A continuación se presenta una solución basada en MQTT ([1] mqtt.org) para conectar una plataforma web de venta, gestión de producto y relación con el cliente para que use e interaccione con una base de datos remota en uno o varios servidores protegidos (sin conexión directa).
Durante la secunda parte, a partir del punto 5. Usando MQTT para conectar nuestros sistemas, detallamos los pasos necesarios para implementar dicha solución, incluyendo indicaciones técnicas y ejemplos concretos de código necesarios para desplegar la solución [1] MQTT.
Palabras clave: MQTT, Micro servicios, Hacking, Seguridad web, Python, Stashing MQTT
Para una lectura rápida de concepto, recomendamos leer (no más de 2 minutos) los tres primeros puntos, junto con las conclusiones:
Varios de los desafíos a resolver con una plataforma de venta online y que tiene estar "conectada" en tiempo real con un backoffice remoto son:
Un único fallo de seguridad en la programación de la web podría poner en riesgo toda esta información.
Sin embargo, necesitamos poder proporcionar toda esta información al cliente debido a los enormes beneficios que esto proporciona: gestión ágil del producto y el acceso inmediato a la información que necesita el cliente.
Hay que contar con un diseño que espere lo mejor pero que se prepare para lo peor: la web puede ser hackeada y no por eso, el atacante debe tener acceso a puertos autorizados.
Tras varias alternativas estudiadas, llegamos a la conclusión de que necesitábamos una solución que proporcione un [3] bajo acoplamiento entre la web de venta online y el sistema interno de gestión contable (con sus distintos componentes).
En concreto, los requisitos a cumplir son:
El protocol MQTT ([1] mqtt.org) define un estándar abierto para el intercambio de mensajes entre distintos participantes siguiendo un modelo de [4] PUBLISH-SUBSCRIBE.
En esencia, participantes sin conocimiento mútuo, ni conexión directa, ejecutando plataforma heterogenea, pueden intercambiar mensajes sin tener que obligarse a estar presentes en el momento del intercambio.
Las características que nos proporciona MQTT, junto con algunos añadidos nos resuelven los retos técnicos que tenemos. Veamos cómo.
Lo primero que necesitaremos es un Broker MQTT. Este es el componente servidor del protocolo MQTT. Es el encargado de autorizar a los participantes, hacer el almacenamiento de los mensajes y de hacer el rutado entre los componentes que publican y los subscriptores.
Existen varias implementaciones disponibles [1] y [2].
[5] http://www.steves-internet-guide.com/mqtt-hosting-brokers-and-servers/
[6] https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/brokers
Nosotros usaremos [7] MyQttHub.com, una plataforma Cloud MQTT con toda la mecánica disponible, administración WEB y API REST.
MyQttHub.com nos proporciona un plan Open sin coste con capacidad para enviar 10.000 mensajes al día, 310.000 mensajes al mes. Sobrada capacidad de manera que tendríamos resuelta esta parte: no habría que preocuparse por mantener un sistema más.
Para ello, nos creamos una cuenta MyQttHub Open directamente desde la misma web, usando el formulario de subscripción: MyQttHub.com. Hay más información sobre el proceso en [3]:
[8] Cómo crear tu cuenta Open MyQttHub.com
Ahora, vayamos integrando paso a paso la solución en nuestro entorno. Comenzaremos con la parte privada de tu red (conectando una sede).
Para poder "exportar" la información que necesitan tus usuarios, necesitas conectar tus sistemas al servidor MQTT. El proceso de configuración inicial es sencillo:
Para ello, sigue los pasos descritos el siguiente enlace para descargar instalar y conectar tu equipo:
[9] MyQttSatellite: cliente MQTT para mapear mensajes a comandos
#!/usr/bin/python
import sys
import json
# leemos el mensaje recibido
message = open (sys.argv[1]).content
# parseamos el mensaje Json
newCustomer = json.loads (message)
if not newCustomer:
print "ERROR: failed to parse new customer mesasge, empty content received"
sys.exit (-1)
# implementa aquí la parte específica de alta de usuario en tu
# base de datos local (consulta SQL, llamada API, etc..)
# finalizamos reportando estado OK
sys.exit (0)
[10] Cómo generar respuestas MQTT con MyQttSatellite: uso de la cabecera X-Publish-Reply-To-Topic
command-mapper = [
"company/customer/new" -> comando_de_alta_de_cliente.py "
"company/customer/list/products" -> comando_de_listado_de_productos_de_cliente.py "
]
Con esta parte, ya estarían descritos los pilares que necesitas para gestionar mensajes recibidos desde la plataforma MQTT en tus nodos de red privada.
