Datenintegration & Automatisierung Was ist Middleware und wann stoßen direkte Schnittstellen an ihre Grenzen?

Ob Onlineshop, Warenwirtschaft, ERP oder CRM: In Unternehmen müssen Informationen häufig zwischen mehreren Anwendungen ausgetauscht werden. Einzelne Schnittstellen können diese Aufgabe übernehmen. Mit zunehmender Vernetzung wird es allerdings schwieriger, Datenflüsse zu koordinieren, Fehler zu erkennen und Änderungen umzusetzen. Middleware für Datenintegration bietet einen Ansatz, um solche Integrationen zentral zu organisieren. Doch wann lohnt sich das und wann genügt eine direkte Verbindung?

Wenn Systeme nicht auf demselben Stand sind

Freitagabend, kurz vor dem Wochenende: Im Onlineshop geht eine Bestellung für einen Artikel ein, der laut Anzeige noch einmal verfügbar ist. Der Kauf wird abgeschlossen, die Bestellung bestätigt. Erst am Montag fällt bei der Bearbeitung im Lager auf, dass der Artikel längst nicht mehr vorrätig ist. Die Bestellung kann nicht erfüllt werden. Für den Kunden entäuschend und intern beginnt die Suche nach der Ursache. Hat die Warenwirtschaft den aktualisierten Bestand nicht übermittelt? Wurde eine Änderung zu spät verarbeitet? Oder funktioniert der Datenaustausch zwischen den Anwendungen nur in eine Richtung?

Solche Schwierigkeiten entstehen häufig nicht innerhalb eines einzelnen Systems, sondern an den Übergängen zwischen mehreren Anwendungen. Genau diese Übergänge lassen sich mit Middleware für Datenintegration organisieren. Ob dafür eine zentrale Integrationsschicht erforderlich ist, hängt allerdings davon ab, wie viele Systeme beteiligt sind und wie komplex ihr Zusammenspiel ist.

Was macht Middleware eigentlich?

Middleware für Datenintegration bezeichnet eine Software, die zwischen verschiedenen Anwendungen vermittelt und deren Kommunikation beziehungsweise Datenaustausch unterstützt. Im Bereich der Datenintegration übernimmt sie die Aufgabe, Informationen aus unterschiedlichen Systemen entgegenzunehmen, bei Bedarf zu verarbeiten und an andere Anwendungen weiterzugeben. Dafür müssen nicht zwangsläufig alle beteiligten Systeme über eigene direkte Verbindungen miteinander kommunizieren. Stellen wir uns die Datenübertragung wie einen Warenversand vor: Eine klassische Schnittstelle ähnelt einem Kurierdienst, der eine Sendung direkt von einem Absender zu einem bestimmten Empfänger transportiert. Middleware für Datenintegration übernimmt dagegen eine Funktion, die eher einem Logistikzentrum entspricht. Dort werden Sendungen aus verschiedenen Quellen angenommen, sortiert und an ihre jeweiligen Ziele weiterverteilt.

Auf die IT übertragen bedeutet das: Informationen können zentral zusammenlaufen, geprüft, in andere Datenformate übersetzt und an die vorgesehenen Anwendungen übermittelt werden. Ein solches Konzept kann beispielsweise den Austausch zwischen Onlineshop, ERP, CRM und Lagerverwaltung erleichtern. Integrationsplattformen werden in unterschiedlichen technischen Formen angeboten. Dazu gehört auch iPaaS (Integration Platform as a Service). Bei diesem Modell wird die Integrationsplattform als verwalteter Cloud-Dienst bereitgestellt.

Warum werden direkte Schnittstellen mit der Zeit aufwendig?

Zwei Anwendungen miteinander zu verbinden, ist häufig eine überschaubare Aufgabe. Beispielsweise überträgt ein Onlineshop Bestellungen an die Warenwirtschaft. Für diesen klar definierten Prozess kann eine direkte Schnittstelle völlig ausreichend sein. Doch Unternehmenslandschaften verändern sich. Vielleicht wird später ein CRM eingeführt. Anschließend kommt ein PIM für die zentrale Pflege von Produktinformationen hinzu. Auch Lagerverwaltung, Marktplätze oder weitere Vertriebskanäle sollen Informationen erhalten. Damit steigt die Zahl der Anwendungen, zwischen denen Daten ausgetauscht werden müssen. Wenn alle Systeme jeweils direkt miteinander verbunden werden sollen, wächst auch die Zahl der theoretisch möglichen Verbindungen:

