Die IT-Schichtentheorie: Was ist ein Frontend und ein Backend?

Die Begriffe Frontend und Backend bezeichnen in der Welt der IT-Systeme eine Art Schichteneinteilung in zwei konkrete Teilbereiche. Das Frontend ist die anwendernahe und das Backend die systemnahe Schicht.

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Datacenter lassen sich in drei Schichten oder Stufen aufteilen: Frontend, Middleware und Backend. Während das Frontend, zum Beispiel User-Interface und Datenausgabe der Bereich eines IT-Systems darstellt, das eine Oberfläche beschreibt, die der Benutzer zum Beispiel in Form von Datenbankanwendungen sieht, sorgt eine Middleware (anwendungsneutrale Programme, die zwischen Anwendungen vermitteln) für die Datenaufbereitung, die im Frontend angezeigt werden sollen. In diesem Zusammenhang spricht man oft von einem Applikations-Server.

Die Daten selbst sind dann im Backend (leistungsfähige Server, Storage und Switches) gespeichert. Wobei das Backend auch für eine schnelle Aufbereitung der Daten zuständig ist. Backends sind unter anderem Mainframes beziehungsweise Netzwerke, die als Rechner im Hintergrund mit großer Speicherkapazität, hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten und einem hohen Datendurchsatz arbeiten.

Backend im Internet-Handel

Je nach Art und Umfang ist für Online-Händler ein besonders leistungsfähiges und vor allem gut vernetztes und strukturiertes Backend von Bedeutung. Da die relevanten Daten häufig in unterschiedlichen Programmen abgelegt werden müssen, kann es leicht zu Schwierigkeiten im Daten-Management kommen. Daher sollte ein leistungsfähiges Backend stets für einen regelmäßigen Datenabgleich sorgen.

Damit dies reibungslos ablaufen kann, müssen die im Einsatz befindlichen Systeme aufeinander abgestimmt beziehungsweise vereinheitlicht werden. Das erfordert insbesondere in größeren Organisationen einen großen Aufwand, der jedoch die Transparenz und Performanz der gesamten IT-Landschaft erhöht und gleichzeitig Fehlerquellen reduziert wie sie zum Beispiel durch mehrfach vorhandene Daten entstehen können.

Gleichzeitig sollten die Prozesse möglichst automatisiert ablaufen und Workflows optimal aufeinander abgestimmt sein. Das spart nicht nur viel Zeit und Geld, sondern optimiert durch reibungslose Abläufe die Service-Qualität und stärkt die Kundenbindung.

Frontend visualisiert interne Abläufe

Das Frontend vereinfacht und abstrahiert Daten und Prozesse des Backend, indem es diese als benutzerfreundliche Zugriffe darstellt und vor allem visualisiert. Folglich kann ein Frontend (Presentation Layer) beispielsweise eine grafische Benutzeroberfläche (Graphic User Interface, GUI) sein. Dies gilt gleichwohl für Software-Anwendungen, Webseiten im Internet als auch für Computerspiele.

So wäre ein Dashboard bei einem BI-System eine klassische Frontend-Anwendung, während die OLAP-Rechenstruktur (OLAP =) Online Analytical Processing eine Backend-Anwendung repräsentiert. Einige Software-Anbieter bezeichnen daher ihre Business-Software auch als Frontend-Software oder Frontend-Anwendung.

Die Fachbezeichnung Frontend muss jedoch in der Praxis als dynamische Hilfskonstruktion verstanden werden. Denn bei komplexen IT-Systemen werden mitunter auch Frontend-Bereiche ebenfalls in ein Frontend und Backend aufgeteilt. Sogar Datenbanken, die meist im Hintergrund für den User nicht sichtbar ablaufen, verfügen ebenfalls über einen Frontend-Bereich. Dies ist für den Fall erforderlich, wenn Inhalte von Datenbanken für den User dargestellt werden müssen.

Frontend und Backend in der Praxis

• Eine Softwarel wird vielfach in Frontend und Backend unterschieden. Wogegen das Backend als hardwarenäher betrachtet wird.

• Das auf dem Client laufende Programm (Dienstnutzer) wird bei Client-Server-Architekturen als Frontend und das auf dem Server laufende Programm (Dienstleister) als Backend benannt.

• Bei Datenbanken wird das Graphic User Interface (Formulare, Masken, Berichte beispielsweise) als Frontend und die auf einem Server residente Datenbank (wie Prozeduren und Tabellen ) als Backend ausgewiesen.

• Der Kommunikations-Vorrechner (Communication Controller) wird bei der IBM-proprietären Systems Network Architecture (SNA) als Frontend-Prozessor (FEP, Front End Processor) mit dem üblicherweise darin arbeitenden NCP (Network Control Program) bezeichnet.

• Compiler übersetzen Programmcodes in einen Binärcode mittels eines Zwischencodes, der von der Hardware unabhängig ist, oftmals in zwei Schritten. Der erste Schritt wird als Frontend (Analyse-Einheit) und der zweite als Backend (Synthese-Einheit) bezeichnet.

• Bei Web-basierten Anwendungen mit getrennten Oberflächen für allgemeine Internetsurfer, Systemverwaltung und Content-Manager sind die öffentlich zugänglichen Internetseiten der Frontend-Bereich, wobei der Backend-Bereich nur von einem autorisiertem Kreis über Passwörter betreten werden darf.

• Eine Spracherzeugung aus Textelementen erfolgt vielfach über den Zwischenschritt einer symbolisch-phonetischen Repräsentation. Der erste Übersetzungsschritt wird wiederum als Frontend und der zweite als Backend unterschieden.

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