Middleware: significato e uso

Il middleware è una sorta di intermediario che mette in comunicazione un sistema operativo con determinate applicazioni. Questo software potrebbe essere anche definito come un traduttore: entra in azione se originariamente il sistema operativo e una determinata applicazione non sono compatibili, consentendo lo scambio e la gestione di dati.

Cos’è il middleware?

Il middleware è un software che funziona come intermediario nascosto fra il sistema operativo e il programma installato su di esso. Si tratta di un processo attivo in background e consente la comunicazione e la gestione di applicazioni distribuite. Crea un collegamento fra due applicazioni, in modo che queste possano scambiare dati e database. Questo consente a chi naviga su internet di eseguire azioni comuni come inviare un modulo su una pagina web o di ricevere risultati personalizzati in base al proprio profilo utente da pagine web dinamiche. Possiamo quindi intendere il middleware come strumento per consentire lo scambio di informazioni fra due linguaggi altrimenti incompatibili.

Sviluppo del middleware

Dal 2000 fino più o meno al 2010 il middleware è stato concepito come application server. Successivamente, con la progressiva affermazione del cloud computing e dei microservizi, che si sono progressivamente sostituiti alle architetture monolitiche, la funzione del software è cambiata.

Invece di mettere a disposizione intere applicazioni su server middleware, l’approccio attuale degli sviluppatori e delle sviluppatrici consiste nel creare applicazioni più piccole basate su microservizi. In aggiunta, i microservizi sono dotati di tutte le informazioni necessarie per connettersi alle risorse di back end e per mettere a disposizione le applicazioni in un sistema basato su container come Docker.

Il container Docker viene fornito in un servizio basato sul cloud. Il middleware consiste in una combinazione di microservizio ospitato nel container e infrastruttura di cloud computing che consente il funzionamento del container. In tal modo si usano meno risorse rispetto ai classici server o a una macchina virtuale.

Come nasce il nome middleware?

Il termine “middleware” proviene dall’inglese e significa “applicazione intermedia”. È un insieme di servizi (in poche parole un software) che funge da intermediario tra ciò che viene digitato nel front end e i compiti o calcoli che avvengono nel back end. Normalmente un client, ovvero un utente, esegue un’applicazione dal front end. Da qui l’utente interagisce con il software. Spesso, risorse quali database, file server, memoria NoSQL e coda di messaggi si trovano nel back end. Il middleware si situa al centro di queste due estremità.

Caratteristiche tipiche di un middleware

Per poter essere definito tale, un middleware deve soddisfare alcuni requisiti e supportare determinate funzioni. Ad esempio:

• Deve lavorare in modo indipendente dall’hardware e dal sistema operativo in uso.
• Deve essere indipendente dalla configurazione della rete e dai protocolli usati.
• Non deve dipendere dal linguaggio di programmazione.
• Deve funzionare in background in modo invisibile.

Tipi di middleware

Esistono numerosi tipi di middleware, ciascuno sviluppato per determinate applicazioni web e cloud. Possiamo suddividere i middleware in tre diverse aree di utilizzo. Queste sono:

Middleware per la comunicazione

Questo tipo di software è studiato per allineare tipi di rete diversi e consentire che queste comunichino fra loro. Questa applicazione è tipica dei servizi web che consentono il collegamento di due computer via internet (tramite protocollo HTTP), indipendentemente dal sistema operativo.

Middleware orientati ai messaggi

Questo tipo di middleware trova impiego quando due diverse applicazioni vogliono scambiarsi messaggi. Sarà lo stesso middleware a determinare la modalità con cui questo avviene, e in questo modo le applicazioni interessate saranno in grado di inviare e ricevere informazioni. I servizi web usano questo formato o il popolare JSON (JavaScript Object Notation).

Middleware per applicazioni

Nel caso del middleware può trattarsi di linguaggi di programmazione o di sistemi operativi strutturati in modo tale da funzionare indipendentemente dalla piattaforma. Ad esempio, forse conoscerete il linguaggio di programmazione .NET che consente di programmare applicazioni per diversi sistemi operativi.

