Co je middleware?

Middleware se někdy popisuje jako „instalační rozvody pro IT systémy“. Zaplňuje mezeru mezi operačními systémy a aplikacemi, které na nich běží. Bez middlewaru by vývojáři museli pro každou interakci mezi aplikacemi nebo databázemi psát vlastní konektory – přístup, který se s růstem systémů rychle stává neudržitelným.

V softwarové architektuře middleware znamená, že služby, jako je ověřování, správa transakcí, zasílání zpráv a správa rozhraní API, lze opětovně používat. To usnadňuje vývoj, nasazování a údržbu aplikací.

Na middleware spoléhají odvětví všeho druhu, včetně následujících:

• Finanční služby pro zabezpečené zpracování transakcí
• Zdravotnictví pro interoperabilitu elektronických záznamů
• Elektronické obchodování pro propojení internetových obchodů s platebními bránami a logistickými systémy

Middleware pracuje na pozadí jako překladač a koordinátor mezi aplikacemi, databázemi a systémy. Každá aplikace se musí připojit k centrálnímu uzlu middlewaru jen jednou, a ten pak spravuje požadavky, uplatňuje pravidla a směruje informace bezpečně a efektivně. Tento hvězdicový model zjednodušuje integraci a zajišťuje bezproblémový provoz složitých prostředí.

Middleware v jádru funguje jako komunikační vrstva, která zajišťuje úkoly, jako jsou následující:

• Zasílání zpráv: Správa front a témat, aby si aplikace mohly informace vyměňovat asynchronně, i když je jeden systém offline.
• Správa rozhraní API: Zpřístupnění standardizovaných rozhraní API, aby aplikace mohly využívat služby konzistentním a opakovaně použitelným způsobem – běžná funkce v prostředích typu „platforma jako služba“ (PaaS).
• Zabezpečení a identita: Prosazování ověřování, autorizace a šifrování.
• Přístup k datům: Optimalizace dotazů do databáze, podpora integrace dat napříč více zdroji a pomoc při udržování konzistence v distribuovaných systémech.
• Transformace a směrování dat: Převod informací do správného formátu, aby si systémy rozuměly, a pak směrování požadavků na správný cíl.
• Zpracování chyb a monitoring: Zachycování problémů a poskytování upozornění dříve, než naruší pracovní postupy.
• Správa relací: Udržování uživatelských relací, což je důležité zejména pro webové a mobilní aplikace.

Kroky v pracovním postupu middlewaru
Tok mezi middlewarem a aplikacemi obvykle probíhá v tomto pořadí:

1. Aplikace odešle požadavek do middlewarového softwaru.
2. Middleware kontroluje pravidla zabezpečení a ověřovací kroky.
3. Pokud je to potřeba, middleware převede požadavek do správného formátu.
4. Middleware směruje požadavek do cílové aplikace nebo služby.
5. Odpovědi se vrací zpět prostřednictvím middlewaru, čímž je zajištěna přehlednost a zabezpečení komunikace.

Tento model zjednodušuje integraci, takže se vývojáři můžou soustředit na vytváření aplikací místo na údržbu konektorů.

Správa komunikace a výměny dat
Software middleware nejen propojuje aplikace – umožňuje spolehlivou, zabezpečenou a škálovatelnou komunikaci a výměnu dat napříč systémy, které původně nebyly navržené k vzájemné spolupráci. Kromě základního směrování poskytuje záruky a kontrolní mechanismy, které v produkčním prostředí udržují efektivní tok informací.

Middleware pomáhá podporovat spolehlivou komunikaci prostřednictvím:

• Zabraňuje ztrátě dat, pokud jsou systémy nebo sítě dočasně nedostupné.
• Udržuje výkon aplikací i při vysokém zatížení.
• Chrání citlivé informace prostřednictvím zabezpečeného přenosu.
• Udržuje distribuované systémy synchronizované napříč různými prostředími.

Middleware není univerzální řešení pro všechny případy. Různé kategorie jsou navržené tak, aby řešily různé integrační výzvy, například přesun zpráv mezi systémy, správu přístupu k databázi nebo zpracování velkých objemů transakcí. Tady jsou nejběžnější typy middlewaru a místa, kde se s nimi můžete setkat:
Databázový middleware poskytuje most mezi aplikacemi a databázemi, spravuje oprávnění a zjednodušuje dotazy.
Mezi případy použití patří:

• Načítání obchodních sestav
• Kombinování dat z více zdrojů
• Zabezpečení citlivých záznamů při přenosu

Middleware orientovaný na zprávy (MOM) podporuje asynchronní komunikaci odesíláním a přijímáním zpráv prostřednictvím front nebo témat.
Mezi případy použití patří:

• Zpracování online objednávek v elektronickém obchodě
• Správa finančních transakcí
• Doručování aktualizací z chatu v aplikacích zákaznické podpory

Middleware pro vzdálené volání procedur (RPC) umožňuje jedné aplikaci spouštět funkce v jiném systému, jako by byly místní.
Mezi případy použití patří:

• Mikroslužby komunikující na pozadí
• Úkoly distribuovaného zpracování dat
• Herní aplikace vyvolávající služby pro více hráčů v reálném čase

Monitory zpracování transakcí dohlížejí na velké objemy transakcí, ověřují, jestli se každý krok správně dokončí, a v případě selhání provádějí vrácení zpět.
Mezi případy použití patří:

• Rezervace letenek
• Maloobchodní prodeje s vysokým objemem
• Banky zpracovávající denně miliony transakcí platební kartou

Brány rozhraní API a webový middleware spravují tok webových požadavků a volání rozhraní API mezi službami, zpracovávají ověřování, relace a směrování.
Mezi případy použití patří:

• Online tržiště propojující front-endové aplikace s back-endovými službami
• Správa přihlášení uživatelů pro weby
• Zachování aktivních uživatelských relací ve webových aplikacích

Objektový middleware se zaměřuje na sdílení strukturovaných dat a chování v podobě objektů napříč systémy, zejména v případech, kdy se jedná o různé programovací jazyky.
Mezi případy použití patří:

• Podnikové platformy s mnoha pohybujícími se částmi
• Umožňuje starším aplikacím fungovat vedle moderních platforem

Cloudový middleware propojuje místní systémy a cloudová prostředí a podporuje hybridní architektury.
Mezi případy použití patří:

• Podniky, které migrují starší systémy ERP do řešení SaaS
• Podpora hybridních nasazení pro modernizaci aplikací
• Orchestrace komunikace při škálování aplikací napříč cloudovými službami

Middleware byl dříve vnímán jako pomocný nástroj v pozadí, nyní je však uznáván jako zásadní prvek moderního cloud computingu. Poskytuje základ pro zabezpečené, škálovatelné a propojené systémy v hybridních a multicloudových prostředích. Nativní cloudové technologie, jako jsou mikroslužby, kontejnery a bezserverové výpočetní prostředí, nadále podporují poptávku po odlehčeném a přizpůsobivém middlewaru. Middleware zároveň propojuje zastaralé systémy s moderními cloudovými architekturami a pomáhá organizacím modernizovat aplikace a poskytovat spolehlivé a propojené prostředí.