แนวทางแรกของบริการ web service สำหรับระบบสารสนเทศน้ำ แห่งชาติ

1. แนวทางแรกของบริการ web service สำหรับระบบสารสนเทศน้ำแห่งชาติ (the National Water Information System)

2. 1.Abstract • ข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งน้ำ มีองค์กรของรัฐที่คอยสังเกตแหล่งกำเนิดชุดเชิงพื้นที่ของข้อมูล ผลิตภัณฑ์ระยะไกลและการส่งออกแบบจำลอง เนื่องจากการเข้าถึงข้อมูลทางอุทกวิทยา (hydrologic) จะมีการเข้าถึงข้อมูลนี้เป็นจำนวนมาก จึงทำให้ต้องใช้เวลาในการเข้าถึงข้อมูลมาก จากแหล่งข้อมูลต่างๆ จึงมีการเสนอใช้ web service ซึ่งเป็นการนำข้อมูลเกี่ยวกับอุทกวิทยามาเผยมากขึ้น โดยการใช้โปรโตคอลมาตรฐานสำหรับการสื่อสารแบบ machine-to-machine เราได้ใช้เทคโนโลยีใหม่นี้เพื่อสร้างเครื่องอินเตอร์เฟซที่สามารถเข้าถึงข้อมูลสำหรับระบบสารสนเทศน้ำแห่งชาติ (NWIS) , ประวัติของพื้นที่เก็บข้อมูลออนไลน์และสังเกตเวลาจริงของการไหลของน้ำ , คุณภาพของน้ำและการสังเกตระดับน้ำโดยรอบ ซึ่งจะถูกเก็บรักษาโดยการสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา (USGS)

3. บริการเหล่านี้จัดอยู่ระหว่าง ฐานข้อมูลของระบบ NWIS และระบบวิเคราะห์ทางอุทกวิทยา ที่ช่วยในการเข้าถึงข้อมูลของ NWIS server โดยบริการนี้มีการออกแบบบริการที่จะสามารถใช้งานได้ทั่วไปและสามารถนำไปปรับใช้กับฐานข้อมูลอุทกวิทยาอื่น ๆ เพื่อการทำงานร่วมกันระหว่างแหล่งข้อมูลที่แตกต่างกันได้ • ในการทดสอบประสิทธิภาพพบว่าสำหรับอนุกรมเวลาที่มีน้อยกว่า 1000 จะใช้เวลาในกาตอบสนองของข้อมูล (Response time )เพิ่มขึ้นน้อยที่สุด

4. 1. คำสั่งเบื้องต้นและปัญหา • นักอุทกวิทยา และผู้จัดการทรัพยากรน้ำ สามารถเข้าถึงข้อมูลที่มีขนาดใหญ่และเพิ่มปริมาณในการวิเคราะห์ของข้อมูล , ภาพ และการสร้างแบบจำลองของสภาพแวดล้อมของน้ำ จำนวนและความหลากหลายของแหล่งข้อมูล ทำให้ยากต่อการค้นหาทรัพยากรที่รวดเร็ว และเหมาะสมที่สุดสำหรับการศึกษา • นอกจากนี้เมื่อแหล่งข้อมูลที่เหมาะสมที่สุดได้รับการยืนยันเป็นจำนวนมาก ทำให้ต้องมีการฟอร์แมตข้อมูลสำหรับใช้ในการวิเคราะห์, ภาพ, หรือซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง จึงต้องใช้เวลาจำนวนมากในการรวบรวมข้อมูลพื้นฐาน การวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์และการตัดสินใจ ปัญหานี้จะเห็นได้ชัดมากที่สุดเมื่อต้องใช้ข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดยบุคคลากรหรือหน่วยงานที่หลากหลายแห่ง

