Was ist Middleware? Der Klempner für Anwendungen

Eine Middleware (Verteilungsinfrastruktur) beschreibt eine Architektur, um Rechnergrenzen zu überbrücken und - in der Regel - verteilte Systeme aufzubauen. Im Fokus einer Middleware steht die (Verteilungs-)Transparenz. Damit sollen entfernte Ressourcen genauso wie lokale genutzt werden können.

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Middleware ist im Grunde entstanden, um die Schwierigkeiten bei der Integration von proprietären, für verschiedene Aufgaben entwickelten, verteilten und auf unterschiedlichen Hardware- bzw. Software-Plattformen laufenden Anwendungen (Legacy-Applikationen) sowie deren Daten zu meistern. Heute sind vor allem im Internet, wo häufig aus vorhandenen Bausteinen, die in einzelnen kleineren Applikationen vorliegen, größere integrierte Anwendungen realisiert werden müssen, Technologien und Softwareprodukte erforderlich, die eine kontinuierliche Anpassung und Weiterentwickelung zulassen.

Wo kommt Middleware zum Einsatz?

Die Zielsetzung von Middleware-Produkten ist die Strukturierung komplexer IT-Systeme bei verteilten Applikationslandschaften, indem eine „Vermittlungssoftware“ zwischen einem Betriebssystem und den Anwendungen, die darauf ausgeführt werden, eingeschoben wird. Im Prinzip arbeitet eine Middleware wie ein verstecktes „Übersetzungsprogramm“, das Kommunikation und Datenverwaltung verteilter Anwendungen ermöglicht. Middleware wird gelegentlich auch mit dem Bild einer so genannten „Rohrleitung“ beschrieben, da sie zum Beispiel zwei Anwendungen miteinander verbindet, indem Datenmaterial oder komplette Datenbanken einfacher über eine „Leitung“ transferiert werden können.

Die Idee der Middleware entwickelte sich mit einer immer weiter verbreitenden Vernetzung und der damit einhergehenden Komplexität von unternehmensübergreifenden Systemen der 1980er Jahre zu einem großen Thema innerhalb der innovativen Kräfte der Informationstechnologie. Ab den 1990er-Jahren sind eine Reihe Middleware-Ansätze und –Lösungen auf dem Markt, die die Grundlage für die heutige Entwicklung komplexer verteilter Anwendungen bildeten.

Zu den Middleware-Lösungen werden auch Hypervisor-Systeme gezählt, die als abstrahierende Ebene zwischen der realen Hardware (das bereits installierte Betriebssystem inklusive) und weiteren Betriebssystemen dient. Damit ist eine Virtualisierungsschicht gemeint, die es virtuellen Maschinen (VM) ermöglicht, unterschiedliche Betriebssysteme laufen zu lassen und zu steuern.

Wesentliche Funktionen der Middleware

Middleware stellt eine Anzahl von Schnittstellenfunktionen und Dienste zur Verfügung, die es für verteilte Prozesse ermöglicht, über Netzwerkgrenzen hinaus zu interagieren. Entscheidende Kriterien sind dabei:

• Aufbau lokaler Transparenz. Gleichzeitig soll nicht erkennbar sein, dass sich die Gesamtanwendung aus verschiedenen verteilten Komponenten zusammensetzt.

• Unabhängigkeit von Kommunikationsprotokollen und Details der Netzwerke.

• Unabhängigkeit von der Hardware und den Details der Betriebssysteme.

• Interoperabilität verschiedener Anwendungen.

• Unabhängigkeit von einzelnen Programmiersprachen.

• Standardisierte Schnittstellenfunktionen sollen aus den verteilten Komponenten und Funktionen portierbare und anpassbare Gesamtapplikationen erstellen.

Middleware-Kategorien

Middleware-Techniken lassen sich im Allgemeinen in drei Kategorien aufteilen:

• Anwendungsorientierte Middleware

Der Schwerpunkt liegt auf der Unterstützung verteilter Anwendungen. Dazu gehören allgemeine Architekturen wie zum Beispiel CORBA, JEE oder .NET. und Betriebssysteme wie zum Beispiel MHP (Multimedia Home Platform), Java-basierte Systeme für das interaktive Fernsehen sowie MIDP (Mobile Information Device Profile), Java-basierte Systeme für Mobiltelefone.

• Kommunikationsorientierte Middleware

Zentrales Thema ist die Abstraktion von der Netzwerkprogrammierung. Zum Beispiel RPC, RMI, Web-Services.

• Nachrichtenorientierte Middleware

Statt Methoden- oder Funktionsaufrufe erfolgt ein Austausch über Nachrichten (Messages). Die jeweilige Middleware bestimmt das entsprechende Nachrichtenformat. Vermittlung von Nachrichten in Form einer asynchronen oder synchronen Kommunikation.

Die Marktangebote unterscheiden sich

Die Ansätze der Middleware-Hersteller können sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel setzt .NET von Microsoft auf die Integration von Middleware und dem Betriebssystem. Andere Anbieter wie zum Beispiel IBM oder Sun bauen auf die Trennung von Middleware und Betriebssystem, um eine Interoperabilität mit verschiedenen Herstellern zu schaffen.

Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die vielfältigen Konzepte am Markt auch von dem jeweiligen Einsatzfeld bestimmt werden. So begibt sich der Anwender letztlich bei geschützten Implementierungen in eine gewisse Abhängigkeit. Zu den populären Angeboten von Middleware-Produkten gehören zudem:SAP Exchange Infrastructure, IBM MQSerie, WebSphere Application Server (IBM), CORBA (Object Management Group, OMG), der Enterprise Service Bus vonOracle und Tibco (TIBCO).

* Otto Geißler ist freier Journalist.

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