Middleware: Was ist das und wie funktioniert es?

Unternehmen in der modernen Ära setzen weiterhin auf Digitalisierung. Solche Organisationen verwenden unterschiedliche Hardware- und Softwareprodukte, um ihre Ziele zu erreichen.

Die Hardware und Software, die in einem organisatorischen Setup verwendet werden, wurden unterschiedlich entwickelt, was bedeutet, dass sie nicht unbedingt für die Zusammenarbeit ausgelegt sind.

Eine solche Organisation muss jedoch sicher sein, dass ihre Hardware- und Softwareanwendungen zusammenarbeiten können.

Was ist Middleware?

Middleware kann als Software definiert werden, die verschiedene Anwendungen verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Es fungiert somit als versteckte Übergangsschicht, die das Datenmanagement und die Kommunikation für verteilte Anwendungen ermöglicht.

Über Middleware können Benutzer Anfragen wie das Senden von Formularen in einem Webbrowser ausführen. Eine solche Software ermöglicht es dem Webserver auch, dynamische Webseiten auf das Profil des Benutzers zurückzugeben.

Wie funktioniert Middleware?

Middleware ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen zu erstellen, ohne benutzerdefinierte Integrationen zu erstellen, wann immer sie Datenquellen, Anwendungskomponenten, Geräte oder Computerressourcen verbinden müssen.

Eine Middleware stellt verschiedene Dienste und Anwendungen bereit, die mit Messaging-Frameworks wie Repräsentational State Transfer (REST), JavaScript Object Notation (JSON), Extensible Markup Language (XML), Simple Object Access Protocol (SOAP) oder Webdiensten kommunizieren.

Middleware ermöglicht es auch Komponenten, die in verschiedenen Sprachen wie Java, Ruby, C++, PHP und Python geschrieben sind, miteinander zu kommunizieren.

Warum Middleware verwenden?

Entwickler verwenden Middleware, um Folgendes zu erreichen.

• Sichere Verbindungen und Datenübertragung . Middleware verwendet ein Netzwerksicherheitsprotokoll wie Transport Layer Security (TSL), um eine sichere Verbindung von der Front-End-Anwendung zu den Datenquellen im Back-End herzustellen. Solche Software kann auch Authentifizierungsfunktionen bieten und die Frontend-Anwendung auffordern, digitale Zertifikate oder Anmeldeinformationen (E-Mail/Benutzername und Passwort) anzufordern.
• Konfigurieren und steuern Sie Integrationen und Verbindungen. Middleware passt eine Antwort vom Dienst oder der Back-End-Anwendung basierend auf der Anfrage des Clients oder der Front-End-Anwendung an. Ein perfektes Beispiel ist eine Einzelhandelsumgebung, in der die Middleware die Standortinformationen im HTTP-Anforderungsheader oder die IP-Adresse verwenden kann, um Produktsuchergebnisse aus einer Back-End-Bestandsdatenbank zu sortieren.
• Verwalten Sie den Datenverkehr dynamisch über verteilte Systeme hinweg . Ein typisches System kann Schwankungen aufweisen, wie z. B. die Anzahl der Anforderungen pro Sekunde und der Datenverkehr. Eine Unternehmens-Middleware kann verwendet werden, wenn der Datenverkehr oder die Anfragen sprunghaft ansteigen, um Client-Anfragen auf verschiedene Server zu verteilen. Eine solche Lösung ist auch praktisch, wenn mehrere Clients gleichzeitig auf Ressourcen aus derselben Datenquelle zugreifen.

Schlüsselkomponenten von Middleware

Eine typische Middleware-Anwendung umfasst verschiedene Komponenten, die miteinander verbunden sind, um eine Datenpipeline zu erstellen. Dies sind die Hauptkomponenten der Middleware-Architektur.

• Verwaltungskonsole . Die Softwareregeln, die Aktivitäten des Middleware-Systems und die Konfigurationen befinden sich auf der Verwaltungskonsole.
• Client-Schnittstelle . Dies ist der äußere Teil der Middleware-Software, der mit der Anwendung kommuniziert. Entwickler verwenden die von der Clientschnittstelle bereitgestellten Funktionen, um verschiedene Aktionen mit der Anwendung auszuführen.
• Interne Middleware-Schnittstelle . Dies ist wie der innere Klebstoff, der die verschiedenen Komponenten der Software zusammenhält. Verschiedene Komponenten nutzen diese interne Schnittstelle, um zusammenzuarbeiten und ein gemeinsames Ziel zu erreichen.
• Vertragsmanager . Der Vertragsmanager definiert die Regeln für den Datenaustausch in der Middleware-Software. Dies ist auch die Komponente, die sicherstellt, dass sich verschiedene Anwendungen beim Datenaustausch an die festgelegten Regeln halten.
• Plattformschnittstelle . Diese Schnittstelle verfügt über Softwarekomponenten, die mit verschiedenen Betriebssystemen funktionieren. Diese Schnittstelle stellt sicher, dass die Middleware mit verschiedenen Plattformen kompatibel ist.
• Laufzeitmonitor. Ein Laufzeitmonitor hat die Aufgabe, Datenbewegungen innerhalb des Systems kontinuierlich zu überwachen. Diese Komponente erkennt und meldet ungewöhnliches Verhalten, auf das Techniker reagieren können.
• Datenbankmanager . Ein Datenbankmanager ist möglicherweise nicht in allen Middleware-Systemen verfügbar. Eine solche Komponente lässt sich mit verschiedenen Datentypen integrieren.
• Sitzungsmanager. Eine solche Komponente speichert Datenaktivitätsaufzeichnungen für das Reporting und sorgt für einen reibungslosen Informationsfluss.