5. เมื่อนักอุทกวิทยา ต้องการใช้ข้อมูลในการวิเคราะห์สภาพอากาศ สิ่งแรกที่ต้องทำคือ จะต้องให้นักอุทกวิทยาได้เรียนรู้รูปแบบไฟล์หรือเครื่องมือการสร้างภาพที่ใช้ ดังนั้นในการทำงานร่วมกันของข้อมูลระหว่างสาขาวิชาย่อย ทางวิทยาศาสตร์ จึงมีความยุ่งยากในการดำเนินการ และการหาเวลาที่แน่นอนจึงทำได้ยาก • นี่จึงเป็นความสำเร็จผ่านชุดของโปรโตคอลมาตรฐานที่อำนวยความสะดวก ต่อการร้องขอใช้บริการของผู้ใช้บริการ เพื่อดำเนินการตามขั้นตอนและวิธีการบริการ โดยมีการค้นหาบนเว็บ มาตรฐานของบริการเว็บโปรโตคอลจึงมีผลต่อเขตข้อมูลหลากหลายจากธุรกิจไปยังวิทยาศาสตร์

6. Web service ใช้ Extensible Markup Language (XML) เป็นภาษากลางในการสื่อสารระหว่างระบบ ในขณะที่ XML schema ที่ได้รับการเสนอให้ใช้สำหรับการสื่อสารขั้นพื้นฐานโดยใช้ web service (เช่น SOAP และ WSDL ) , แต่ละหน่วยงานจะต้องเสริมโปรโตคอลเหล่านี้เข้าไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโดเมน XML schema ได้รับการเสนอให้ใช้ในการอธิบายข้อมูลเชิงภูมิศาสตร์ในหน่วยงานจำนวนมาก เราจึงมุ่งเน้น ให้เป็นภาษาหลักสำหรับการร้องขออนุกรมเวลาแทนภาษาสำหรับการอธิบายอนุกรมเวลาตัวเอง

7. เพื่อตรวจสอบการใช้งานของ web service สำหรับอุทกวิทยาเราจะใช้ library ของ NWIS web service ซึ่ง NWIS คือสถาบันสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา (USGS) ที่เก็บข้อมูลประวัติการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของน้ำและพื้นดิน จากสังเกตระดับน้ำจากที่ผ่านมากว่า 100 ปี (USGS, 2002) ที่มีคนเข้าใช้บริการมากกว่า 250 ล้านคน ในเวลาเดียวกัน และสามารถงานใช้ได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต • Library ของ NWIS Web Services ทำให้เครื่อง NWIS เป็นเครื่องที่เก็บข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้ผ่านโปรโตคอลมาตรฐานบริการเว็บ จะช่วยให้ผู้สร้างแบบจำลองน้ำและนักออกแบบซอฟต์แวร์เข้าถึงข้อมูลได้ รวมถึงการเข้าถึงที่เก็บข้อมูลลงในโปรแกรม NWIS ของตัวเอง ทำให้ลดการรวบรวมข้อมูลและการบำรุงรักษาความรับผิดชอบสำหรับผู้ใช้

8. ดังนั้นเราจึงนำเสนอแนวความคิดพิมพ์เขียว (blue print) สำหรับการพัฒนาบริการเว็บชุดเวลาของอุทกวิทยาที่ไม่ได้เฉพาะเจาะจงสำหรับ NWIS จากนั้นเราจะดำเนินการออกแบบสำหรับ NWIS , ทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของบริการเว็บในเรื่องของเวลาของการตอบสนองเพิ่มเติม , แนะนำให้รู้จักกับชั้นบริการเว็บและสุดท้ายนำเสนอโปรแกรมประยุกต์ของผู้ใช้บริการ ตัวอย่างเช่น NWIS บริการเว็บด้วยการอภิปรายต้นทุนและผลประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกัน โดยใช้ library สำหรับการเข้าถึงข้อมูล • งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามอย่างต่อเนื่องโดย มหาวิทยาลัย Consortium เพื่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์อุทกวิทยา

