Das Konzept der Microservices-Integration lässt Entwicklern viel Freiheit und Flexibilität. Doch viele mussten auch schmerzlich erfahren, wie komplex das Konzept ist.
Wir haben mit der IT-Expertin Ann Marie Bond (Senior Manager Produktmarketing für AppMesh) nach dem Geheimnis hinter Microservices-Management gesprochen:
Warum liegen Microservices derzeit so im Trend?
Ann Marie: Angefangen hat alles mit einem anderen großen Trend: dem Cloud-Computing. Zunächst haben Unternehmen in der Cloud Software als Service (Software as a Service) genutzt und sich als Nutzer bei Plattformen angemeldet, die von Dritten gemanagt wurden. Damit sparten sie sich die Kosten und den IT-Aufwand, um Hardware vorzuhalten. Doch neue, einzigartige Produkte und Services, mit denen sie sich vom Wettbewerb abheben, müssen von den Unternehmen selbst entwickelt werden. Und nun sehen wir, dass Microservices eine wichtige Rolle bei der Entwicklung innovativer Anwendungen in der Cloud spielen.
Eine Studie, die O’Reilly vor Kurzem veröffentlicht hat, zeigt, dass 77 Prozent der Befragten Microservices eingeführt haben. Und zwar, weil sie bei einer Microservices-Architektur die Services einer App verändern können, ohne die ganze Anwendung neu bereitzustellen.
Anders als herkömmliche Standardanwendungen werden Microservices von kleinen Teams entwickelt, die ihre Programmier-Tools und -sprachen frei wählen können. Anwendungen, die auf Microservices basieren, bestehen aus einem Services-Netzwerk, in dem jeder Service eine bestimmte Geschäftsfunktion ausführt. Die Services kommunizieren miteinander, um Daten anzufordern und Anwendungslogik zu implementieren. Wenn sich die einzelnen Bestandteile einer App unabhängig voneinander managen lassen, ist es einfacher, eine App zu ändern und zu verbessern.
Warum sind Microservices so schwer in den Griff zu bekommen?
Ann Marie: Bei einem verteilten Modell ist es komplizierter, die Anwendung zu steuern. Die Logik, nach der Services miteinander kommunizieren, wird in der Cloud – aufgrund der zahlreichen Sicherheitsrisiken und eventuell instabiler Netzwerke – komplexer.
Damit es weder Ausfallzeiten noch lange Antwortzeiten gibt, müssen die Verbindungen zwischen den Services sorgfältig aufgebaut werden, sodass sie belastbar sind. Eine einzige Sicherheitsebene genügt in den seltensten Fällen, um Hacker-Angriffe abzuwehren und personenbezogene Daten zu schützen; und wenn neue, bessere Schutzmechanismen verfügbar sind, wollen Unternehmen diese so schnell wie möglich einführen. Die entsprechenden Funktionen können in jeden einzelnen Service eingebaut werden, aber viele IT-Verantwortliche bevorzugen das Konzept eines Service Mesh.
Welchen Nutzen hat ein Service Mesh?
Ann Marie: Ein Service Mesh unterstützt die Basisfunktionen auf Netzwerkebene, indem er sie in eine getrennte Infrastrukturschicht auslagert. Wenn ein Service Mesh die Kommunikation in der Cloud übernimmt, können die App-Entwickler sich um die Geschäftslogik ihrer Anwendungen kümmern.
Leider greift das Konzept des Service Mesh nicht weit genug. Denn es konzentriert sich auf die Netzwerkverbindung zwischen Services und nicht auf die Anwendung selbst. Wenn Anwendungen massiv genutzt werden, müssen sie schnell skalierbar sein. Funktionen, die neue Geschäftsanforderungen erfüllen, müssen problemlos hinzugefügt werden können. Tatsächlich können sogar sehr viele Änderungen notwendig sein; und jede Veränderung, die programmiert werden muss, verzögert den Fortschritt.
Auf der Anwendungsebene heißt das: Sie können Anwendungen schneller skalieren und weiterentwickeln, wenn Sie Services ohne Programmierung personalisieren, erweitern und zu steuern können. Anstatt eines Service Mesh brauchen Sie also einen Anwendungs-Mesh.
Genau darum geht es bei webMethods AppMesh. Anstatt ein weiteres Tool einzuführen, bauen Sie AppMesh in die API-Management-Schicht ein und können nicht nur APIs, sondern auch Microservices und Service Meshes zentral verwalten.
AppMesh besteht aus einer Reihe leichtgewichtiger, leistungsfähiger Microgateways, die über eine zentrale API-Management-Plattform gesteuert werden. AppMesh zeigt das Verhalten von Anwendern und Microservices auf Anwendungsebene, sodass sich Microservices ebenso unkompliziert wiederverwenden und steuern lassen wie APIs.
