjælpemedtilathåndteredetteigennemdetsrelationsannoteringer. 3Enoversigtoverallekvoternekanlæsesher: AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side8af44

11 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 EntityGroup EntiteterbetegnessomværendeisammeEntityGrouphvisdetilhørersamme root entity.heltkonkretvildetsigeatderesnøgleerprefix etdetsamme. Eksemplerpånøglerkansesher: butik(1)/customer("003307f4-bc60-483c-b87d-ddc5738cdbc0") butik(1)/customer("42dba cbe-9ec3-b8707ba7de58") Kodeeksempel1:TonøglerforCustomerentiteterderbeggefigurererunderdensammeroot entityderhedder butik(1). Transaktionshåndtering BigTableindeholderikkeisigselvtransaktionsstyring,mendennesupporter byggetindidetpersistenslagderbenyttespågae somerenudvidelseaf BigTable.ViharvalgtatbetegnepersistenslagetGAEDatastore,mendereri skrivendestundikkemeldtnogetofficieltnavnudfragooglesside.detrygtesat navnetpådettedatastorebetegnesmegastore 4. TransaktionsstyringiGoogleDatastore,kankunforetagesindenforentiteteri sammeentitygroup. QueryLanguage ForespørgslerimodBigTabledatabasenskerigennemGooglesegetquerysprog GQL(GoogleQueryLanguage).GQLerisyntaksmegetligSQLsomkendesfra relationelledatabaser. BigTableharfrastarthaftfokuspåhastighedvedforespørgslerogharderfor committetsigtilatforespørgslerskalererlinærtiforholdtilresultatsættet(ross, 2009).DethargjortatderendnuikkeersupportforjoinsiBigTable,daGoogle ikkeharløstproblemstillingen,atundgåatlaveetkrydsproduktvedjoinafto ellerfleretabeller(ross, 2009) Udviklingogafviklingafwebapplikation GAEplatformenharsupportforkodekompileretmedJava5eller6. ForatkunneafvikleenwebapplikationpåGAEplatformenskalderbenytteset GAESoftwareDevelopmentKit(SDK)dergratiskandownloadesfraGoogle. DeterigennemdenneSDK,atapplikationeruploadestilGAEplatformen. GAESDK etgørdetogsåmuligtatafvikleenapplikationlokaltigennemen stubbetgaeplatform.unittestafklasser,samtdownloadingaflogfilerskerogså igennemdettesdk. MedGAESDK enfølgeretant 5 script,dergørdetnemtatkompilereoguploade applikationertilgaeplatformen.ivoresudviklingharvidogvalgtprimærtat 4IfølgedenneblogkandetværeMegaStorederbenyttes: 5Anteretxmlscriptingsprog,derividudstrækningbrugestilkompileringogautomatisktestaf kode AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side9af44

12 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 brugeetpluginudvikletafjetbrains 6,derpasserspecifikttilIntellijIDEA,somer denide(udviklingsmiljø)viharvalgtatbenytteunderudviklingenafvorescase. ForatafvikleenwebapplikationpåGAEplatformenskalapplikationen udover densædvanligeweb.xmlfil,ogsåindeholdeenspecielappengine web.xml. Denneappengine web.xmlindeholderspecifikkegaeparametre.deterf.eks. versionenafdensoftwarederuploades,miljøvariablebrugtiapplikationenog omapplikationenunderstøtterssl.indholdetafdenneappengine web.xmlfil fortolkesafgaeplaformennårapplikationenuploades KendtebegrænsningeriGAE ApplikationerpåGAEplatformenhostesiensandbox,forståetpådenmådeaten rækkespecifikkejavaapi erikkekanbenyttespågae.mådengaeharvalgtat implementeredettepåervedatarbejdemedetmodificeretjavaruntime Environment(JRE).DetteJREindeholderenwhitelist 7 afalledeklasserfrajava DevelopmentKit et(jdk)somkanbrugesunderafviklingenafetprogram. PådennemådeharGAEforhindretfølgendeoperationerderallevillebinde afviklingenafenwebapplikationtilenspecifikfysiskmaskineogdermed besværliggøredistribuering: Ingenadgangtilfilsystemet o Skriveoglæsetildiskbinderafviklingentildenfysiskemaskine Ingenoprettelseaftråde o Implementationenafhvorledestrådeafviklesbindersigkraftigttil enspecifikjvm,somigenknyttersigtildenmaskineapplikationen afviklespå. Ingendirektesocketadgang o Direktesocketadgangerento vejskommunikationimellemto netværksadresserogdetviligenbindeapplikationentilenspecifik maskineitidsrummethvordennesocketeråben. VedatforhindreadgangentildissenævntetingbevarerGooglekontrollenover hvordeønskeratafvikleapplikationen. DerernogleandrevæsentligebegrænsningerforapplikationenpåGAE.En forespørgseltilapplikationkanmaksimaltkørei30sekunderhvilketbetyderat hvismanharstoredatamængderellerlaverandentungprocesseringvildenne begrænsningværeenhindring. Ydermeremåetsvarfraapplikationenikkeoverstige10MBoghverenkelt datastoreentitysomgemmeskanikkefyldemereend1mb.1mbgrænsenkan hurtigtbliveoverstegethvismanvilgemmebilleder,pdffileroglign. 6FirmaetbagIDE enintellijidea 7http://code.google.com/appengine/docs/java/jrewhitelist.html AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side10af44

