Το σύστημα συντίθεται από διάφορες μικροϋπηρεσίες, κάποιες από τις οποίες αναπτύχθηκαν στα πλαίσια αυτής της εργασίας ενώ άλλες αποτελούν δωρεάν λογισμικό ανοιχτού κώδικα. Οι μικροϋπηρεσίες αυτές συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα (πίνακας \ref{table:4-4-microservice-summary}).
Στα πλαίσια της εργασίας αναπτύχθηκαν επίσης διάφορα αρθρώματα, κυρίως με τη μορφή βιβλιοθηκών Javascript. Τα αρθρώματα χρησιμοποιούνται από τις υπηρεσίες για την επίτευξη των επιμέρους εργασιών. Η ανάπτυξη του λογισμικού σε ξεχωριστά αρθρώματα επιτρέπει την εύκολη επαναχρησιμοποίηση του κώδικα καθώς και τον διαχωρισμό των αυτόνομων τμημάτων κώδικα. Τα αρθρώματα συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα (πίνακας \ref{table:4-4-software-units-summary}).
Η εφαρμογή Concordia (Concordia Application) εκθέτει τις γραφικές διεπαφές μέσω των οποίων αλληλεπιδρούν οι χρήστες με το σύστημα. Αποτελεί τον δίαυλο επικοινωνίας του τελικού χρήστη με το blockchain και με τη βάση OrbitDB.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Περιγραφή - Στόχοι υπηρεσίας}
Η εφαρμογή Concordia (Concordia Application) εκθέτει τις γραφικές διεπαφές μέσω των οποίων αλληλεπιδρούν οι χρήστες με το σύστημα. Αποτελεί τον δίαυλο επικοινωνίας του τελικού χρήστη με το blockchain και με τη βάση OrbitDB. Μέσω της εφαρμογής Concordia οι χρήστες μπορούν να:
\begin{itemize}
\item περιηγηθούν και διαβάσουν το περιεχόμενο της πλατφόρμας
\item δημιουργήσουν λογαριασμό χρήστη
\item δημοσιεύσουν και τροποποιήσουν προσωπικές τους πληροφορίες όπως η τοποθεσία και η εικόνα προφίλ
\item δημιουργήσουν θέματα (topics)
\item δημιουργήσουν ψηφοφορίες (polls), καθώς και να ψηφίσουν σε αυτές
\item δημιουργήσουν και τροποποιήσουν μηνύματα (posts)
\item υπερψηφίσουν (up-vote) ή καταψηφίσουν (down-vote) μηνύματα άλλων
\end{itemize}
Η υπηρεσία αποτελείται από κώδικα γραμμένο σε Javascript ο οποίος γίνεται διαθέσιμος στους τελικούς χρήστες με τη μορφή εφαρμογής διαδικτύου (web application) μέσω ενός διακομιστή (server). Παρόλο που η υπηρεσία προσφέρει τη γραφική διεπαφή χρήστη μόνο στην αγγλική γλώσσα, έχει παραμετροποιηθεί ώστε να είναι δυνατή η εύκολη μεταγλώττιση της χωρίς την ανάγκη πραγματοποίησης μεγάλων αλλαγών στον κώδικα.