Vorkonfigurierte Skripts und die Unterstützung unterschiedlicher Services Meshes werden die Installation und Nutzung von AppMesh weiter vereinfachen. AppMesh wird vom IT-Tool zu einem Tool für Anwender werden, die sich einen detaillierten Überblick über die Nutzung einer App verschaffen wollen. Darüber hinaus wird AppMesh die Grundlage werden für die Entwicklung cloudnativer Anwendungen, die Microservices für die Bereitstellung neuer Funktionen und APIs für den Datenzugriff nutzen.
Gibt es Alternativen?
Ann Marie: Es gibt eine ganze Reihe von Service-Mesh-Produkten, viele davon sind Open-Source-Software. Einige bieten Extras für die Verwaltung auf Netzwerkebene und sind lose mit API-Gateways integriert. Aber es gibt keine andere Plattform, die so angelegt ist, dass Sie damit APIs und Microservices einheitlich verwalten und anspruchsvolle Anwendungen erstellen und ausführen können.
Mit einer API-Management-Plattform für den zentralen Betrieb von APIs, Microservices, und Meshes können Sie Anwendungen sicher bereitstellen und verwalten. Sie entwickeln damit ohne Programmierung kontextspezifische Regeln für personalisierte, gezielte Kundenerlebnisse. Das bringt Ihnen die für Microservices typische Agilität; die Komplexität, die Microservices-Architekturen mitbringen können, bleibt Ihnen erspart.
Jede Minute zählt, wenn es darum geht, Daten und Informationen effektiv zu interpretieren und zu nutzen, die Produktion zu beschleunigen und nachhaltiger zu machen. Hier hilft der Einsatz von Edge Computing.
SMC Deutschland (führender Hersteller, Partner und Lösungsanbieter für pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik) hat sich ein hohes Ziel gesteckt: eine neue Automatisierungslösung zu entwickeln, die Daten von der Feldebene in die Cloud-Plattform transferiert.
Gemeinsam mit Dell Technologies (ein Unternehmen, dass Kunden das branchenweit umfangreichste und innovativste Technologie- und Services-Portfolio bietet) und der Software AG (Hersteller der Cumulocity IoT Plattform) wurde ein Konzept entwickelt, dass Prozesse in der Produktion fit macht für Industrie 4.0: Smart Field Analytics. Der Fokus liegt auf der einfachen Vernetzung intelligenter Sensoren und Aktoren sowie der schnellen Verarbeitung der Daten mit Edge Computing. Ein erster Prototyp belegt, welche Vorteile Smart Field Analytics für den Betreiber hat: schnelle Reaktionszeiten, optimierte Prozesse und Kostenersparnis.
SMC setzt beim Thema Industrie 4.0 auf den konsequenten Ausbau der Produktlinien in Richtung Vernetzung und dezentraler Intelligenz. Die Anbindung an übergeordnete Systeme muss schnell und einfach realisierbar sein und Anwender in die Lage versetzen, ihre Produktionsabläufe permanent zu optimieren. Um eine reibungslose Produktion und vorausschauende Planung sicherzustellen, müssen deshalb die Massen an Daten, die Maschinen und Sensoren in Werkshallen erzeugen, in Echtzeit an ihrem Entstehungsort überwacht werden. Hier kommt Edge Computing zum Einsatz: Die Daten werden vor ihrer Analyse nicht zuerst in die Cloud übertragen, sondern direkt in der Edge verarbeitet. Latenzzeiten werden somit massiv verringert, drohende Fehlproduktionen oder -funktionen können verhindert und Maschinenstillstand oder Ausschuss vermieden werden – vorausschauende Wartung in ihrer Perfektion.
Smart Field Analytics kann aber noch mehr
Energieeffizienz ist das erklärte Ziel. Der bewusste und schonende Umgang mit Ressourcen konfrontiert auch die Produktionsindustrie mit der Herausforderung, stets ressourcenschonend und gleichzeitig kosteneffizient zu agieren.
Durch die dauerhafte Überwachung der Maschinendaten wird die Energieeffizienz gesteigert. Auftretende Leckagen in den Maschinen, Druckschwankungen oder Verbrauchsspitzen werden erkannt, analysiert und bilden die Grundlage für Maßnahmen zur langfristigen Energieeinsparung. So konnte beispielsweise das Leckage-Management von pneumatischen Zylindern unter Einsatz eines Machine-Learning-Modells analysiert und automatisiert werden: Anhand historischer Daten wurde einem Algorithmus durch Machine-Learning antrainiert, drohende Leckagen in der pneumatischen Anlage selbstständig sofort zu erkennen. Per Internet-Protokoll werden die Daten direkt an die Cloud-Plattform geschickt und automatisch ein Ticket für das Wartungspersonal erstellt.