13 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 Kvote Maksimum App.pr.udvikler 10 Tidpr.forespørgsel 30sekunder Filerpr.app httpsvarstørrelse 10MB Entitetstørrelse 1MB Kodestørrelsepr.app. 150MB Tabel2:TabelovernoglefastebegrænsningermedGAE GoogleAppEngineservices GAEtilbyderenrækkeservices,somensapplikationerfritkanbenytte,mensom ogsåermedtilatimødekommeenrækkeafdebegrænsningerderfindespågae platformen.vivilhergennemgådeforskelligeservices. Cronjobs Atmanikkekanoprettetrådegørdetumiddelbartumuligtatforetage asynkroneoperationer.foratimødekommedetteproblem,hargaeudstilletet proprietærtapitilnetopathåndterecronoperationer 8.IgennemdetteAPIer detmuligtatschedulereretjobtilatblivekørtpåfastlagtetidspunkter.deter specieltnyttigtnårf.eks.etopensourceapisomquartz 9 ikkeunderstøttes. TaskQueue IgennemdetteAPIerdetmuligtlæggeopgaverienkø,hvorfradesåvilblive udført.detteapieriskrivendestundstadigunderudviklingogbetegnesderfor ikkestabilt. URLFetching Detersomsagtikkemuligtatoprettedirektesocketstilandremaskinerpå forskelligeporte.mendetermuligtatbenyttejava.net.urlconnectionog relateredeklasser.deerimplementerettilatbenyttegae segenurlfetch 10 service,fornetopatforhindredendirektesocketforbindelse. DetteURLFetchAPIbenyttesogsåtilattilgåHTTPSadresser.DenGoogle specifikkeproxyderbenyttesunderhttp/httpsforbindelsergiverikke mulighedforatauthenticatedenhostderforbindestil.resultateter,atalle certifikateraccepteresinklusivself signedcertificater.dennemangelpå authenticationgørdetumuligtatforhindrehvadderiit terminologierbetegnes man in the middle 11 angreb.denneurlfetchservicegørdetkunmuligtat forbindetilport80og443,somerstandardporteforhttp/httpsforbindelser. Memcache MemcacheerencachederkanbrugespåGAEplatformen.Deterendistribueret 8http://code.google.com/appengine/docs/java/config/cron.html 9http:// scheduler.org/ 10http://code.google.com/appengine/docs/java/urlfetch/overview.html 11Enbetegnelsehvordereren3.partsomlyttermedpåendataudveksling: in the middle_attack AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side11af44