Verschiedene Arten von Middleware

#1. Nachrichtenorientierte Middleware (MOM)

MOM ist eine Softwareinfrastruktur, die das Empfangen und Senden von Nachrichten über verteilte Anwendungen ermöglicht. Nachrichtenorientierte Middleware transformiert oder übersetzt Nachrichten, die zwischen Systemen ausgetauscht werden, damit die Ziele sie verstehen können. MOM verwaltet auch das Routing der Nachrichten, um sicherzustellen, dass sie die richtigen Komponenten erhalten und in der richtigen Reihenfolge sind.

#2. API-Middleware (Application Programming Interface).

API-Middleware verfügt über Tools, mit denen Entwickler APIs für ihre Anwendungen verwalten, erstellen und verfügbar machen können. API-Verwaltungsplattformen, API-Entwicklerportale und API-Gateways sind Beispiele für API-Middleware.

#3. Remote Procedure Call (RPC)-Middleware

RPC-Middleware ist Software, die es einer Anwendung ermöglicht, eine Prozedur/Aktion in einer anderen Anwendung auszulösen. Solche Anwendungen können auf demselben oder auf verschiedenen Computern ausgeführt werden.

#4. Transaktionale Middleware

Transaktionsverarbeitungsmonitore (TPMs) sind Beispiele für transaktionale Middleware. TPMs stellen sicher, dass Transaktionen von einem Schritt zum nächsten gehen; bei Bedarf können Daten gelöscht, geändert oder ergänzt werden.

#5. Robotik-Middleware

Ein Robotersystem kann Software, Firmware und Hardware von verschiedenen Entwicklern/Herstellern haben. Robotik-Middleware vereinfacht den Prozess der Integration dieser verschiedenen Produkte für die Zusammenarbeit.

#6. Geräte-Middleware

Geräte-Middleware verfügt über eine Reihe von Konnektivitäts- und Integrationsfunktionen zum Entwickeln von Apps für ein bestimmtes Betriebssystem.

Beispiele für Middleware-Plattformen

Plattform-Middleware ist ein System mit Tools und Ressourcen, die den Anwendungsentwicklungsprozess unterstützen. Entwickler verwenden Plattform-Middleware, um Ressourcen zwischen Anwendungen gemeinsam zu nutzen. Im Folgenden finden Sie Beispiele für Middleware-Plattformen.

• Content-Management-Systeme (CMS ). Ein CMS ist ein System, das es Benutzern ermöglicht, digitale Informationen zu erstellen, zu ändern, zu speichern und zu veröffentlichen. WordPress ist ein perfektes Beispiel für ein Open-Source-Content-Management-System.
• Webserver. Webserver sind Systeme, die Anwendungs-/Websiteanfragen empfangen, beantworten und verarbeiten. Amazon Lightsail ist ein Beispiel für ein System, das es Benutzern ermöglicht, Webserver mit leichten Anwendungen zu hosten.
• Laufzeitumgebung . Eine Runtime funktioniert wie ein kleines Betriebssystem, das die Ausführung der Software ermöglicht. Beispielsweise wird Java Runtime Environment benötigt, um Java-Code/Anwendungen auszuführen.
• Behälter . Ein Container wird mit einem einsatzbereiten Paket der Anwendungscodes und aller erforderlichen Ressourcen geliefert. Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) ist ein Beispiel für einen Service, der es Entwicklern ermöglicht, containerisierte Anwendungen bereitzustellen und zu skalieren.

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl einer Middleware-Plattform

• Bedürfnisse . Es gibt verschiedene Arten von Middleware-Systemen. Sie sollten daher Ihre Bedürfnisse ermitteln, um herauszufinden, was am besten zu Ihnen passt.
• Budget . Sie müssen abwägen, wie viel Sie bereit sind, für ein solches System auszugeben und wie es Ihre Geschäftsprozesse beeinflusst.
• Sicherheitsstufe . Das ideale Middleware-System sollte keine Schwachstellen aufweisen, die Ihre Daten böswilligen Dritten aussetzen könnten.
• Zuverlässigkeit . Wenn Sie überprüfen, was andere über die Ziel-Middleware-Plattform zu sagen haben, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen.