9. 2. Background • 2.1. The National Water Information System (NWIS) • ระบบสารสนเทศน้ำแห่งชาติ (NWIS) เป็นฐานข้อมูลหลักสำหรับกระแสน้ำและการสังเกตระดับน้ำในประเทศสหรัฐอเมริกา ภายใต้ 1.5 ล้านเว็บไซต์ มีประมาณ 350,000 เว็บไซต์ ที่สังเกตน้ำที่มีคุณภาพ มีประมาณ 24,000 เว็บไซต์ ที่มีการสังเกตค่าเฉลี่ยของน้ำประวัติประจำวัน , มีประมาณ 8000 เว็บไซต์ ที่กำลังรวบรวมข้อสังเกตแบบเรียลไทม์และมี 800,000 เว็บไซต์สังเกตระดับน้ำ (USGS, 2006) • ในปี 1992 มีการเข้าเว็บไซต์เหล่านี้ทั้งหมดมากกว่า 250 ล้านคน โดย 62.7 ล้านเข้าเว็บไซต์เคมี, 181 ล้านคน เข้าระเบียนน้ำท่ารายวันและน้ำท่วมสูงสุด , 635,000 คน เข้าระเบียนปล่อยน้ำและ 7.1 ล้านคนเข้าสังเกตระดับพื้นดิน (USGS, 2002)

10. เนื่องจากฐานข้อมูล NWIS เป็นข้อมูลสาธารณะที่สามารถเข้าถึงได้ผ่านทางอินเตอร์เน็ต ใช้ได้ทั้งทางภาครัฐ และเอกชน โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย ปัจจุบันสามารถเข้าถึงส่วนต่างๆของข้อมูล โดยการกรอกแบบฟอร์มบนเว็บที่แยกส่วนของฐานข้อมูล และสามารถดาวโหลดไฟล์ ASCII text ที่ได้จากการสอบถามข้อมูลไปได้ ซึ่งมีกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อนอาจต้องใช้เวลาพอสมควร สำหรับผู้ใช้ครั้งแรกจะต้องเรียนรู้โครงสร้างของเว็บไซต์ที่ต้องการ เพื่อดึงข้อมูลที่เกี่ยวข้อง • ประโยชน์หลักของการสร้าง web service สำหรับการเข้าถึงโปรแกรม NWIS คือจะทำให้เกิดศูนย์กลางระหว่างโปรแกรมประยุกต์ (Application) ของผู้ขอใช้บริการที่ใช้ข้อมูลเว็บ NWIS และผู้ให้บริการเว็บ NWIS ซึ่งเป็นเว็บที่มีวิวัฒนาการและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากอินเตอร์เฟซที่สามารถสื่อสารไปยังผู้ดูแลระบบของเว็บ NWIS เพื่อให้บริการและสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลง และลดการหยุดชะงักในการใช้งานของผู้ขอใช้บริการ

11. เว็บไซต์นี้ได้พัฒนาขึ้นมาสำหรับระบบสารสนเทศน้ำ ซึ่งได้รับการออกแบบโดยวิธีทั่วไป สำหรับการเข้าถึงข้อมูลทางอนุกรมเวลาของอุทกวิทยาเป็นข้อมูลที่มีพื้นที่มาก ซึ่งอาจเป็นแผนที่ทางวิทยาศาสตร์ที่จะส่งไปยังผู้ใช้ระยะไกลๆ มาตรฐานจึงมีความสำคัญในการรับประกันการทำงานร่วมกันระหว่างระบบข้อมูลและการวิเคราะห์ โครงสร้างของ web service ซึ่งใช้สำหรับอนุกรมเวลาทางอุทกวิทยา สามารถตกลงกันตามมาตรฐานของผู้ให้บริการเพื่อสร้างและรักษา web service สำหรับข้อมูลที่เป็นไปตามมาตรฐาน เพื่อให้ผู้ขอใช้บริการรับผิดชอบการบำรุงรักษา web service ของตัวเอง เพราะบริการเป็นมาตรฐานทั่วไป เพื่อจะลดสิ่งที่เกินความจำเป็นโดยนักวิทยาศาสตร์และผู้ปฏิบัติงาน เพื่อบูรณาการข้อมูลจากหลายแหล่ง

