Middleware: cos'è e come funziona?

Le aziende nell'era moderna stanno continuando ad abbracciare la digitalizzazione. Tali organizzazioni utilizzano diversi prodotti hardware e software per raggiungere i propri obiettivi.

L'hardware e il software utilizzati in una configurazione organizzativa sono stati progettati in modo diverso, il che significa che non sono stati necessariamente costruiti per funzionare insieme.

Tuttavia, un'organizzazione di questo tipo deve essere certa che le sue applicazioni hardware e software possano lavorare insieme.

Cos'è il middleware?

Il middleware può essere definito come un software utilizzato da diverse applicazioni per comunicare tra loro. Agisce quindi come un livello di transizione nascosto che consente la gestione e la comunicazione dei dati per le applicazioni distribuite.

Attraverso il middleware, gli utenti possono eseguire richieste come l'invio di moduli su un browser web. Tale software consente inoltre al server Web di restituire pagine Web dinamiche sul profilo dell'utente.

Come funziona il middleware?

Il middleware consente agli sviluppatori di creare applicazioni senza creare integrazioni personalizzate ogni volta che devono connettere origini dati, componenti dell'applicazione, dispositivi o risorse di elaborazione.

Un middleware fornisce diversi servizi e applicazioni che comunicano con framework di messaggistica come REST (Representational State Transfer), JavaScript Object Notation (JSON), Extensible Markup Language (XML), Simple Object Access Protocol (SOAP) o servizi web.

Il middleware consente inoltre ai componenti scritti in linguaggi diversi, come Java, Ruby, C++, PHP e Python, di comunicare tra loro.

Perché utilizzare il middleware?

Gli sviluppatori utilizzano il middleware per ottenere quanto segue.

• Connessioni sicure e trasferimento dati . Il middleware utilizza un protocollo di sicurezza di rete come Transport Layer Security (TSL) per stabilire una connessione sicura dall'applicazione front-end alle origini dati sul back-end. Tale software può anche offrire funzionalità di autenticazione, richiedendo all'applicazione frontend di richiedere certificati o credenziali digitali (e-mail/nome utente e password).
• Configura e controlla integrazioni e connessioni. Il middleware personalizza una risposta dal servizio o dall'applicazione back-end in base alla richiesta del client o alla richiesta dell'applicazione front-end. Un esempio perfetto sarà un'impostazione di vendita al dettaglio in cui il middleware può utilizzare le informazioni sulla posizione nell'intestazione della richiesta HTTP o l'indirizzo IP per ordinare i risultati della ricerca di prodotti da un database di inventario back-end.
• Gestisci il traffico in modo dinamico su sistemi distribuiti . Un sistema tipico può avere fluttuazioni, come il numero di richieste al secondo e il traffico. Un middleware aziendale può essere utilizzato quando il traffico o le richieste aumentano per distribuire le richieste dei client su vari server. Una soluzione di questo tipo è utile anche quando più client accedono contemporaneamente alle risorse dalla stessa origine dati.

Componenti chiave del middleware

Una tipica applicazione middleware comprende vari componenti che si connettono per creare una pipeline di dati. Questi sono i componenti principali dell'architettura middleware.

• Consolle di gestione . Le regole del software, le attività del sistema middleware e le configurazioni si trovano nella console di gestione.
• Interfaccia cliente . Questa è la parte esterna del software middleware che comunica con l'applicazione. Gli sviluppatori utilizzano le funzioni fornite dall'interfaccia client per eseguire varie azioni con l'applicazione.
• Interfaccia interna del middleware . Questo è come il collante interno che lega insieme i diversi componenti del software. Diversi componenti utilizzano questa interfaccia interna per lavorare insieme e raggiungere un obiettivo comune.
• Responsabile contratti . Il responsabile del contratto definisce le regole per lo scambio di dati nel software middleware. Questo è anche il componente che garantisce che le varie applicazioni rispettino le regole impostate durante lo scambio di dati.
• Interfaccia della piattaforma . Questa interfaccia ha componenti software che funzionano con diversi sistemi operativi. È questa interfaccia che garantisce che il middleware sia compatibile con diverse piattaforme.
• Monitoraggio del tempo di esecuzione. Un monitor di runtime ha il compito di monitorare continuamente i movimenti dei dati all'interno del sistema. Questo componente rileva e segnala comportamenti insoliti su cui gli ingegneri possono intervenire.
• Gestore di banche dati . Un gestore di database potrebbe non essere disponibile in tutti i sistemi middleware. Tale componente si integra con diversi tipi di dati.
• Responsabile della sessione. Tale componente memorizza i record di attività dei dati per la reportistica e garantisce un flusso continuo di informazioni.

Diversi tipi di middleware

#1. Middleware orientato ai messaggi (MOM)

MOM è un'infrastruttura software che consente di ricevere e inviare messaggi tramite applicazioni distribuite. Il middleware orientato ai messaggi trasforma o traduce i messaggi scambiati tra i sistemi in modo che gli obiettivi possano comprenderli. MOM gestisce anche l'instradamento dei messaggi per garantire che ricevano i componenti corretti e siano nell'ordine corretto.

#2. Middleware dell'interfaccia di programmazione dell'applicazione (API).

Il middleware API dispone di strumenti che gli sviluppatori possono utilizzare per gestire, creare ed esporre le API per le loro applicazioni. Le piattaforme di gestione API, i portali per sviluppatori API e i gateway API sono esempi di middleware API.

#3. Middleware RPC (Remote Procedure Call).

Il middleware RPC è un software che consente a un'applicazione di attivare una procedura/azione in un'altra applicazione. Tali applicazioni potrebbero essere in esecuzione sullo stesso computer o su computer diversi.

