Was ist Middleware?
Middleware ist Software, die verschiedenen Anwendungen hilft, miteinander zu kommunizieren. Sie bietet die Möglichkeit, Anwendungen intelligent und effektiv zu verbinden und gleichzeitig schnellere Innovationen zu ermöglichen.
Middleware dient als Verbindung zwischen verschiedenen Werkzeugen, Technologien und Datenbanken, um eine nahtlose Systemintegration zu schaffen. Ein einheitlicher Dienst wird dann den Benutzern durch das einzelne System angeboten.
Zum Beispiel können Benutzer einer Windows-Frontend-Anwendung Daten von einem Linux-Backend-Server senden und empfangen, ohne den Unterschied zu bemerken. Viele Unternehmen verlassen sich auf Message Queue (MQ) Tools, die das Publisher/Subscriber-Muster verwenden, um prozessbezogene Kommunikation zwischen IT-Systemen zu ermöglichen.
Arten von Middleware
Middleware spielt eine entscheidende Rolle in der modernen Unternehmensarchitektur, indem sie eine flexible und skalierbare Lösung für die Integration und Verwaltung komplexer Systeme bietet. Sie kommt in verschiedenen Typen vor, wie zum Beispiel:
- Datenbank-Middleware erleichtert die Kommunikation zwischen Datenbanken und anderen Anwendungen. Ihr Hauptziel ist es, alle Daten von lokalen und entfernten Datenbanken zu sammeln. Sie erledigt Aufgaben mit zwei verschiedenen Datenbanktypen, nämlich nativer Datenbank-Middleware und Call-Level-Interfaces (CLI). CLIs haben vollständige Zugriffsrechte auf verschiedene relationale Datenbanken über eine standardisierte Schnittstelle. Andererseits verwendet native Datenbank-Middleware native Techniken, um alle Funktionen und Merkmale einer bestimmten Datenbank zu erfassen.
- Remote Procedure Call (RPC) ist eine traditionelle Middleware, die als Client/Server-Prinzip funktioniert. Hier kann eine Client-Maschine ohne vorherige Kenntnis des Netzwerks jeden Dienstanfrage an ein Programm senden, das auf einem anderen Computer im Netzwerk läuft. RPC-Middleware verwendet Punkt-zu-Punkt-Kommunikation, was sie nicht skalierbar und ressourcenintensiv bei der Verarbeitung macht.
- Objekt-Middleware hat das primäre Ziel, die Kommunikation zwischen allen Objekten in einem verteilten Computersystem zu verwalten. Mit einem objektorientierten System überträgt die Objekt-Middleware alle Anfragen und Objekte von einem System zum anderen über ein Computernetzwerk.
- Webanwendungsserver fungieren als Middleware zwischen Browsern und anderen Systemen, um bessere Benutzeroberflächen für verschiedene Anwendungen zu schaffen. App-Server ermöglichen eine breite Palette von serverseitiger Verarbeitung.
- Nachrichtenorientierte Middleware (MOM) erleichtert das Senden und Empfangen aller Nachrichten über verschiedene verteilte Anwendungstypen. Sie macht die Nutzung aller Anwendungen über verschiedene Plattformen weniger kompliziert und erleichtert die Arbeit mit Netzwerkprotokollen und Betriebssystemen. E-Mail ist ein primäres Beispiel für nachrichtenorientierte Middleware.
- Portale, auch Enterprise-Portal-Server genannt, führen alle Funktionen wie Middleware aus, da sie eine nahtlose Frontend-Integration haben. Ihr Hauptziel ist es, die Kommunikation zwischen Client-Geräten und Backend-Systemen zu ermöglichen.
- Eingebettete Middleware verbindet Echtzeit-Betriebssysteme und eingebettete Anwendungen, erleichtert die Kommunikation und integriert Dienste mit Software-Schnittstellen.
- Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) sind eine Sammlung von Werkzeugen und Protokollen, die bei der Gestaltung verschiedener Anwendungen helfen und die Kommunikation zwischen sekundären Anwendungen und Diensten und primären Anwendungen ermöglichen, ohne dass Kenntnisse über Implementierungen auf beiden Seiten erforderlich sind.
- Inhaltszentrierte Middleware ist für Entwickler gemacht, die nur einen kleinen Teil des Inhalts des Systems extrahieren müssen und nicht wissen, wie sie dies tun sollen.
Middleware-Architektur
Die Middleware-Softwarearchitektur besteht aus mehreren miteinander verbundenen Teilen, die zusammenarbeiten, um eine Datenpipeline zu bilden. Durch die Middleware werden die Daten von einer verbindenden Anwendung zur anderen übertragen. Die Daten werden von der Middleware für die Kompatibilität verarbeitet.
Gemeinsame Middleware-Softwareteile sind wie folgt:
- Managementkonsole bietet Softwareentwicklern einen Überblick über die Operationen des Middleware-Systems, Software-Regeln und Konfigurationen.
- Client-Schnittstelle ist der äußere Teil der Middleware-Software, die mit den Anwendungen kommuniziert.