12. 2.2 เว็บบริการ (web service) • เว็บบริการ (web service) ประกอบด้วยชุดของโปรโตคอลที่ทำงานร่วมกันจัดให้มีกลไกสำหรับการสื่อสารแบบ machine-to-machine ผ่านทางอินเทอร์เน็ต โดยมี Simple Object Access Protocol (SOAP) เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการสื่อสาร การไหลของกระบวนการทั่วไปของ SOAP บริการเว็บ แสดงดังรูป

14. เริ่มต้นด้วยผู้ขอใช้บริการ(Client)เรียนรู้วิธีการเรียกใช้งาน web service โดยใช้ไฟล์ WSDL เมื่อต้องการใช้งานเว็บ service ผู้ขอใช้บริการจะติดต่อกับ SOAP จากนั้น SOAP ก็จะสร้าง SOAP massage ติดต่อไปยังผู้ให้บริการ (server) จากนั้นผู้ให้บริการจะทำกระบวนการตามคำขอของ SOAP และส่งเอ้าท์พุทที่เกิดจากกระบวนการกลับไปยังผู้ขอใช้บริการ โดยมาตรฐานที่อยู่เบื้องหลัง SOAP คือบริการเว็บที่รับรองโดย World Wide Web (http://www.w3.org/TR/SOAP) เช่นเดียวกับบริษัทจำนวนมาก (Microsoft,ไอบีเอ็มและซัน)

15. หน้าที่หลักของ SOAP คือบริการเว็บโปรโตคอลผ่านทางเทคโนโลยีที่คล้ายกันสำหรับการคำนวณ (เช่น DCOM และ COBRA) เป็นการทำงานร่วมกันในระบบปฏิบัติการและภาษาโปรแกรม โดยใช้ได้กับทุกระบบปฏิบัติการและกับทุกภาษาในการเขียนโปรแกรม เช่น บริการบนเว็บที่เขียนด้วย Java ทำงานบนเครื่อง Linux สามารถสื่อสารกับโปรแกรม .Netที่ทำงานบนเครื่อง Windows ได้ การทำงานร่วมกันนี้จะทำได้เพราะการสื่อสารระหว่าง Server และ Client ทั้งหมดจะถูกเข้ารหัสในภาษา XML และส่งผ่านอินเทอร์เน็ต • XML เป็นระบบปฏิบัติการและโปรแกรมภาษาแบบอิสระของการสื่อสาร ผู้พัฒนาโปรแกรมประยุกต์จะโต้ตอบกับ web service โดยส่วนใหญ่มักจะใช้เครื่องมือภายในแฟ้ม WSDL ในการพัฒนา

16. 3. แนวคิดการออกแบบ • การออกแบบทั้งหมดนี้เป็นกระบวนการทางวิศวกรรมซอฟต์แวร์โดยจะใช้ Application Programming Interface (API) สำหรับการเรียกใช้อนุกรมเวลาจากข้อมูล เว็บบริการ API จะให้อินเตอร์เฟซที่สอดคล้องกันระหว่างแหล่งที่มาที่แตกต่างกัน แต่ยังคงมีความเฉพาะเจาะจงชัดเจนในการแยกส่วนย่อยของข้อมูลจากแหล่งต่างๆ กรอบแนวคิดขั้นพื้นฐานสำหรับการออกแบบนี้คือ space-time-variable cube ซึ่งอ้างอิงการวัดค่าตาม ที่ไหน ๖(where), เมื่อไหร่ (when) , และอะไร (what)

18. เป็นวิธีการบูรณาการอนุกรมเวลาจากแหล่งข้อมูลของผู้ให้บริการที่ต่างกัน ภายในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ และให้ผู้ใช้บริการสามราถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ โดยอ้างอิงข้อมูลจากหลายๆแหล่งภายในแนวคิดลูกบาศก์นี้ จึงเป็นการค้นหาข้อมูลที่ถูกต้องกับผู้ให้บริการ • นอกจากนี้แนวคิดของข้อมูลการอ้างอิงในลูกบาศก์ของพื้นที่ เวลา และตัวแปร(space-time-variable cube) จะเป็นประโยชน์ สำหรับวัตถุประสงค์การดำเนินงานที่จะต้องพิจารณามีวิธีพื้นฐานอยู่สองวิธีคือ วิธีแรกคือเป็นเครื่องมือในการค้นหาข้อมูล วิธีที่สองเป็นเครื่องมือในการส่งข้อมูล