Χρησιμοποιείται η βιβλιοθήκη React για την ανάπτυξη και οργάνωση των συνθετικών τμημάτων (components) του γραφικού περιβάλλοντος. Για το γραφικό περιβάλλον γίνεται χρήση του framework της Semantic UI. Χρησιμοποιείται η βιβλιοθήκη Redux για τη διαχείριση κατάστασης της εφαρμογής (state management), % todo: find a better greek translation
Χρησιμοποιείται η βιβλιοθήκη React για την οργάνωση και ανάπτυξη των συνθετικών τμημάτων (components) του γραφικού περιβάλλοντος. Για το γραφικό περιβάλλον γίνεται χρήση του framework της Semantic UI. Χρησιμοποιείται η βιβλιοθήκη Redux για τη διαχείριση κατάστασης της εφαρμογής (state management), % todo: find a better greek translation
καθώς και η βιβλιοθήκη Redux-Saga για τη διαχείριση ασύγχρονων παράπλευρων ενεργειών (side-effects) σε ένα σύστημα βασισμένο σε συμβάντα (event-based). Άλλες βιβλιοθήκες χρησιμοποιούνται για διάφορα μέρη της υπηρεσίας, ενώ χρησιμοποιούνται επίσης τα αρθρώματα που περιγράφηκαν προηγουμένως για την επίτευξη διαφορετικών στόχων. Ο πλήρης κατάλογος των βιβλιοθηκών και αρθρωμάτων μπορεί να βρεθεί στον κώδικα της υπηρεσίας στο παράρτημα. % todo: add reference to the appendix containing the code or a link to it in the repo
Για τη λειτουργία της υπηρεσία Concordia Application είναι απαραίτητα τα αντικείμενα (artifacts) που προκύπτουν από τη μεταγλώττιση των contracts και τη μεταφόρτωση/δημοσίευσή τους στο blockchain. Για την εισαγωγή των artifacts στην υπηρεσία έχουν αναπτυχθεί δύο μέθοδοι. Η μία μέθοδος είναι η μεταγλώττιση και μεταφόρτωση των contracts πριν την παραγωγή του πακέτου λογισμικού της υπηρεσίας για τελική χρήση (production build). Με αυτό τον τρόπο η υπηρεσία θα έχει διαθέσιμα τα artifacts μέσω της βιβλιοθήκης που παράγεται από το άρθρωμα concordia-contracts. Αυτή η μέθοδος έχει το μειονέκτημα ότι το τελικό πακέτο λογισμικού (production build) ``δένεται'' με μία συγκεκριμένη έκδοση των contracts η οποία είναι διαθέσιμη κατά τη δημιουργία του πακέτου. Αυτό σημαίνει ότι σε ενδεχόμενη ενημέρωση των contracts πρέπει αναγκαστικά να δημιουργηθεί και νέα έκδοση του πακέτου λογισμικού της υπηρεσίας Concordia Application.
Για τη λειτουργία της υπηρεσία Concordia Application είναι απαραίτητα τα αντικείμενα (artifacts) που προκύπτουν από τη μεταγλώττιση των contracts και τη μεταφόρτωση/δημοσίευσή τους στο blockchain. Για την εισαγωγή των artifacts στην υπηρεσία έχουν αναπτυχθεί δύο μέθοδοι.
Η πρώτη μέθοδος είναι η μεταγλώττιση και μεταφόρτωση των contracts πριν την παραγωγή του πακέτου λογισμικού της υπηρεσίας για τελική χρήση (production build). Με αυτό τον τρόπο η υπηρεσία θα έχει πρόσβαση στα artifacts μέσω της βιβλιοθήκης που παράγεται από το άρθρωμα concordia-contracts. Αυτή η μέθοδος έχει το μειονέκτημα ότι το τελικό πακέτο λογισμικού (production build) ``δένεται'' με όποια συγκεκριμένη έκδοση των contracts είναι διαθέσιμη κατά τη δημιουργία του πακέτου. Αυτό σημαίνει ότι σε ενδεχόμενη ενημέρωση των contracts πρέπει αναγκαστικά να δημιουργηθεί και νέα έκδοση του πακέτου λογισμικού της υπηρεσίας Concordia Application.
Για την αποφυγή του παραπάνω προβλήματος αναπτύχθηκε η δεύτερη μέθοδος προσκόμισης των contract artifacts, η οποία είναι η λήψη τους (download) από μία άλλη τοποθεσία στο διαδίκτυο. Σε αυτή τη μέθοδο, η εφαρμογή κατά την εκκίνησή της πραγματοποιεί ένα HTTP αίτημα (HTTP request) σε διεύθυνση η οποία δίνεται ως μεταβλητή περιβάλλοντος (environment variable). Η απάντηση του αιτήματος αναμένεται να περιέχει τα artifacts ώστε η εφαρμογή να τα χρησιμοποιήσει.
