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.