19. ในบทความนี้จะมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลบริการจัดส่งเพราะเราเห็นว่านี้เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดสำหรับการเปิดเผยผ่านทางระบบ NWIS ในการนำเสนอได้รับการพัฒนาโดยการตัดขั้นตอนบางอย่างออกไปจึงทำให้ไม่สามารถค้นหาคำ ที่เราไม่ได้มีอยู่ในการเข้าถึงฐานข้อมูล NWIS ได้ ด้วยเหตุนี้จึงเราถูกจำกัดความสามารถที่จะกำหนดคำค้นหาที่กำหนดเองในฐานข้อมูลต้นแบบ

20. การใช้แนวคิดลูกบาศก์ของพื้นที่ เวลา และ ตัวแปร (space-time-variable cube) จะมี 3 คีย์ ในการระบุการจัดส่งข้อมูล ที่จำเป็นสำหรับการเปิดเผยฐานข้อมูล NWIS ประกอบไปด้วย GetSiteInfoGet , VariableInfoและ GetValues • โดยที่ GetSiteInfoและGetVariableInfoเป็นวิธีการที่จะอนุญาตให้ผู้ใช้เรียนรู้เกี่ยวกับวัตถุบุคคลที่ประกอบไปด้วย พื้นที่ และตัวแปรของแกนลูกบาศก์ เราไม่รวมวิธีการเรียนรู้เกี่ยวกับวัตถุตามแกนเวลา • ส่วน GetValuesเป็นแกนหลักสำหรับเว็บไซต์ โดยเฉพาะ ตัวแปร ช่วงเวลาที่สนใจ และผลลัพธ์ของชุดเวลา เพียงแค่เรามีสัญญาสำหรับส่งข้อมูล เพราะรูปแบบของเราการส่งของอนุกรมเวลา จะส่งได้ในสถานที่เดียวเท่านั้น

21. วิธีการ GetSiteInfoจะส่งกลับค่าของสถานที่ (site object) โดยมี metadata พื้นฐานคือ (Name , ID , Latitude , Longitude) วิธีการป้อนข้อมูลจะมีพารามิเตอร์เดียว ที่ระบุสถานที่ตามการวินิจฉัยของระบบโดย USGS สำหรับพื้นที่ประมาณ 1.5 ล้านเว็บไซต์ ข้อมูลที่ส่งกลับมาจากวิธีการนี้อยู่ในรูปแบบ XML ด้วยแท็กที่แสดงถึงชื่อคุณสมบัติของแต่ละคุณลักษณะของ metadata การตอบสนองของ XML นี้จะสามารถแยกวิเคราะห์ต่อไปได้ • วิธีการ GetVariableInfoจะส่งกลับตัวแปร (variable object)โดยมี metadata พื้นฐานคือ (Name , ID , Unit) ที่เก็บไว้ในระบบฐานข้อมูลโดยเฉพาะ วิธีการนี้จะต้องใส่พารารามิเตอร์เชิงเดี่ยวแบบไม่ซ้ำกันลงไป ต้องระบุตัวแปรเข้าไปที่ convention โดยใช้ USGS ทีนี้เราก็ไม่ต้องสร้างระบบการพิมพ์ variable ใหม่อีก ซึ่งมีการตอบสนองการเข้ารหัสใน XML