Η υπηρεσία αυτή πακετάρεται μαζί με τον διακομιστή nginx και γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως εικόνα docker (docker image) μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Διανομή}
Η υπηρεσία Concordia Application πακετάρεται μαζί με τον διακομιστή nginx και γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως εικόνα docker (docker image) μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub. Κατά την εκτέλεση της εικόνας οι χρήστες μπορούν μέσω μεταβλητών περιβάλλοντος να ορίσουν παραμέτρους της εκτέλεσης όπως ο εξυπηρετητής (host) της εφαρμογής και οι τοποθεσίες των υπηρεσιών Rendezvous Server και Contracts Provider.
Η υπηρεσία αυτή αποτελείται από ένα απλό εκτελέσιμο πρόγραμμα γραμμής εντολών βασισμένο στο άρθρωμα concordia-contracts που αναλύθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο (κεφάλαιο \ref{subsection:4-4-software-units}). Το πρόγραμμα μεταγλωττίζει τα contracts και έπειτα τα μεταφορτώνει στο blockchain το οποίο είναι ορισμένο με χρήση μεταβλητών περιβάλλοντος. Τέλος, αν οι κατάλληλες μεταβλητές περιβάλλοντος είναι ορισμένς το πρόγραμμα μεταφορτώνει τα τελικά artifacts σε αποθετήριο.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Περιγραφή - Στόχοι υπηρεσίας}
Η υπηρεσία αυτή αποτελείται από ένα εκτελέσιμο πρόγραμμα γραμμής εντολών βασισμένο στο άρθρωμα concordia-contracts που αναλύθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο (κεφάλαιο \ref{subsection:4-4-software-units}). Το πρόγραμμα, κατά την εκτέλεσή του, μεταγλωττίζει τα contracts και έπειτα τα μεταφορτώνει στο blockchain το οποίο είναι ορισμένο με χρήση μεταβλητών περιβάλλοντος. Τέλος, αν οι κατάλληλες μεταβλητές περιβάλλοντος είναι ορισμένες, το πρόγραμμα μεταφορτώνει τα τελικά artifacts σε αποθετήριο Concordia Contracts Provider.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Διανομή}
Η υπηρεσία αυτή γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub.
Η υπηρεσία αυτή γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub. Οι χρήστες μπορούν χρησιμοποιώντας μεταβλητές περιβάλλοντος να αλλάξουν την διεύθυνση του blockchain και την τοποθεσία της υπηρεσίας Contracts Provider στην οποία το πρόγραμμα θα μεταφορτώσει τα contracts και τα artifacts.
Η υπηρεσία καρφιτσώματος περιεχομένου (Concordia Pinner) αποτελεί μία εφαρμογή τερματικού (temrinal application/cmd application) η οποία στοχεύει στο καρφίτσωμα (pinning) του περιεχομένου που αποθηκεύεται στο IPFS μέσω της βάσης OrbitDB. Η υπηρεσία είναι γραμμένη στη γλώσσα προγραμματισμού Javascript.
Λόγω του τρόπου λειτουργίας % todo: insert reference
του IPFS, το περιεχόμενο που αναρτούν οι χρήστες πρέπει να καρφιτσώνεται από άλλους χρήστες ή αυτόνομες εφαρμογές, όπως η υπηρεσία Concordia Pinner, ώστε να είναι διαθέσιμο. Αν το περιεχόμενο δεν καρφιτσωθεί τότε μόνο ο/η χρήστης που το δημιούργησε μπορεί να το διαθέσει στους υπόλοιπους χρήστες, έτσι αν ο/η δημιουργός δεν είναι διαθέσιμος/διαθέσιμη, ούτε το περιεχόμενο θα είναι. Η υπηρεσία αυτή υλοποιήθηκε για να εγγυηθεί η διαθεσιμότητα του περιεχομένου του συστήματος που αποθηκεύεται στο IPFS (τίτλοι topics, τίτλοι posts και άλλα).
Η υπηρεσία αυτή υλοποιήθηκε για να εγγυηθεί η διαθεσιμότητα του περιεχομένου του συστήματος που αποθηκεύεται στο IPFS (τίτλοι θεμάτων, περιεχόμενο μηνυμάτων και άλλα). Λόγω του τρόπου λειτουργίας % todo: insert reference
του IPFS, το περιεχόμενο που αναρτούν οι χρήστες πρέπει να καρφιτσώνεται από άλλους χρήστες ή αυτόνομες εφαρμογές, όπως η υπηρεσία Concordia Pinner, ώστε να είναι διαθέσιμο. Αν το περιεχόμενο δεν καρφιτσωθεί, τότε θα είναι διαθέσιμο στους υπόλοιπους χρήστες μόνο από τον/την δημιουργό, έτσι αν αυτός/αυτή δεν είναι ενεργός/ενεργή στο δίκτυο, το περιεχόμενο θα είναι αδύνατο να βρεθεί.