• 3 Systeme: 3 mögliche Verbindungen
• 5 Systeme: 10 mögliche Verbindungen
• 8 Systeme: 28 mögliche Verbindungen

Diese Zahlen beschreiben eine vollständige gegenseitige Vernetzung. In einer realen Systemlandschaft benötigt nicht jede Anwendung eine Verbindung zu jeder anderen. Das Rechenbeispiel zeigt dennoch, warum der Aufwand bei einer zunehmenden Zahl direkt gekoppelter Anwendungen erheblich steigen kann. Denn jede Verbindung bringt eigene Anforderungen mit sich. Sie muss eingerichtet, getestet und überwacht werden. Ändert sich ein Datenformat oder wird ein System aktualisiert, können Anpassungen an den betroffenen Schnittstellen notwendig werden. Hinzu kommt, dass sich Fehler über mehrere Verbindungen hinweg nur schwer zurückverfolgen lassen.

Mit solchen Herausforderungen beschäftigt sich die Softwarearchitektur schon seit vielen Jahren. Gregor Hohpe und Bobby Woolf haben bereits 2003 in ihrem Fachbuch Enterprise Integration Patterns grundlegende Muster für die Integration unterschiedlicher Anwendungen beschrieben. Dass voneinander abweichende Datenstrukturen weiterhin eine Herausforderung sind, zeigt auch die Bitkom-Studie „Data Economy 2025“. 28 Prozent der befragten Unternehmen, die keine Daten auf Datenmärkten anbieten, führen mangelnde Datenkompatibilität als Hindernis an. Die repräsentative Untersuchung umfasst 605 deutsche Unternehmen mit mindestens 20 Beschäftigten. Sie beschäftigt sich insbesondere mit dem Datenaustausch zwischen Unternehmen und untersucht nicht speziell die interne Vernetzung von Softwareanwendungen. Trotzdem wird ein grundlegendes Problem deutlich: Damit Informationen aus unterschiedlichen Quellen gemeinsam verwendet werden können, müssen ihre Strukturen zueinander passen.

In welchen Fällen genügt eine direkte Schnittstelle?

Eine zentrale Integrationsplattform ist nicht automatisch die beste Lösung. Manchmal ist der einfachste Ansatz auch der sinnvollste. Besteht die Aufgabe lediglich darin, Informationen zwischen zwei Anwendungen auszutauschen, kann eine direkte Schnittstelle weniger Aufwand verursachen als der Betrieb einer zusätzlichen Integrationsschicht. Das gilt insbesondere unter folgenden Voraussetzungen:

• Die Integration betrifft nur zwei Anwendungen. Beispielsweise werden Bestellungen aus dem Shop an eine Warenwirtschaft übergeben.
• Die Datenmodelle verändern sich kaum. Feldbezeichnungen, Formate und Anforderungen sind weitgehend konstant.
• Die Aufgabe ist eindeutig abgegrenzt. Es gibt einen klar definierten Datenaustausch, etwa für eingehende Bestellungen.
• Die Systemlandschaft soll nicht erweitert werden. Weitere Anwendungen oder zusätzliche Datenflüsse sind auf absehbare Zeit nicht vorgesehen.

Ein typisches Beispiel ist ein Onlineshop, dessen Bestellungen regelmäßig in eine Warenwirtschaft übertragen werden. Solange diese Verbindung stabil arbeitet, die Anforderungen unverändert bleiben und keine zusätzlichen Systeme angebunden werden müssen, gibt es möglicherweise keinen Grund, eine komplexere Architektur einzuführen. Allerdings sollte auch bei einer einzelnen Schnittstelle nachvollziehbar sein, ob Daten erfolgreich übertragen wurden. Bleiben Übertragungen unbemerkt aus, können Fehler entstehen, selbst wenn nur zwei Anwendungen miteinander verbunden sind. Die Entscheidung hängt deshalb weniger von einer bestimmten Technologie ab als von den tatsächlichen Anforderungen: Wie zuverlässig funktioniert die Verbindung? Wie häufig ändern sich Prozesse? Welche Erweiterungen sind künftig zu erwarten?