Il middleware API mette a disposizione di sviluppatori e programmatori strumenti per creare, esporre e gestire API per le loro applicazioni, in modo che altri programmatori coinvolti possano connettersi a esse. Il Middleware RPC (remote procedure call) consente a un’applicazione di attivare una procedura in un’altra applicazione. Grazie all’RPC, questa procedura può essere svolta sullo stesso computer oppure su un computer o una rete diversi.

Come funziona il middleware?

Sostanzialmente, il middleware consente agli sviluppatori di programmare applicazioni senza doversi preoccupare di creare un’integrazione personalizzata ogniqualvolta si collegano ai componenti dell’applicazione, alle fonti di dati, alle risorse informatiche o ai dispositivi. Questo è possibile grazie alla fornitura di servizi che consentono la comunicazione attraverso i principali framework di messaggistica. Alcuni esempi di framework: JSON (JavaScript Object Notation), REST (Representational State Transfer), XML (Extensible Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) o servizi web.

Normalmente, il middleware fornisce anche servizi che consentono la comunicazione fra componenti scritti in diversi linguaggi, ad esempio Java, C++, PHP e Python.

Casi d’uso del middleware

Senza saperlo, la maggior parte delle persone si serve ogni giorno delle applicazioni middleware. Di seguito gli utilizzi più comuni:

Comunicazione fra browser

Normalmente le applicazioni dei server web sono gestite tramite un middleware. Ad esempio, per compilare un modulo di contatto o per iscriversi a una newsletter serve un middleware. Non importa su quale browser o sistema operativo venga svolta l’azione: il middleware può tradurre i dati immessi in un formato universale e memorizzarli in un database.

Fornire accesso al back end

Il middleware gestisce la connettività a diverse risorse di back end. Ad esempio, può consentire rapidamente e in modo efficace l’accesso a una banca dati nel back end. Inoltre, un software middleware può gestire le connessioni alle risorse basate sul cloud.

Elaborazione adattata in base all’utente

Il middleware può ricevere una richiesta dall’utente e individuare i dati che verranno poi utilizzati per personalizzare i risultati. Ad esempio, l’applicazione middleware può riconoscere che il client del browser richiedente ha impostato la lingua di visualizzazione sull’inglese. Pertanto, adatta le query al back end in modo tale da fornire solo risultati in inglese.

Un altro esempio è la localizzazione geografica del client in base al suo indirizzo IP. In questo modo il server è in grado di restituire i dati più adatti alla posizione.

Gestione delle risorse di calcolo

Il middleware svolge un ruolo importante nell’elaborazione simultanea, nel bilanciamento del carico e nella gestione della transazione. È in grado di distribuire le richieste in entrata dal client su diversi server, macchine virtuali o zone di disponibilità nel cloud.

Un software middleware può anche gestire conflitti che potrebbero verificarsi quando le richieste avvengono in parallelo da più client, cercando di accedere o di modificare una determinata informazione nel back end. Se aumenta il traffico delle applicazioni, il middleware aziendale può essere impostato in modo tale da distribuire le richieste dei client su più server, sia nella rete aziendale che nel cloud.

Verifica dei privilegi di accesso

Il middleware controlla e assicura l’accesso alle risorse di back end e può verificare i privilegi del client. A tal proposito si richiede una connessione sicura mediante TLS ed è necessario autenticarsi tramite nome utente e password oppure con un certificato digitale. Tali misure di sicurezza vengono poi usate per verificare se esistono le condizioni per concedere al client esterno l’accesso ai server. Qualora si verifichi l’autorizzazione, il server middleware invia i dati al client tramite connessione sicura e crittografata.

Le aziende come usano il middleware?

Il middleware serve a rendere possibile la comunicazione fra diversi sistemi. Scenari tipici a livello aziendale:

• Gestione delle transazioni finanziarie
• Programmi per l’autenticazione di sicurezza dei collaboratori
• Coordinazione di applicazioni che consumano una grande capacità di calcolo sui server aziendali

Il tipo di messaggio utilizzato può essere determinato dall’azienda che utilizza il middleware. Sulla decisione influiscono i servizi usati dall’azienda e quali tipi di informazioni devono essere usate con il middleware.