14 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 hukommelsesbaseretcachesomkanbrugesforandatastore etellerhelterstatte detafhængigtafapplikationen. MemcacheerenimplementationafenJavastandard 12 somgiveretinterfaceder svarertildatastrukturenforetjavamap.detvilsige,atmangennemennøgle kanhenteoggemmeværdierforalleklassersomerserializable. Mail MedGAEplatformenharmanmulighedforatsendeogmodtagee mails. InterfaceterJavaMail(javax.mail).DererikkebehovforatkonfigurereenSMTP server,dadetergivetgennemimplementationenafmailservicen. Nårenapplikationskalmodtageene mailskerdetgennemenforespørgsel initieretafplatformentilapplikation,somsåskalhaveimplementeretnoget kodetilattageimoddisse,somf.eks.enservlet. XMPP EnGAEapplikationkansendeogmodtagechatbeskedertilogfraenhver XMPP 13 kompatibelservice.dettekunneværegoogletalk.indkommende beskederbliverlavetomtilenhttppostmodenbestemturlsomapplikationen kanlaveenservlettilattageimod. Billeder Udviklermanenapplikationsomkræverbilledbehandling,erdettemuligtpå GAE.Derfindesenbilledeservicesomkanhjælpemedf.eks.atskalere,rotere ellerbeskæreetbillede. Mankanogsåsætteflerebilledersammenogkonverteremellemforskellige formater.servicenharenalgoritmesomkanværemedtilatforbedrekvaliteten afbilleder.harmanbehovformetainformationombilledet,såsomhøjdeog breddekandetteogsåladesiggøre. GoogleAccounts EnhverapplikationpåGAEkanbrugeGoogleAccountssomlogin.Viharivores casevalgtatgøredette.nårmanskalloggeindblivermansendtvideretilen loginsidesomikkedirekteerendelafensapplikation.detteskalmanvære opmærksompåmht.applikationsdesignet,dadennesidefølgergooglesstandard logindesign. Nårenbrugererloggetinderderadgangtilmailadressen.Ermanudviklerpåen applikationvilmanværemarkeretsomadministrator.denneadministrator informationerogsåtilgængeligforapplikationenefterbrugerenerloggetind. GoogleAccountsservicenerikkenødvendigatbruge,meneretalternativtilselv atskriveenbrugerhåndtering. 12JSR107(javax.cache) 13ExtensibleMessagingandPresenceProtocol AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side12af44

15 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret Case Dererblevetudvikletenbutikmedbegrænsetfunktionalitetforståetpåden mådeatfokuserrettetmodateksercereapplikationensåledes,atvifårbelystde deleafgaedetkræverforatbesvareproblemformuleringensåfyldestgørende sommuligt. Casenertilgængeligpåfølgendeurl: Netbutikkenvilbeståaftobrugergrænseflader. Admininistrationsgrænseflade Enadministrationsgrænseflade,hvordetermuligtatopretteprodukterderkan sælgesibutikken. Dennegrænsefladevilkræveautorisationforatfåadgangtil. Dererlavetenfiktivordrebehandlerdermedjævnemellemrumvilsøgealle ikkebehandledeordreigennemogbehandledem.ipraksisvildetikkesige andetendatmarkererdemsombehandlet. Offentliggrænseflade Ensidehvorallekanvælgeiblandtdeprodukterderkankøbesibutikken. Dervilværemulighedforatfyldevarerien'indkøbskurv'. ForatgennemføreetkøbskalbrugerenloggeindviaenGoogleAccount.Første gangenbrugerkøbeributikkenskalvedkommendeindtastenogle brugerspecifikkeoplysninger dissevilblivegemttilfremtidigekøb. Selvebetalingenvilbliveudeladtdavibegrænserosfraatintegreremedsikker internetbetaling. Detvilogsåværemuligtatseenlisteoverhistoriskeordre. Følgendefigurviseretkøbs flowibutikken: Figur3:Diagramderviserhvorledesenordregennemføres. AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side13af44

16 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret Valgafteknologier Ivoresvalgafteknologiertiludviklingafcasen,harvilagtvægtpåatbenytte teknologiervivederanerkendteiopensourcemiljøetogsamtidigvilvære seriøsekandidaternårder,ienvirksomhed,skalvælgesteknologiidag. Derudoverharvilagtvægtpåatdeterteknologiervierbekendtmedfravores hverdagsomprofessionellesoftwareudviklere JPA JavaPersistenceAPI(JPA)eretpersistensAPIudvikletafSun. Dennetypeframework ogsåbetegnetobject Relational Mapping(ORM)API gørdetmuligtatmappejavaobjektertilrelationelledatabaser. Normaltnårmanmapperjavaobjekterimodrelationelledatabaserkanman vælgeimellemenrækkeforskelligeimplementationerafjpa,mendagoogle DatastoresomnævntikkeerenrelationeldatabaseerdetkunDatanucleus 14 der endnuharenimplementationafjpaopimodgoogledatastore.datanucleuser implementeretvedatdenskalpostprocessererdenkompileredebytekodefor dejpaannoteredeklasser,indendekanafviklespågae. ForespørgsleriJPAskerigennemJPQL(JavaPersistenceQueryLanguage). DatanucleusimplementationenafJPAsørgerforatoversættedetteJPQLtilGQL somerforespørgselssprogetimodgoogledatastore. Etalternativtvalghavdeværetdetandetpersisteringsframeworkunderstøttet pågaejavadataobjects(jdo).jdotagerikkeudgangspunktienrelationel datastruktur,menerenmeregenerelabstraktionoverpersisteretdata. ViharvalgtatholdefastiJPA,davigernevilleprøveatudvikleenapplikationtil GAE,somviellersvillehavegjortdet,hvorvinormaltvillevælgeJPA Spring Springeretframeworkderharvundetfremisoftwareindustrienikølvandetpå detopgørderharværetmedde tunge EJB2containererogJ2EE.Springbliver afmangebetegnetsomen"lightweightcontainer.enletvægtscontainerder håndtererenrækkecrosscutting concernssåsomf.eks.transaktioner,loggingog authentication/autorization desammetingejb2containerevaretog nubare udenatstillekravomatkodenafviklesietspecifiktcontainermiljø. DerudovertilbyderSpringogsåbegrebetDependencyInjection.Kortfortalt,er dependendcyinjectionenformforinversionofcontrol,hvormådenhvorpåen afhængighedfraenklassetilenandenikkelængereopfyldesvedopslag,men istedet gives (injectes)indviaentenset ermetoderellersomparametretil konstruktørenforjavaklassen.hervedlavesderenløskobling,dadeninject ede klasseførstafgørespåruntimetidspunktet Wicket DerfindeenlangrækkeforskelligewebframeworkspåJavaplatformen.Enstor delafdemestbenyttedeopensourceframeworksderidagbenyttesiindustrien, 14DatanucleuseretJPA1.0kombatibeltframeworktilprocesseringafjavaklasser mappesnedtilbigtabletabeller AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side14af44

