Middleware

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Was ist eine Middleware?

Der Begriff Middleware (übersetzt „Zwischenanwendung“) bezeichnet im Informatikbereich eine anwendungsneutrale Software, mit deren Hilfe sich die Lücken zwischen anderen Anwendungen, Tools und Datenbanken schließen lassen. Anwender können somit von nahtlosen Services profitieren und intelligent und prozessgetrieben Software und Datenbanken miteinander verbinden.

1968 tauchte erstmals der Begriff Middleware auf. Offiziell verwendet wird er aber erst seit Mitte der 80er Jahre, und das nur für Lösungen, die neuere Anwendungen mit älteren Systemen verbinden. Middleware kommt in Webservern, Applikationsservern, CMS sowie in anderen Anwendungen zum Einsatz. Obwohl jedes normale Betriebssystem eine API (Anwendungsprogrammierschnittstelle) bietet, stellt Middleware eine eigene API für grundlegende Features bereit.

Die Wichtigkeit einer Middleware wird deutlich, wenn die Nutzung von Netzwerkanwendungen durch Technologie-Start-ups betrachtet wird. Mithilfe von Middleware können autarke Anwendungen automatisch mit Softwareupdates integrieret werden und unternehmensweite Informationssysteme durch SaaS-Unternehmen schaffen.

Was sind die Aufgaben einer Middleware?

Die Aufgaben einer Middleware unterteilen sich wie folgt:

Fraktale und distribuierte Netzwerke bleiben verborgen
Aus verschiedenen heterogenen Softwareanwendungen wird eine homogenen Struktur
Die Middleware ist eine einheitliche Schnittstelle und unterstützt so die Entwicklung, Nutzbarkeit und das Zusammenspiel von Anwendungen
Bereitstellung allgemeiner Services, die eine effiziente Zusammenarbeit von Anwendungen ermöglichen ohne doppelte Aufgabenausführung
Unterstützung durch die Bereitstellung allgemeiner Programmierabstraktionen

Wieso brauchen Unternehmen eine Middleware?

Die Middleware deckt einen großen Bereich von Funktionen ab. Dazu gehören:

Verwaltung der Verbindung zwischen verschiedenen Backend-Ressourcen: durch den Einsatz einer Middleware-Komponente kann ein schneller und einfacher Zugriff auf gängige Backend-Datenbanken ermöglichen.
Umsetzten der Anforderungen des Clients dank Middleware-Software möglich:
Wichtige Rolle der Middleware bei parallelen Verarbeitungen, beim Lastenausgleich und beim Transaktionsmanagement: Middleware kann sowohl vertikal als auch horizontal skaliert werden, um Client-Anfragen auf mehreren Servern, virtuellen Maschinen oder Verfügbarkeitszonen zu verteilen
Sicherung der Backend-Ressourcen: bei Problemen oder Sicherheitslücken, kann eine Middleware-Software Anwender informieren und zu einer Sicherheitsinfrastruktur, durch abfragen von Passwörtern oder einer anderen Authentifizierung herausfordern

Warum sollte man eine Middleware verwenden?

Eine Middleware dient dazu, die Interaktion zwischen verschiedenen Punkten einer Anwendung oder zwischen verschiedenen Anwendungen zu unterstützen. Nutzt ein Unternehmen eine Middleware, kann es von folgenden Vorteilen profitieren:

Effiziente Konnektivität
Externe Konnektivität (REST-Service)
Eingebaue Data Science Module
Innovative und schnelle Lösungen (Option: No-/Low-Code Integration)
Verkürzte Transitionsperioden
Einfacher Zugang zu Workplace-Tools

Wo finden wir eine Middleware?

Die Integration einer Middleware kann auf mehreren Ebenen erfolgen.

Datenintegration: Integration von Datenressourcen sowie Dateien und Datenbanken.
Cloud-Integration: Integration zwischen verschiedenen Cloud-Diensten.
B2B-Integration: Integration von Datenressourcen und Partnerschnittstellen
Anwendungsintegration: Integration von Anwendungen, die von einem Unternehmen verwaltet werden.

14 Arten von Middleware

Insgesamt wird zwischen 14 spezifischen Arten von Middleware, die zur Lösung verschiedener Probleme dienen, unterschieden:

API’s (Programmierschnittstelle) unterstützten die Entwicklung mobiler Anwendungen auf einem bestimmten Betriebssystem.
Applikationsserver werden genutzt, um Unternehmensanwendungen zu erstellen und auszuführen..
Applikationsintegration ist ein Integrations-Framework aus verschiedenen Technologien und Services, die eine Middleware oder ein Middleware-Framework bilden, um die unternehmensweite Integration von Systemen und Anwendungen zu ermöglichen.
Content-zentrierte Middleware nutzt eine Anbieter-Verbraucher-Abstraktion, um bestimmten Content zu erhalten.
Datenintegration besitzt Tools, wie zum Beispiel ein Enterprise Service Bus
Geräte-Middleware ist ein Toolset für die Entwicklung von Anwendungen, die auf die Hardware-Umgebung abgestimmt sind.
Eingebettete Middleware dient als Vermittler und ermöglicht die Kommunikation mit Integrationsschnittstellen für eingebettete Applikationen, Betriebssysteme und anderen Anwendungen.
Games Engines ist ein Framework, der Grafik, Physik, Scripting oder Networking unterstützt.
Message-Oriented Middleware (MOM) ist eine Infrastruktur, welche die Übertragung von Nachrichten zwischen verteilten Systemen oder Elementen unterstützt.
Object Request Broker (ORB) ermöglicht mithilfe eines objektbezogenen Systems das Senden von Objekten und Abrufdiensten.
Portale ermöglicht die Frontend-Integration sowie die Interaktion eines Geräts mit seinem Backend-System.
Remote Procedure Call (RPC) wird synchron oder asynchron genutzt, um von dezentralen Systemen auf Dienste zuzugreifen.
Robotische Middleware wird eingesetzt, um komplexe Abläufe beim Bau von Robotern zu vereinfachen, wie z. B. bei der Entwicklung der Steuerung oder bei Simulationen.
Transaktionsverarbeitung kommt bei der Verarbeitungsüberwachung zum Einsatz, um eine Umgebung für die Entwicklung und Bereitstellung unterschiedlicher Anwendungen zu schaffen.

Was ist der Unterschied zwischen einer Middleware und einer API?

Grundsätzlich gilt: nicht jede Middleware ist eine API, aber jede API ist eine Art der Middleware.

Eine API bietet sich an, wenn zwei Applikationen direkt miteinander verbunden werden sollen.

Sprich: Software A soll direkt mit Software B verbunden werden.

Tritt der Fall ein, dass nicht nur zwischen Software A und Software B eine Datenkommunikation stattfinden soll, sondern auch noch zwischen Software C und Software D, dann wird eine Middleware in der „Mitte“ eingesetzt, um die Datenflüsse flexibel zu kombinieren.

Eine Middleware findet versteckt im Hintergrund statt und übersetzt. Somit ermöglicht sie die Kommunikation und Datenverwaltung über verschiedene Anwendungen hinweg.

Zusammenarbeit ermöglichen durch eine Middleware

In der Zeit der Industrie 4.0 bildet die Middleware einen wichtigen und zentralen Bestandteil der Automatisierung. Der Einsatz der Middleware ist für eine performante Integration und Automatisierung mittlerweile unerlässlich. Sie fungiert sowohl als Bindeglied als auch als Vermittler zwischen unterschiedlichen Anwendungen und eröffnet so unzählige Optionen, um eine Kommunikation zwischen den Anwendungen herzustellen.