Die Rolle von Middleware in der modernen IT-Landschaft
Unternehmen in der heutigen Zeit setzen verstärkt auf die Digitalisierung. Um ihre Geschäftsziele zu erreichen, nutzen diese Organisationen eine Vielfalt von Hardware- und Softwareprodukten.
Die eingesetzte Hardware und Software werden oft unabhängig voneinander entwickelt, was bedeutet, dass sie nicht automatisch zur Zusammenarbeit konzipiert sind. Es ist jedoch entscheidend, dass diese Komponenten reibungslos miteinander interagieren.
Hier kommt die Middleware ins Spiel, um sicherzustellen, dass die unterschiedlichen Hardware- und Softwareanwendungen effizient zusammenarbeiten können.
Was ist Middleware?
Middleware kann als eine spezielle Software definiert werden, die es verschiedenen Applikationen ermöglicht, miteinander zu kommunizieren. Sie agiert als eine Art unsichtbare Vermittlungsschicht, die das Datenmanagement und die Kommunikation für verteilte Anwendungen vereinfacht.
Mithilfe von Middleware können Benutzer Anfragen bearbeiten, wie beispielsweise das Absenden von Formularen über einen Webbrowser. Sie ermöglicht es dem Webserver auch, dynamische Webseiten basierend auf dem Benutzerprofil zu erstellen.
Wie funktioniert Middleware?
Middleware ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen zu erstellen, ohne für jede Datenquelle, Anwendungskomponente, jedes Gerät oder jede Computerressource individuelle Integrationen entwickeln zu müssen.
Middleware bietet eine Vielzahl von Diensten und Anwendungen, die über Messaging-Frameworks wie Representational State Transfer (REST), JavaScript Object Notation (JSON), Extensible Markup Language (XML), Simple Object Access Protocol (SOAP) oder Webservices kommunizieren können.
Darüber hinaus ermöglicht Middleware die Kommunikation zwischen Komponenten, die in verschiedenen Programmiersprachen wie Java, Ruby, C++, PHP und Python geschrieben wurden.
Warum Middleware einsetzen?
Entwickler setzen Middleware ein, um folgende Ziele zu erreichen:
- Sichere Verbindungen und Datenübertragung: Middleware nutzt Sicherheitsprotokolle wie Transport Layer Security (TLS), um eine sichere Verbindung zwischen der Frontend-Anwendung und den Backend-Datenquellen herzustellen. Sie bietet auch Authentifizierungsfunktionen, die Benutzer zur Eingabe von digitalen Zertifikaten oder Anmeldeinformationen auffordern.
- Konfiguration und Steuerung von Integrationen und Verbindungen: Middleware passt Antworten von Diensten oder Backend-Anwendungen an, basierend auf den Anfragen des Clients oder der Frontend-Anwendung. Ein Beispiel hierfür ist die Sortierung von Suchergebnissen in einer Einzelhandelsumgebung, bei der die Middleware Standortinformationen verwendet, um Produkte aus einer Bestandsdatenbank zu filtern.
- Dynamische Verwaltung des Datenverkehrs über verteilte Systeme: In typischen Systemen kann es zu Schwankungen im Datenverkehr kommen. Unternehmens-Middleware kann helfen, Client-Anfragen auf verschiedene Server zu verteilen, insbesondere bei einem starken Anstieg der Anfragen. Dies ist auch nützlich, wenn mehrere Clients gleichzeitig auf Ressourcen aus derselben Datenquelle zugreifen.
Hauptkomponenten von Middleware
Eine typische Middleware-Anwendung besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten, um eine Datenpipeline zu erstellen. Zu den wichtigsten Komponenten der Middleware-Architektur gehören:
- Managementkonsole: Hier befinden sich die Softwareregeln, die Aktivitäten des Middleware-Systems und die Konfigurationen.
- Client-Schnittstelle: Dies ist der äußere Teil der Middleware-Software, der mit der Anwendung kommuniziert.
- Interne Middleware-Schnittstelle: Dies ist die „interne Klebstoff“, die die verschiedenen Komponenten der Software zusammenhält.
- Vertragsmanager: Definiert die Regeln für den Datenaustausch und stellt sicher, dass sich Anwendungen an diese Regeln halten.
- Plattformschnittstelle: Stellt sicher, dass die Middleware mit verschiedenen Betriebssystemen kompatibel ist.
- Laufzeitmonitor: Überwacht kontinuierlich die Datenbewegung im System und meldet ungewöhnliches Verhalten.
- Datenbankmanager: Nicht in allen Middleware-Systemen vorhanden, ermöglicht die Integration mit verschiedenen Datentypen.
- Sitzungsmanager: Speichert Datenaktivitätsaufzeichnungen für Reporting und sorgt für einen reibungslosen Informationsfluss.
Verschiedene Arten von Middleware
#1. Nachrichtenorientierte Middleware (MOM)
MOM ist eine Softwareinfrastruktur, die den Austausch von Nachrichten zwischen verteilten Anwendungen ermöglicht. Sie transformiert und übersetzt Nachrichten, um sicherzustellen, dass die jeweiligen Ziele sie korrekt verstehen können und verwaltet das Routing von Nachrichten.
#2. API (Application Programming Interface)-Middleware
API-Middleware bietet Tools zur Verwaltung, Erstellung und Bereitstellung von APIs für Anwendungen. Beispiele hierfür sind API-Verwaltungsplattformen und API-Gateways.