22. สุดท้ายคือวิธีการ GetValues จะส่งกลับค่าของอนุกรมเวลา (time series) รวมถึงการวัดค่า และวันที่และเวลาด้วย ในการเรียกใช้เครื่องมือผู้ใช้ต้องระบุขนาดของเวลา ระบุตัวแปรเวลาและวันที่เริ่มต้นในแต่ละครั้งรวมถึงเวลาและวันที่สิ้นสุด อีกทั้งระยะความนานของการบันทึกนอกจากนี้ข้อมูลและจะส่งข้อมูลกลับไปยังระบบปฏิบัติการของผู้ขอใช้บริการใน รูปแบบ XML ดังรูป

24. 3.1 คีย์การทดสอบบริการเว็บ NWIS • หนึ่งในความกังวลของการใช้บริการเว็บก็คือการเพิ่มเลเยอร์ระหว่าง client applications (โปรแกรมการวิเคราะห์และแบบจำลองอุทกวิทยา) และระบบสารสนเทศที่มีค่าใช้จ่ายในเรื่องของเวลาในการตอบสนองเพิ่มขึ้น ดังนั้นเราต้องทำการทดสอบเพื่อวัดปริมาณเวลาในการที่จะเข้าถึงและรู้จักกับชั้นบริการเว็บเพิ่มเติมด้วย • โปรแกรมร้องขอของผู้ใช้ (client application) ใช้สองวิธีที่แตกต่างกัน คือ • 1.Prototype NWIS Web service • 2.การเข้าถึงข้อมูล และแยกออกเป็น NWIS Web page

25. เพื่อลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงเวลาในการโหลดของผู้ให้บริการ จากรูป จะเห็นว่าทั้ง NWIS Web service และ NWIS Web page ในขณะที่อนุกรมเวลามีค่าน้อยกว่า 1000 จะทำให้ค่าของเวลาในการตอบสนองของข้อมูล (Response Time) มีค่าเพิ่มขึ้นน้อยที่สุด และเมื่ออนุกรมเวลามีค่ามากกว่า 1000 จะใช้เวลาในการตอบสนองของข้อมูลมาก โดยที่ค่าของ NWIS Web service จะมีค่ามากกว่า NWIS Web page ดังรูป

28. ถึงแม้ว่าจะยากต่อการเปรียบเทียบเวลาในการตอบสนองของข้อมูลระหว่าง NWIS Web service และ NWIS Web page ในอนุกรมเวลาที่มีขนาดใหญ่ แต่ก็สามารถใช้แนวโน้มในการพิจารณาได้ โดยที่ค่าของเวลาในการตอบสนองของ NWIS Web service จะมีค่าประมาณสองเท่าของ NWIS Web page ในการเปรียบเทียบนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการออกแบบในอนาคต

29. 3.2 ตัวอย่าง NWIS Web service Client • โปรแกรมอนุกรมเวลาที่ถูกออกแบบมาโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยรัฐยูทาห์ เพื่อให้ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตสามารถวางแผนและสร้างสถิติอย่างง่าย สำหรับชุดข้อมูลเวลา ด้านสิ่งแวดล้อม ( น้ำในแม่น้ำ คุณภาพน้ำ สภาพภูมิอากาศและอื่น ๆ) รวบรวมข้อมูลจากลุ่มน้ำแม่น้ำ Bear ทางเหนือของยูทาห์โดยการนำ web service มาใช้ ข้อมูลนำเข้าจะใช้ web service แทน local text file ในApplication เดิมชุดข้อมูลเวลาที่เก็บไว้บนเว็บเซิร์ฟเวอร์ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ผู้ใช้จะโต้ตอบกับนักวิเคราะห์ผ่านเว็บเบราเซอร์อินเตอร์เฟซเพื่อทำการร้องขอข้อมูล เมื่อมีการร้องขอ นักวิเคราะห์ข้อมูลจะวิเคราะห์ผลลัพธ์ของแบบสอบถามเพื่อสร้างแผนการสถิติเชิงพรรณนาและส่งแฟ้มข้อมูล