17 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 erhostethoswww.apache.org.viharvalgtatbenyttewicketdaviharerfaring meddettefratidligere. KortfortalterWicketetkomponentbaseretwebframeworkdergiverenren opdelingimellempræsentationslagetogdetlogiskelag. 3.2 Caseerfaringer Udviklingenafdensimplenetbutikviharstilletopsomcase,hargivetenrække erfaringersomviharvalgtatbeskriveienopdelingdersvaretildeaspektervi vilbelysevedgaeplatformen Prismodelogkvoter Prismodellerogkvotererberørtiafsnit2.2.1.Vierivorescaseikkekommet yderligereindpådetteemne. AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side15af44

18 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret Administrationogovervågning GAEkommermedenadministrationskonsolsomstillerforskelligefunktionertil rådighedsomgøradministrationogovervågningnemmere. Administration Billede1:ScreenshotafDashboardfraGAEadministrationskonsollen Viharigennemudviklingenafvorescaseværettopersonersomhverisærhar kunnelæggenyeversionerafapplikationenoppågae.denneadministrationaf hvemsomerudviklerpåapplikationenereteksempelpåhvadmankanstyrefra konsollen.nårdererfrigivetennyversionvildetteogsåfremgåunder Versions skærmbilledethvormanogsåharmulighedforatskifteversionen. LigeledesbliverderogsåvedligeholdtenAdminLogsomviserhvilkenudvikler somhargjorthvad,somf.eks.athavelagtennyversionpå. ManharogsåmulighedforattilgåDatastore etoglaveforespørgsler,menogså opretteogredigeredatastoreentiteter. AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side16af44

19 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side17af44 Overvågning GAEovervågningstarterpåforsidenafkonsollen.Herharmanmulighedforatfå diversegraferoverf.eks.forespørgslerpr.sekund,menogsåhvormangegange applikationenharreturneretenfejlpågrundafatenkvoteeroverskredet. MankansehvilkenURIsomindenfordesidste24timerhargenereretflestfejl ogderleveresetøjebliksbilledeafbelastningenpåapplikationen,samthvadder bliverbrugtafcputidfordeforskelligeuris. Dererogsåadgangtillogfiler,somkanpålæggesfiltre.Viharfleregangehaft behovforattilgådisselogfilergennemudviklingenafcasennårviharoplevet problemerpågae,somviikkegjordelokalt. Overvågningengiverselvfølgeligogsåetfuldstændigtoverblikoverforbrugi forholdtilkvoterneforapplikationen Backup DerfindesingenværktøjerellerhjælptilatforetagebackupafdatapåGAE platformen,såbackupermanselvansvarligfor.dadetkunerdenenkelte applikationderkantilgådetgoogledatastoredererallokerettilapplikationen, skalenegenudvikletbackupprocedureogsåkørepåplatformen.skaldette styresafencronmekaniskeskalbackupkunneinitieresafeturlkald Portering Vivilherkommeindpåhvilkemulighederdererforatportereenapplikationtil ogfragae. Porteringafdata Ligesomforbackupafdata,findesderingenværktøjerderkanhjælpemed dette. Deterderforoptilapplikationsudviklerneselvatsørgeforatskriveden nødvendigekodedergørdettemuligt.eksportenskalværemuligatforetage igennemetalmindeligthttprequest,forsomvikommernærmereindpåer detteenesteintegrationsmulighed. Nårdennesoftwareskriveserdetvigtigtatværeopmærksompåbegrænsningen forhvorlængeetrequestertilladtatkørepågae,samtbegrænsningenpå10mb forresultatetpåenforespørgsel(seafsnit2.2.4),dadetkanværeenhindringfor atskrivestørrebatchoperationertileksportafdata. Detmestsandsynligevilleværeatmanerinteresseretiateksporteretilen relationeldatabase.detvillederforværenaturligtatforsøgeateksporteredata direktetilsqlinsertstatements.dadataigoogledatastoreergemthierarkiskog ikkeharetschematilatsikredatakonsistens,såkanopgavenhurtigtvisesig ikkeatværetriviel.ligeledesskalbinærtdataenteneksporteresseparateller base64encode sforatværemuligtateksporterersomtekst. Vedeksporteringtilenrelationeldatabasevilledetværenaturligtfremoverat gørebrugafenrelationeldatabasesmulighederforatgenererid erautomatisk. IdkonverteringfraGoogle skeyformat,derrepræsentererenhierarkisk struktur,tilintegerbaseretid,erderforhellerikkehelttriviel.