Ahora, antes de tocar tu plataforma web para comenzar a enviar mensajes MQTT, necesitas probar que todo funciona y es correcto.
Esta es una ventaja que nos proporciona MQTT. Nos permite probar la implementación enviando mensajes con el formato esperado para ver cómo responde el sistema.
Para ello, conecta a tu cuenta MyQttHub.com y usa la función de publicar mensaje que tienes en la parte superior del panel:
[11] Cómo publicar mensajes MQTT desde la interfaz Web MyQtthub.com
Probar la solución de esta manera te permitirá controlar y comprobar cómo funciona el conector cliente MQTT junto con los comandos que vayas implementando.
Una vez estés listo, ya podrías integrar la parte web online para que se subscriba y genere los mensajes necesarios para interacturar con el sistema remoto.
Llegados este punto solo resta conectar tu plataforma web con la solución MQTT. Antes de realizar ningún cambio, algunas recomendaciones sobre seguridad:
Efectívamente, la clave para obtener una seguridad adecuda es evitar que sea un cliente javascript MQTT o HTTP (javascript XmlHttpRpc) quien genere los mensajes MQTT en el lado web del navegador del usuario.
Al contrario, las claves para obtener buenos niveles de seguridad son:
Con estas consideraciones de seguridad hechas, ya solo resta elegir el formato de integración. Tenemos dos posibilidades:
Por facilicidad de integración y debido a que hace uso de una tecnología ámpliamente disponble, optaremos por integrar con HTTPS y el API REST.
Las partes a completar son:
Para ello, sigue las indicaciones del siguiente artículo que explica cómo realizar esta operación con Python. El ejemplo se puede adaptar fácilmente al lenguaje de programación que uses ya que estamos hablando de hacer consultas HTTPS:
[15] Usando el API REST de MyQttHub.com con python (httplib)
Con la solución desplegada, teniendo tu plataforma web conectanda a tu gestión interna vía interfaz MQTT, ya puedes pasar a hablar del almacenamiento ordenado de los mensajes intercambiados y del reenvío de mensajes.
Esta característica es fundamental para trazar qué pasó, cuándo y quién solicitó el cambio. También es necesaria para soportar situaciones de fallo durante el proceso de mensajes o la recepción de mensajes pendientes al no estar disponible.
Estas dos características (almacenamiento y reenvío) están fuertemente relacionadas pero se gestionan de manera independiente:
Efectívamente, con el primer soporte (el Reenvío MQTT) ya tenemos cubierto la capacidad de recibir los mensajes de alta y modificación de nuestra base de datos en el caso de que la conectividad en las sedes locales no esté disponible o haya problemas temporales con los servidores localizados en las mismas.
Además, los mensajes que reenvíe la plataforma se recibirán en orden: así aseguramos que los cambios que reciba la base de datos tendrán la misma cronología que cuando se produjeron.
Por otro lado, en el caso del Stashing, cada plataforma o Broker/MQTT lo configura de manera distinta. En el caso de MyQttHub.com sigue los siguientes pasos para crear un Stash y un filtro que ordene el almacenamiento de los mensajes que te interesan:
[2] Stashing MQTT para almacenamiento ordenado de los mensajes
Una vez creado el stashing tendrás todos los mensajes almacenados, en orden y con la capacidad para:
Hemos presentado un escenario donde necesitábamos resolver el problema de interxión de una plataforma web online junto con un backend de almacenamiento (un sistema de gestión) de manera [3] desacoplada y segura.
La solución presentada, basada en MQTT, nos permite resolver la comunicación entre ambas sin conexión directa.
También nos resuelve el problema de no tener que almacenar información sensible en la web: podemos seguir almacenándola en nuestro sistema de gestión interno (backoffice) y dar "APIs MQTT" para proporcionar acceso "selectivo" a los datos necesarios.
La solución también nos proporciona un almacenamiento de todas las solicitudes de cambio lanzadas desde el portal online. Esto permite trazar en orden qué ocurrió o realizar el reenvío de ciertas operaciones.
La solución basa en MQTT también nos resuelve que los participantes (la web online y el backoffice privado) no tengan que estar presentes en el intercambio: el backoffice puede reconectar más tarde para procesar todos los mensajes que tenga pendiente (y en el orden en el que fueron enviados).
Durante este artículo hemos podido trabajar distintos aspectos del protocolo MQTT, la plataforma Cloud MQTT MyQttHub.com y las distintas características de dispositivos, reenvío y almacenamiento duradero (Stashing).