- Interne Middleware-Schnittstelle funktioniert als Softwarekleber, der verschiedene Komponenten zusammenhält. Die Middleware-Komponenten verwenden die interne Schnittstelle, um mit ihrem Protokoll zusammenzuarbeiten.
- Plattform-Schnittstelle garantiert plattformübergreifende Kompatibilität für die Middleware-Programme. Sie enthält Softwareelemente, die mit verschiedenen Betriebssystemen verwendet werden können.
- Vertragsmanager legt die Richtlinien für den Datenaustausch im Middleware-System fest. Zusätzlich stellt er sicher, dass Anwendungen die Regeln befolgen, wenn sie Daten durch die Middleware senden. Wenn eine Anwendung bestimmte Regeln verletzt, sendet sie eine Warnung oder eine Ausnahme an die Anwendung.
- Sitzungsmanager etabliert einen sicheren Kommunikationskanal zwischen der Middleware und den Anwendungen. Er sorgt für eine reibungslose Kommunikation und verfolgt die Datenaktivität für Berichte.
- Datenbankmanager ist verantwortlich für die Integration mit verschiedenen Datenbanktypen, wenn erforderlich.
- Laufzeitmonitor überwacht kontinuierlich den Datenfluss der Middleware. Er erkennt und warnt Entwickler vor ungewöhnlichen Aktivitäten.
Middleware-Anwendungsfälle
Softwareanwendungen, bekannt als verteilte Anwendungen, laufen auf verschiedenen Computern, die mit einem Netzwerk verbunden sind. Sie umfassen in der Regel sowohl Frontend- als auch Backend-Software. Frontend-Anwendungen, wie Social-Media-Apps, sind Programme, die Benutzer auf einem Computer oder mobilen Gerät verwenden. Backend-Anwendungen hingegen sind Computerprogramme, die Ressourcen verwalten und Geschäftslogik und Datenverarbeitung abwickeln.
Middleware erleichtert die Kommunikation zwischen den Frontend- und Backend-Anwendungen und sorgt für den reibungslosen Betrieb verteilter Anwendungen.
Nachfolgend sind einige gängige Anwendungsfälle von Middleware aufgeführt:
- Elektronik. Ingenieure verwenden Middleware, um verschiedene Arten von Sensoren mit ihren Controllern zu integrieren. Durch ein standardisiertes Nachrichtenframework ermöglicht die Middleware-Schicht die Kommunikation zwischen dem Controller und den Sensoren.
- Softwareentwicklung. Middleware hilft Ingenieuren, mehrere Softwaresegmente mit anderen Anwendungen zu kombinieren. Um die erforderliche Eingabe und Ausgabe von Daten aus der Komponente zu verwalten, bietet Middleware eine standardisierte API. Mithilfe der APIs können Entwickler die Dienste anfordern, die sie von Softwaresegmenten benötigen. Middleware ermöglicht es Softwareanwendungen, Datensätze konsistent zu senden und zu empfangen. Kontinuierliche Daten werden mit hoher Geschwindigkeit über Datenströme übertragen. Für zuverlässiges Video- und Audiostreaming sind sie unerlässlich.
- Spieledesign. Spieledesigner verwenden Middleware als Spiel-Engine. Die Software muss mit verschiedenen Bild-, Audio- und Videoservern und Kommunikationssystemen interagieren, damit ein Spiel funktioniert. Diese Kommunikation wird durch die Spiel-Engine erleichtert und produktiver gemacht.
Middleware vs. Firmware
Middleware bietet Benutzern Softwareanwendungsdienste zusätzlich zu denen, die ein Betriebssystem bietet. Sie ermöglicht es Entwicklern, Kommunikation zu implementieren, um sich auf ein bestimmtes Ziel der Anwendungen zu konzentrieren. Middleware ist ein weit verbreitetes Konzept, da es neuere Anwendungen mit Altsystemen verbindet.
Middleware wird häufig in verteilten Computersystemen verwendet, um Daten zu verwalten und zu kommunizieren, zusammen mit Webservern, Anwendungsservern und Content-Management-Systemen.
Firmware hingegen verwaltet die Hardwareleistung des Geräts. Sie führt Aufgaben im Zusammenhang mit Steuerung, Überwachung und Datenverarbeitung aus. Eingebettete Systeme, Haushaltsgeräte, Computerperipheriegeräte und zahlreiche andere Anwendungen verwenden häufig Firmware. Die meisten Firmware wird in nichtflüchtigem Speicher wie ROM oder Flash-Speicher gespeichert.
Typischerweise wird die Firmware vom Anbieter dauerhaft in das Produkt eingebettet. Änderungen sind daher nicht möglich. Der integrierte Schaltkreis muss geändert oder mit einem speziellen Verfahren neu programmiert werden, um die Firmware zu ersetzen.
Erfahren Sie mehr darüber, wie nachrichtenorientierte Middleware agile Systeme für den Erfolg vorbereiten kann.
Sagar Joshi
Sagar Joshi is a former content marketing specialist at G2 in India. He is an engineer with a keen interest in data analytics and cybersecurity. He writes about topics related to them. You can find him reading books, learning a new language, or playing pool in his free time.