Η υπηρεσία συνδέεται στο blockchain από όπου παρακολουθεί την κατάσταση του συστήματος και ``ακούει'' για νέους χρήστες, θέματα και μηνύματα. Η υπηρεσία συνδέεται επίσης στο IPFS, έτσι όταν δημιουργηθεί νέο περιεχόμενο στο σύστημα, η υπηρεσία το καρφιτσώνει αυτόματα. Με αυτό τον τρόπο, διατηρώντας την υπηρεσία διαθέσιμη για πάντα, εκτελώντας τη για παράδειγμα σε ένα διακομιστή (server), διαβεβαιώνεται η διαθεσιμότητα του περιεχομένου.
Η υπηρεσία συνδέεται στο blockchain από όπου παρακολουθεί την κατάσταση του συστήματος και ``ακούει'' για νέους χρήστες, θέματα και μηνύματα. Η υπηρεσία συνδέεται επίσης στο IPFS, έτσι όταν δημιουργηθεί νέο περιεχόμενο στο σύστημα, η υπηρεσία το καρφιτσώνει αυτόματα. Με αυτό τον τρόπο, διατηρώντας την υπηρεσία πάντα διαθέσιμη, για παράδειγμα εκτελώντας τη σε περιβάλλον διακομιστή (server), διαβεβαιώνεται η διαθεσιμότητα του περιεχομένου.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Διανομή}
Η υπηρεσία αυτή γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub.
Η υπηρεσία αυτή γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub. Κατά την εκτέλεση της εικόνας οι χρήστες μπορούν μέσω μεταβλητών περιβάλλοντος να ορίσουν παραμέτρους της υπηρεσίας όπως τον εξυπηρετητή (host), τη διεύθυνση του blockchain, τις διαδρομές αποθήκευσης των δεδομένων και τις τοποθεσίες των υπηρεσιών Rendezvous Server και Contracts Provider.
Η υπηρεσία Contracts Provider αποτελεί μία βοηθητική υπηρεσία η οποία υλοποιεί ένα απλό αποθετήριο για τα contract artifacts. Είναι γραμμένη σε Javascript και διαθέτει δύο HTTP endpoints, ένα για τη μεταφόρτωση (upload) των artifacts προς την υπηρεσία και ένα για τη λήψη (download) από την υπηρεσία. Η υπηρεσία υποστηρίζει επίσης την επισύναψη ετικετών στα artifacts, όπως η έκδοση (version) ή το κλαδί ανάπτυξης (branch, για παράδειγμα master/develop).
Η υπηρεσία χρησιμοποιείται σε μία προσπάθεια αποσύνδεσης της βασικής εφαρμογής που υλοποιεί η υπηρεσία Concordia Application από μία συγκεκριμένη έκδοση των contracts. Οι λόγοι που αυτό είναι επιθυμητό αναπτύχθηκαν στην περιγραφή της υπηρεσίας Concordia Application (κεφάλαιο \ref{subsection:4-4-concordia-application-service}). Ωστόσο, η υπηρεσία Contracts Provider αποτελεί σημείο κεντροποίησης του συστήματος, για το λόγο αυτό θεωρείται προσωρινή λύση η οποία θα μπορούσε να αντικατασταθεί από αποκεντρωτικές λύσεις όπως η μεταφόρτωση των artifacts στο IPFS και ο διαμοιρασμός τους από εκεί.
Η υπηρεσία αυτή γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Διανομή}
Η υπηρεσία αυτή γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub. Οι χρήστες μπορούν χρησιμοποιώντας μεταβλητές περιβάλλοντος να αλλάξουν παραμέτρους της εκτέλεσης όπως η διαδρομή αποθήκευσης των μεταφορτωμένων contract artifacts.