30. ภายหลังจากการเปิดตัวของ NWISWeb service ทำให้การติดต่อสื่อสารเปลี่ยนจาก local database คือการรับข้อมูลจากฐานข้อมูลโดยตรงแล้วทำการดาวน์โหลดไฟล์ที่ต้องการ มาเป็น web service คือการเรียกใช้ข้อมูลผ่าน NWIS Web service ที่มีการเก็บ library ที่ San Diego Supercomputing Center (SDSC) ทำให้เวลาในการเข้าถึงข้อมูลมีเวลาน้อยมาก หรือเป็นแบบ real-time จึงทำให้แก้ปัญหาคอขวดได้ แสดงดังรูป

32. สถาปัตยกรรมเชิงบริการ Service-oriented architecture (SOA) ของ ระบบสารสนเทศน้ำแห่งชาติ (the National Water Information System) Service Registry WSDL UDDI Find Publish Service Requestor Service Provider Bind SOAP

33. Soap คืออะไร • SOAP คือ Protocol ที่ใช้ในการสื่อสารระหว่างผู้ขอใช้ข้อบริการและผู้ให้บริการ • SOAP จะสร้าง SOAP massage ติดต่อไปยังผู้ให้บริการ (Web server) • ผู้ให้บริการ(Web sever)จะทำกระบวนการตามคำขอของ SOAP และ output ที่เกิดจากกระบวนการกลับไปยังผู้ขอใช้บริการ โดยมาตรฐาน ที่อยู่เบื้องหลัง SOAP คือบริการเว็บที่รับรองโดย World Wide Web (http://www.w3.org/TR/SOAP) เช่นเดียวกับบริษัทจำนวนมาก (Microsoft,IBM,Sun)

34. หน้าที่หลักของ SOAP • เป็นบริการเว็บโปรโตคอลผ่านทางเทคโนโลยีที่คล้ายกันสำหรับการคำนวณ (เช่น DCOM และ COBRA) เป็นการทำงานร่วมกันในระบบปฏิบัติการและภาษาโปรแกรม • ใช้ได้กับทุกระบบปฏิบัติการและกับทุกภาษาในการเขียนโปรแกรม เช่น บริการบนเว็บที่เขียนด้วย Java ทำงานบนเครื่อง Linux สามารถสื่อสารกับโปรแกรม .Netที่ทำงานบนเครื่อง Windows ได้ การทำงานร่วมกันนี้จะทำได้เพราะการสื่อสารระหว่าง Server และ Client ทั้งหมดจะถูกเข้ารหัสในภาษา XML และส่งผ่านอินเทอร์เน็ต • XMLเป็นระบบปฏิบัติการและโปรแกรมภาษาแบบอิสระของการสื่อสาร • ผู้พัฒนาโปรแกรมประยุกต์จะโต้ตอบกับ web service โดยส่วนใหญ่มักจะใช้เครื่องมือภายในแฟ้ม WSDL ในการพัฒนา

35. Web Services • คือระบบซอฟต์แวร์ที่ออกแบบ มา เพื่อสนับสนุนการแลกเปลี่ยนข้อมูล ระหว่าง เครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านระบบเครือข่ายโดยใช้ภาษา XML • Client และ Sever มีกลไกสำหรับการสื่อสารแบบ machine-to-machine ผ่านทางอินเทอร์เน็ต • มี Simple Object Access Protocol (SOAP) เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการสื่อสาร • หน่วยงานหรือบุคคลของทั้งภาครัฐและเอกชนที่ต้องการใช้ข้อมูลอุทกวิทยา Server Requestor

36. Server Provider • Server Provider คือNWIS database in Reston ,Virginia • Library ของ NWIS Web Services คือเป็นฐานข้อมูลหลักสำหรับพื้นดิน และสังเกตระดับน้ำในประเทศสหรัฐอเมริกา (USGS, 2006) • คุณภาพน้ำ • ค่าเฉลี่ยของน้ำ • ระดับน้ำ • ค่าเฉลี่ยพื้นดิน • ระดับพื้นดิน (USGS, 2002) • ระดับน้ำรายวันและน้ำท่วมสูงสุด • การปล่อยน้ำ • การสังเกตทางเคมี