Middleware wichtig für Cloud Computing

Die meisten Unternehmen wechseln jetzt zu einer Cloud-nativen Entwicklung, um die Vorteile solcher Umgebungen zu nutzen.

Solche Organisationen müssen jedoch eine konsistente Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung sicherstellen, unabhängig davon, ob sie eine öffentliche Cloud, eine private Cloud oder eine lokale Umgebung verwenden.

Um dies zu erreichen, wenden sich Unternehmen jetzt Middleware zu, die jetzt als Cloud-Services angeboten wird. Middleware vereinfacht somit Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung und senkt gleichzeitig die Entwicklungskosten.

Middleware-Systeme unterstützen Anwendungsumgebungen, die über verteilte Netzwerke hinweg reibungslos und konsistent funktionieren. Entwicklungsteams können somit schnell sichere Apps erstellen, da Middleware DevSecOps-Strategien, Software-Supply-Chain-Sicherheit und Automatisierung unterstützt.

Welche Rolle spielt Middleware in der App-Entwicklung?

Der Traum jedes Unternehmens ist es, skalierbare Anwendungen zu haben. Das Erstellen solcher Anwendungen erfordert eine Umgebung mit einheitlichen funktionalen Fähigkeiten. Middleware bietet eine solche Umgebung über die Container-, Laufzeit- und Integrationsschichten.

Vorteile von Middleware

• Innovative Lösungen . Ihr Entwicklungsteam kann bei der Entwicklung von Anwendungen je nach Stärke unterschiedliche Produkte einsetzen.
• Schnellere Entwicklung und Skalierbarkeit . Die Entwicklungsteams müssen nicht alles von Grund auf neu erstellen, da Middleware eine Brücke zur Verknüpfung verschiedener vorhandener Lösungen bildet.
• Effiziente Konnektivität. Möglicherweise haben Sie verschiedene Hardware- und Softwarekomponenten, die von verschiedenen Ingenieuren erstellt wurden. Das Middleware-System verbessert die Konnektivität innerhalb einer Organisation und verteilter Systeme.

Lernressourcen: Middleware

#1. Middleware-Software Ein vollständiger Leitfaden

Middleware-Software Ein vollständiger Leitfaden hilft Entwicklern, Herausforderungen bei der Middleware-Software aufzudecken und bessere Lösungen zu entwickeln. Dieses einfallsreiche Buch ist sowohl als Kindle- als auch als Taschenbuchversion erhältlich.

Vorschau	Produkt	Bewertung	Preis
	Middleware-Software Ein vollständiger Leitfaden – Ausgabe 2019	Noch keine Bewertungen	81,27 $	Kaufen Sie bei Amazon

#2. Einführung in die Middleware

Introduction to Middleware ist ein Buch, das verschiedene Middleware-Technologien und die Konzepte, auf denen sie basieren, erklärt. Das Buch ist in 3 Formaten erhältlich; Hardcover, eTextbook und Taschenbuch.

Vorschau	Produkt	Bewertung	Preis
	Einführung in Middleware: Webdienste, Objektkomponenten und Cloud Computing		111,22 $	Kaufen Sie bei Amazon

#3. Middleware und Cloud-Computing

Middleware und Cloud Computing ist das richtige Buch, wenn Sie ein tieferes Verständnis von Cloud Computing und Middleware wünschen. Dieses erstaunliche Buch ist sowohl als Kindle- als auch als Taschenbuchversion erhältlich.

Vorschau	Produkt	Bewertung	Preis
	Middleware und Cloud Computing: Oracle auf Amazon Web Services (AWS), Rackspace Cloud und RightScale		49,85 $	Kaufen Sie bei Amazon

Anmerkung des Verfassers

Die Rolle von Middleware ist in der modernen Welt, in der Unternehmen Systeme erstellen und auch die meisten ihrer Dienste digitalisieren, nicht zu übersehen. Die Verwendung von Middleware hat die Produktivität verbessert, da Entwickler keine Konfigurationen einrichten oder einige Systeme von Grund auf neu erstellen müssen. Wir können nur davon ausgehen, dass weitere Middleware-Systeme eingeführt werden, da sich Unternehmen auf Skalierbarkeit und effiziente Produktion konzentrieren.

Fazit

Middleware-Systeme sind wichtig, unabhängig davon, ob Sie im Cloud-Computing oder in einer anderen Umgebung mit verteilten Anwendungen arbeiten. Middleware macht es einfach, dass verschiedene Hardware- und Softwarekomponenten harmonisch zusammenarbeiten, ungeachtet der Designunterschiede.