#3. Remote Procedure Call (RPC)-Middleware
RPC-Middleware ermöglicht es einer Anwendung, eine Prozedur oder Aktion in einer anderen Anwendung auszulösen, unabhängig davon, ob sie auf demselben oder einem anderen Computer läuft.
#4. Transaktionale Middleware
Transaktionsverarbeitungsmonitore (TPMs) stellen sicher, dass Transaktionen korrekt durchgeführt werden, einschließlich des Löschens, Änderns oder Ergänzens von Daten bei Bedarf.
#5. Robotik-Middleware
Robotik-Middleware vereinfacht die Integration von Software, Firmware und Hardware verschiedener Entwickler, um die Zusammenarbeit zu fördern.
#6. Geräte-Middleware
Geräte-Middleware bietet Konnektivitäts- und Integrationsfunktionen zur Entwicklung von Apps für bestimmte Betriebssysteme.
Beispiele für Middleware-Plattformen
Plattform-Middleware bietet Tools und Ressourcen zur Unterstützung des Anwendungsentwicklungsprozesses. Entwickler nutzen sie, um Ressourcen zwischen verschiedenen Anwendungen gemeinsam zu nutzen. Hier sind einige Beispiele:
- Content-Management-Systeme (CMS): Ermöglichen Benutzern das Erstellen, Ändern, Speichern und Veröffentlichen von digitalen Informationen. WordPress ist ein Beispiel für ein Open-Source-CMS.
- Webserver: Empfangen, beantworten und verarbeiten Anfragen von Anwendungen oder Websites. Amazon Lightsail ist ein Beispiel für einen Dienst, der das Hosten von Webservern mit Anwendungen ermöglicht.
- Laufzeitumgebungen: Fungieren als kleine Betriebssysteme, die die Ausführung von Software ermöglichen, wie z.B. die Java Runtime Environment.
- Container: Werden mit einem Paket von Anwendungscodes und allen notwendigen Ressourcen geliefert. Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) ist ein Beispiel für einen Service zur Bereitstellung und Skalierung von containerisierten Anwendungen.
Faktoren bei der Auswahl einer Middleware-Plattform
- Bedürfnisse: Die Wahl des richtigen Middleware-Systems hängt von den spezifischen Anforderungen ab.
- Budget: Es ist wichtig, die Kosten für ein solches System und dessen Auswirkungen auf die Geschäftsprozesse zu berücksichtigen.
- Sicherheitsniveau: Das gewählte System sollte keine Schwachstellen aufweisen, die die Daten für Dritte zugänglich machen könnten.
- Zuverlässigkeit: Bewertungen und Erfahrungen anderer Benutzer können bei der Entscheidung helfen.
Middleware und Cloud Computing
Viele Unternehmen nutzen Cloud-native Entwicklung, um die Vorteile solcher Umgebungen zu nutzen. Middleware, die jetzt als Cloud-Services angeboten wird, vereinfacht Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung und trägt zur Kostensenkung bei.
Middleware-Systeme unterstützen Anwendungsumgebungen, die reibungslos und konsistent über verteilte Netzwerke funktionieren, und ermöglichen es Entwicklungsteams, schnell sichere Apps zu erstellen, da sie DevSecOps-Strategien, Software-Supply-Chain-Sicherheit und Automatisierung unterstützen.
Die Rolle der Middleware in der Anwendungsentwicklung
Das Ziel jedes Unternehmens ist es, skalierbare Anwendungen zu haben. Middleware bietet die notwendige Umgebung mit einheitlichen funktionalen Fähigkeiten durch Container-, Laufzeit- und Integrationsschichten.
Vorteile von Middleware
- Innovative Lösungen: Entwicklungsteams können verschiedene Produkte entsprechend ihren Stärken einsetzen.
- Schnellere Entwicklung und Skalierbarkeit: Middleware ermöglicht es, verschiedene vorhandene Lösungen zu verbinden.
- Effiziente Konnektivität: Middleware verbessert die Konnektivität innerhalb einer Organisation und verteilter Systeme.
Lernressourcen: Middleware
#1. Middleware-Software – Ein vollständiger Leitfaden
Dieser Leitfaden unterstützt Entwickler bei der Bewältigung von Herausforderungen im Umgang mit Middleware und ist als Kindle und Taschenbuch erhältlich.
#2. Einführung in die Middleware
Dieses Buch erklärt verschiedene Middleware-Technologien und die Konzepte, auf denen sie basieren, und ist in verschiedenen Formaten verfügbar.
#3. Middleware und Cloud Computing
Dieses Buch bietet ein tieferes Verständnis von Cloud Computing und Middleware und ist sowohl als Kindle als auch als Taschenbuch verfügbar.
Anmerkung des Verfassers
Die Bedeutung von Middleware in der modernen Welt, in der Unternehmen Systeme aufbauen und den Großteil ihrer Dienste digitalisieren, ist nicht zu unterschätzen. Middleware hat die Produktivität gesteigert, da Entwickler keine Konfigurationen einrichten oder Systeme von Grund auf neu erstellen müssen. Wir können erwarten, dass weitere Middleware-Systeme eingeführt werden, da Unternehmen sich auf Skalierbarkeit und Effizienz konzentrieren.
Fazit
Middleware-Systeme sind essenziell, egal ob Sie im Cloud Computing oder in einer anderen Umgebung mit verteilten Anwendungen arbeiten. Sie ermöglichen die harmonische Zusammenarbeit verschiedener Hardware- und Softwarekomponenten, unabhängig von deren Designunterschieden.