37. Server Registry • Server Registry = NWIS Web Service • โดยการส่งข้อมูลการขอสิทธิการเข้าถึงข้อมูลไปยังระบบ NWIS ไปให้ Service Registry เพื่อต้องตรวจสอบก่อนว่าที่เราร้องขอไปนี้มี สัญญาในการให้บริการหรือไม่

38. UDDI • คือ ข้อตกลงระหว่าง Service Requester และ Service Registry ว่าจะมีการดำเนินงานอย่างไรเกี่ยวกับมาตรฐานในการตรวจสอบการให้บริการของ NWIS Web Server เป็นมาตรฐานที่ใช้สำหรับอนุกรมเวลาทางอุทกวิทยา สามรถตกลงกันมาตรฐานที่ผู้ให้บริการกำหนด เพื่อรักษา web service ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ก่อนจะเข้าถึง Services Provider • มีหน้าที่ช่วยค้นหา Web Services และ ให้ข้อมูลต่างๆที่ จําเป็นต่อผู้ร้องขอ

39. WSDL • WSDL ย่อมาจาก Web Service Description language เป็นเอกสาร XML ที่อธิบายรายละเอียดในการติดต่อกับเว็บเซอร์วิส เพื่อให้แอพพลิเคชั่นที่ ต้องการเรียกใช้เว็บเซอร์วิส • WSDL :: จะทำการ NWIS Web service ทำให้การติดต่อสื่อสารเปลี่ยนจากการรับข้อมูลจากฐานข้อมูลโดยตรงแล้วทำการดาวน์โหลดไฟล์ที่ต้องการ มาเป็นการเรียกใช้ข้อมูลผ่าน NWIS Web service ที่มีการเก็บ library ที่ San Diego Supercomputing Center (SDSC) ส่งไปยัง Web Services (ผู้ใช้บริการ)

40. 4. สรุปผลการวิจัย • ในครั้งแรกที่สร้างเว็บบริการสำหรับการเปิดเผยข้อมูลระบบสาระสนเทศน้ำแห่งชาติ มีเป้าหมายคือ การให้มาตรฐานเครื่องอินเตอร์เฟสที่สามารถเข้าถึงที่เก็บข้อมูล ที่เกิดขึ้นตามมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับเว็บบริการ (เช่น SOAP, WSDL) เราออกแบบอินเตอร์เฟสเพื่อจะนำไปใช้เป็นโปรโตคอลมาตรฐานสำหรับการเปิดเผยชุดข้อมูลอนุกรมเวลาของอุทกวิทยา • ซึ่งงานนี้เป็นเพียงก้าวแรกในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานสำหรับไซเบอร์วิทยาศาสตร์อุทกวิทยา โดยระบบสารสนเทศอุทกวิทยานี้จะถูกนำไปเสนอ ออกแบบเป็นเว็บบริการ และการดำเนินการให้เว็บบริการสำหรับเก็บข้อมูลอื่นๆต่อไปในอนาคต เพิ่มความสะดวกของข้อมูลดิจิตอลและเวลาที่ต้องเข้าถึง การดำเนินการสำหรับการแบ่งปันอนุกรมเวลาทางอุทกวิทยาที่ใช้ web service จะช่วยเพิ่มการทำงานร่วมกันของข้อมูลอุทกวิทยาและช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ใช้ชุดข้อมูลเหล่านี้ในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ในปีที่ผ่านมาได้ง่ายขึ้น

41. THE END. <Thank you>

42. จัดทำโดย นางสาวสุดารัตน์ ชื่นศิริ รหัสนิสิต 53160019 นางสาวกุลณัฐวลัย เสถียรพงศ์พันธ์ รหัสนิสิต 53160021 นายเกรียงไกร แก้วหลอย รหัสนิสิต 53160022 นายนำโชค สว่างพบ รหัสนิสิต 53160052 นางสาวกาญจนา กาฬภักดี รหัสนิสิต 53160074 นางสาวจอมขวัญ สกุลธนสมบัติ รหัสนิสิต 53160093 นายธงชัย ทำนา รหัสนิสิต 53160101