Η υπηρεσία Ganache αποτελεί μία εφαρμογή τερματικού η οποία είναι μέρος της δωρεάν σουίτας ανοιχτού λογισμικού Truffle. Η εφαρμογή δημιουργεί ένα τοπικό, ιδιωτικό blockchain το οποίο ακολουθεί το πρότυπο του Ethereum. Επίσης, η εφαρμογή δρα ως minner στο δίκτυο, διεκπεραιώνοντας όλες τις συναλλαγές.
Για την χρήση της υπηρεσίας αυτής αναπτύχθηκε μία νέα εικόνα docker που βασίζεται στην επίσημη εικόνα που διατίθεται από την σουίτα και προσθέτει μερικές χρήσιμες λειτουργικότητες όπως η δυνατότητα αποκάλυψης των κλειδιών που δημιουργούνται κατά την εκτέλεση. Η υπηρεσία γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Διανομή}
Για την χρήση της υπηρεσίας αυτής αναπτύχθηκε μία νέα εικόνα docker που βασίζεται στην επίσημη εικόνα που διατίθεται από την σουίτα και προσθέτει μερικές χρήσιμες λειτουργικότητες όπως η δυνατότητα αποκάλυψης των κλειδιών που δημιουργούνται κατά την εκτέλεση. Η υπηρεσία γίνεται διαθέσιμη για χρήση ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub. Η εικόνα παρέχει την δυνατότητα τροποποίησης των παραμέτρων εκτέλεσης με χρήση μεταβλητών περιβάλλοντος. Με αυτό τον τρόπο οι χρήστες μπορούν να αλλάξουν τον αριθμό των λογαριασμών που θα δημιουργηθούν, το ποσό του Ether που θα λάβει κάθε λογαριασμός καθώς και άλλες μεταβλητές.
Η υπηρεσία αποτελεί δωρεάν λογισμικό ανοιχτού κώδικα το οποίο χρησιμοποιήθηκε (αλλά δεν αναπτύχθηκε) στα πλαίσια της διπλωματικής και υλοποιεί το πρωτόκολλο rendezvous για την εύρεση ομότιμων χρηστών (peers). Η υπηρεσία είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του IPFS, ώστε οι ομότιμοι χρήστες (peers) να μπορούν να ανακαλύψουν τις διευθύνσεις των υπόλοιπων χρηστών του δικτύου.
\vspace{0.5cm}
\textbf{Διανομή}
Η υπηρεσία αυτή είναι διαθέσιμη για χρήση από τους δημιουργούς της τόσο ως εφαρμογή μέσω του αποθετηρίου λογισμικού npm αλλά και ως docker image μέσω του αποθετηρίου εικόνων dockerhub.
Στο μοντέλο των μικροϋπηρεσιών βασικό χαρακτηριστικό είναι η επικοινωνία των ξεχωριστών υπηρεσιών και η ανταλλαγή μηνυμάτων για την επίτευξη των λειτουργικοτήτων του συστήματος. Σε αυτό το κεφάλαιο θα αναλυθεί ο τρόπος με τον οποίο οι μικροϋπηρεσίες επικοινωνούν μεταξύ τους καθώς και η φύση και το περιεχόμενο των μηνυμάτων που ανταλλάσουν.
Στο μοντέλο των μικροϋπηρεσιών, βασικό χαρακτηριστικό είναι η επικοινωνία των ξεχωριστών υπηρεσιών και η ανταλλαγή μηνυμάτων για την επίτευξη των λειτουργικοτήτων του συστήματος. Σε αυτό το κεφάλαιο θα αναλυθεί ο τρόπος με τον οποίο οι μικροϋπηρεσίες επικοινωνούν μεταξύ τους καθώς και η φύση και το περιεχόμενο των μηνυμάτων που ανταλλάσουν.
Στο παρακάτω διάγραμμα (διάγραμμα \ref{figure:4-4-communications-graph}) φαίνεται ο γράφος που οπτικοποιεί τα κανάλια επικοινωνίας μεταξύ των μικροϋπηρεσιών, καθώς και τα κανάλια επικοινωνίας των μικροϋπηρεσιών με το blockchain.