#4. Middleware transazionale

I monitor di elaborazione delle transazioni (TPM) sono esempi di middleware transazionale. I TPM assicurano che le transazioni passino da una fase all'altra; ove necessario, i dati possono essere cancellati, modificati o aggiunti.

#5. Middleware robotico

Un sistema robotico può avere software, firmware e hardware provenienti da diversi sviluppatori/produttori. Il middleware robotico semplifica il processo di integrazione di questi diversi prodotti affinché funzionino insieme.

#6. Middleware del dispositivo

Il middleware del dispositivo ha una serie di funzionalità di connettività e integrazione per lo sviluppo di app per un determinato sistema operativo.

Esempi di piattaforme middleware

Il middleware della piattaforma è un sistema con strumenti e risorse che supportano il processo di sviluppo dell'applicazione. Gli sviluppatori utilizzano il middleware della piattaforma per condividere le risorse tra le applicazioni. Di seguito sono riportati esempi di piattaforme middleware.

• Sistemi di gestione dei contenuti (CMS ). Un CMS è un sistema che consente agli utenti di creare, modificare, archiviare e pubblicare informazioni digitali. WordPress è un perfetto esempio di un sistema di gestione dei contenuti open source.
• Server web. I server web sono sistemi che ricevono, rispondono ed elaborano richieste di applicazioni/sito web. Amazon Lightsail è un esempio di un sistema che consente agli utenti di ospitare server Web di applicazioni leggere.
• Ambiente di esecuzione . Un runtime funziona come un piccolo sistema operativo che consente l'esecuzione del software. Ad esempio, Java Runtime Environment è necessario per eseguire codice/applicazioni Java.
• Contenitori . Un contenitore viene fornito con un pacchetto pronto per la distribuzione dei codici dell'applicazione e di tutte le risorse necessarie. Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) è un esempio di servizio che consente agli sviluppatori di distribuire e ridimensionare le applicazioni containerizzate.

Fattori da considerare quando si sceglie una piattaforma middleware

• Bisogni . Esistono diversi tipi di sistemi middleware. Dovresti quindi determinare le tue esigenze per determinare ciò che ti si addice meglio.
• Bilancio . Devi valutare quanto sei disposto a spendere per un tale sistema e come influenza i tuoi processi aziendali.
• Livello di sicurezza . Il sistema middleware ideale non dovrebbe presentare alcuna vulnerabilità che possa esporre i tuoi dati a terze parti malintenzionate.
• Affidabilità . Controllare ciò che gli altri hanno da dire sulla piattaforma middleware di destinazione può aiutarti a prendere una decisione informata.

Middleware importante per il Cloud Computing

La maggior parte delle organizzazioni sta ora passando allo sviluppo cloud-native per sfruttare i vantaggi di tali ambienti.

Tuttavia, tali organizzazioni devono garantire sviluppo, implementazione e gestione coerenti indipendentemente dal fatto che utilizzino un cloud pubblico, un cloud privato o un ambiente on-premise.

Le organizzazioni si rivolgono ora al middleware, ora offerto come servizi cloud, per raggiungere questo obiettivo. Il middleware semplifica quindi lo sviluppo, l'implementazione e la gestione riducendo allo stesso tempo i costi di sviluppo.

I sistemi middleware supportano ambienti applicativi che funzionano in modo uniforme e coerente su reti distribuite. I team di sviluppo possono quindi creare rapidamente app sicure poiché il middleware supporta le strategie DevSecOps, la sicurezza della supply chain del software e l'automazione,

Qual è il ruolo del middleware nello sviluppo di app?

Il sogno di ogni azienda è avere applicazioni che funzionano su larga scala. La creazione di tali applicazioni richiede un ambiente con capacità funzionali unificate. Il middleware offre un tale ambiente attraverso i livelli di container, runtime e integrazione.

Vantaggi del middleware

• Soluzioni innovative . Il tuo team di sviluppo può utilizzare diversi prodotti in base ai loro punti di forza durante lo sviluppo delle applicazioni.
• Sviluppo e scalabilità più rapidi . I team di sviluppo non devono creare tutto da zero, poiché il middleware fornisce un ponte per collegare diverse soluzioni esistenti.
• Connettività efficiente. Potresti avere diversi componenti hardware e software creati da ingegneri diversi. Il sistema middleware migliora la connettività all'interno di un'organizzazione e dei sistemi distribuiti.

Risorse di apprendimento: middleware

#1. Software middleware Una guida completa

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#2. Introduzione al middleware

Introduzione al middleware è un libro che spiega diverse tecnologie middleware e i concetti su cui si basano. Il libro è disponibile in 3 formati; Copertina rigida, eTextbook e brossura.

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#3. Middleware e cloud computing

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Nota dell'autore

Il ruolo del middleware non può essere trascurato nel mondo moderno, dove le aziende stanno creando sistemi e digitalizzando anche la maggior parte dei loro servizi. L'utilizzo del middleware ha migliorato la produttività in quanto gli sviluppatori non devono impostare configurazioni o creare alcuni sistemi da zero. Possiamo solo aspettarci che continuino ad essere introdotti più sistemi middleware man mano che le organizzazioni si concentrano sulla scalabilità e sulla produzione efficiente.

Conclusione

I sistemi middleware sono importanti indipendentemente dal fatto che tu stia lavorando su cloud computing o qualsiasi altro ambiente con applicazioni distribuite. Il middleware facilita il funzionamento armonioso di diversi componenti hardware e software, indipendentemente dalle differenze di progettazione.