20 GoogleAppEnginesomplatform Vejleder:ArneJohnGlenstrup IT Universitet,Efteråret2009 Ateksportererdirektetilsqlinsertstatementsermåskeikkedenoptimale løsning.eneksporttilf.eks.xmlellerjsonkanogsåværeenløsning,daman derigennemikkeharlagtsigfastpåetdestinationsformat.omvendtskalder skrivesenparserimodtagerenden,derkanforståudvekslingsformatet. Porteringafapplikationen Somudviklerbindermanuundgåeligtapplikationenoppåenrækkeproprietære API er,derskaltagesibetragtningvedmigreringafenapplikation.detværesig tilsigtetsomnårvif.eks.vælgeratgørebrugafgoogleaccountlogin,menogså utilsigtet,nårvi tvinges tilatbrugekeyfactoryogkeyobjektetsomnøglefor ensentiteter,ibestræbelsenpåatsikretransaktionsstyringpåtværsafalle entiteter(seafsnit3.2.7). HvortætbundetenapplikationerpåGoogleAPI erermegetindividuel,men voreserfaringfortælleratjolængereenapplikationhareksisteretpåengiven platform,jostørreersandsynlighedenforatdererdeleafapplikationender benytterproprietæreapi er. DetypiskeeksemplereratenapplikationbenytterdatabasespecifikkeSQL statements,ellercontainerspecifikkej2eefeatures. Vierderforoverbevistom,athvismanikkedesignermedenfremtidigmigrering itankernefrastart,vilapplikationenpåsigtblivetætbundettilplatformen, hvorforenporteringikkevilværetriviel. ViharkonkretkiggetpåhvormegetvorescaseharbenyttetproprietæreAPI er ogkanse,atviharbundetapplikationeniforbindelsemedfølgende: IdgenereringerbundettilKeyFactoryogKeyklasserne. GoogleAccountloginsomnøgletilkundedata,samttilbeskyttelseaf administrativesider(kræveradministrationsrettigheder) UnittestsætteretspecieltGAEmiljøop. VibenytterGoogleCron.Vedenmigreringvilviskulleimplementereen lignendefunktionalitetpådennyeplatform. VoresperfomancemålingerbenytterGoogle sdelegateapi Versionering IadministrationsværktøjetderstillestilrådighedpåGAEplatformenerdetnemt atstyrehvilkenversionafenapplikationderskalværetilgængeligpådomænet. Opgraderingafselvesoftware enerderforennemoperation.ennyversion skrivesindiappengine web.xmlognårapplikationeneruploadettilgae platformen,kandennyeversionvælgesfraadministrationskonsollen. Anderledesforholderdetsigforselvedatagrundlaget. Nårenapplikationstadigerunderudviklingogendnuikkeoffentliggjort,er datagrundlagetofteikkeetessentieltproblem.detersandsynligvisiordenat manfratidtilandensletteraltdataforigenatindlæsetestdata. Nårenapplikationertagetibrugerdatakerneniapplikationenogdatabliver pludseligtetcentraltbegrebvedreleaseafnyeversioner.detersandsynligtat ennyversionafapplikationenpåettidspunktbærernyedatastrukturermedsig. AfClausMyglegaardVagnerogJacobvonEyben Side18af44