5 Warnsignale für eine zu komplexe Integrationsarchitektur

Wenn mehrere dieser Warnsignale auftreten, lohnt sich eine genauere Betrachtung der Integrationsarchitektur. Eine zentrale Integrationsschicht kann helfen, den Datenaustausch systemübergreifend zu organisieren. Ob ihr Einsatz wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von den jeweiligen Anforderungen, den technischen Voraussetzungen und dem langfristigen Betriebsaufwand ab.

Welche Vorteile bietet eine Middleware?

Middleware für Datenintegration kann mehr übernehmen als das bloße Weiterreichen von Informationen. Gerade in komplexeren Systemlandschaften sind drei Funktionen von Bedeutung.

1. Unterschiedliche Datenformate vereinheitlichen

Ein Artikel wird in mehreren Anwendungen verwendet, doch nicht jedes System beschreibt ihn auf dieselbe Weise. Während das ERP beispielsweise eine bestimmte Feldbezeichnung für die Artikelnummer verwendet, erwartet der Onlineshop möglicherweise ein anders benanntes Feld. Zusätzlich können sich Formate, Datentypen oder die Struktur einzelner Datensätze unterscheiden.

Eine Middleware für Datenintegration kann die entsprechenden Felder einander zuordnen und Informationen in eine gemeinsame Struktur übertragen. Ein einheitliches Datenmodell erleichtert es, weitere Systeme einzubinden. 

2. Datenflüsse zentral nachvollziehen

Bei mehreren voneinander unabhängigen Schnittstellen ist die Fehlersuche häufig zeitintensiv. Wurde eine Information überhaupt übertragen? Ist sie im Zielsystem angekommen? Trat der Fehler beim Abruf, bei der Umwandlung oder beim Speichern auf?

Eine geeignete Middleware für Datenintegration kann diese Vorgänge zentral erfassen und dokumentieren. So entsteht ein besserer Überblick darüber, welche Daten verarbeitet wurden und an welcher Stelle möglicherweise Probleme aufgetreten sind. Fehler lassen sich dadurch gezielter untersuchen, statt jede einzelne Verbindung unabhängig voneinander kontrollieren zu müssen. 

3. Anwendungen austauschen, ohne alles gleichzeitig umzustellen

Gerade bei länger gewachsenen IT-Landschaften ist die Ablösung einer bestehenden Anwendung mit zahlreichen Abhängigkeiten verbunden. Ein neues ERP soll beispielsweise eingeführt werden, während andere Prozesse vorerst weiterhin auf das bisherige System zugreifen.

Eine Middleware für Datenintegration kann beide Anwendungen während einer Übergangszeit miteinander verbinden. Datenflüsse lassen sich nach und nach auf das neue System umstellen. Damit muss nicht jede bestehende Verbindung an einem einzigen Termin ersetzt werden. In der Softwareentwicklung wird ein vergleichbarer Ansatz mit dem sogenannten Strangler-Fig-Muster beschrieben. Hierbei werden einzelne Funktionen eines bestehenden Systems schrittweise durch neue Komponenten abgelöst, bis die ursprüngliche Anwendung nicht mehr benötigt wird. Für Unternehmen kann dieses Vorgehen eine Möglichkeit sein, ihre IT-Landschaft in kontrollierbaren Etappen weiterzuentwickeln.

Fazit: Die passende Integrationslösung hängt von der Systemlandschaft ab

Eine direkte Schnittstelle ist nicht grundsätzlich schlechter als Middleware. Sind die Anforderungen klar begrenzt und nur wenige Anwendungen beteiligt, lässt sich der Datenaustausch häufig mit einer einfachen Verbindung zuverlässig umsetzen. Komplexer wird es, wenn viele Systeme voneinander abhängig sind, unterschiedliche Datenstrukturen verarbeitet werden oder Anpassungen zunehmend Zeit und Ressourcen beanspruchen. In solchen Fällen kann eine Middleware für Datenintegration dazu beitragen, Datenflüsse übersichtlicher zu gestalten, Verarbeitungsschritte nachvollziehbar zu machen und Veränderungen an der Systemlandschaft zu erleichtern.

Ob sich Middleware lohnt, sollte deshalb nicht allein anhand der Anzahl eingesetzter Anwendungen entschieden werden. Mindestens ebenso wichtig sind die Zuverlässigkeit der Datenübertragung, die Häufigkeit von Änderungen und der langfristige Aufwand für Wartung und Betrieb. Die beste Integrationsarchitektur ist diejenige, die zur tatsächlichen Komplexität passt und auch zukünftige Anforderungen sinnvoll berücksichtigen kann.