Jeder der drei Projektpartner hat für Smart Field Analytics sein individuelles Know-how eingebracht. Das gemeinsam entwickelte Konzept ist praktisch umsetzbar und nutzt die Potenziale der Industrie 4.0 für höhere Produktivität und Energieeffizienz.
– Die Conextrade-Plattform von Swisscom basiert auf webMethods
Im Jahr 2000 rief Swisscom – einer der führenden ICT-Provider der Schweiz – Conextrade, eine B2B-Plattform für digitale Prozesse, ins Leben. Seit 17 Jahren besteht für die Realisierung dieser Plattform eine Partnerschaft mit der Software AG, die um die Lösung webMethods kreist. Mit Eros Merlini, dem Leiter der Conextrade-Plattform, sprachen wir darüber, wie sein Entwickler-Team als KMU im Großkonzern agiert und wie auch eine schlank aufgestellte Expertengruppe große Lösungen bereitstellen kann.
Software AG: Herr Merlini, Sie selbst arbeiten seit beinahe 18 Jahren bei Conextrade/Swisscom und arbeiten mit webMethods, seitdem sich Ihr Unternehmen für die Software AG als Partner für den Aufbau der Plattform Conextrade entschieden hat.
Eros Merlini: Das ist richtig, im Jahr 2003 haben wir nach eingehender Evaluation und sorgfältigen Betrachtung einiger Referenz-Cases beschlossen, unsere B2B-Plattform Conextrade auf der Basis von webMethods aufzubauen.
Software AG: Die Software AG und Swisscom pflegen also bereits eine sehr lange Partnerschaft. Können Sie uns erklären, was die Kernfähigkeiten der mithilfe von webMethods über die Jahre immer weiter spezialisierten Plattform Conextrade sind?
Eros Merlini: Conextrade fungiert als Drehscheibe für die Beschaffung von Produktions- und Verbrauchsgütern, ebenso wie für alle Rechnungsprozesse. Unser Ziel war es, alle Prozesse für unsere Nutzer über eine einzige Schnittstelle, den „Single Point of Contact“, zu realisieren. Die Plattform ermöglicht einer Vielzahl von Anwendern von den Vorteilen der digitalen, unternehmensübergreifenden Prozessabwicklung zu profitieren.
Firmen können damit ihre Prozesse hinsichtlich Zuverlässigkeit und Durchlaufzeit verbessern und ihre Kosten durch die gewonnene Effektivität und Produktivität ihrer Abläufe drastisch und nachhaltig senken.
Software AG: Conextrade wird von der Swisscom als digitale Prozessmanagement-Plattform komplett inhouse entwickelt, betrieben und vermarktet. Was macht den Erfolg der zentralen Plattform aus?
Eros Merlini: Vorteile bieten vor allem die zahlreichen Automatisierungen. Firmen können über die Plattform beispielsweise digital Rechnungen, Bestellbestätigungen und weitere Dokumente austauschen – und das ganz zeitgemäß vollständig papierlos. Außerdem bietet Conextrade diverse Formatkonvertierungen an und stellt die Legal-Compliance für mehr als 50 Länder sicher. Erstellt ein Unternehmen beispielsweise in Deutschland eine Rechnung, ist diese möglicherweise nicht format- und legal-konform beim Kunden in Frankreich. Wir schaffen einen Mehrwert für die Nutzer, indem wir automatisiert die Formate der Rechnungen konvertieren und die entsprechenden rechtlichen Gegebenheiten wie z.B. digitale Signaturen etc. berücksichtigen.
Software AG: Das klingt nach einer gelungenen Programmierleistung! Mit wie vielen Mitarbeitern realisieren Sie so umfassende Projekte und wie unterstützt Sie dabei die webMethods-Lösung – und sind zufrieden mit deren Funktionalitäten?
Eros Merlini: Unser Team ist sehr schlank aufgestellt: 23 Mitarbeiter zählen zum festen Team, davon sind fünf in der Entwicklung tätig. Conextrade arbeitet sehr selbstständig, um die bestmöglichen Lösungen entwickeln zu können. Wir agieren sozusagen als KMU im Großkonzern.
Wir sind sehr zufriedene Nutzer von webMethods und stehen auch in Zukunft weiterhin gern für Referenz-Calls und -Besuche zur Verfügung, um zu zeigen, wie uns das Produkt der Software AG unterstützt. Um auch mit schmaleren Entwickler-Ressourcen schnell Software-Lösungen zu realisieren und auf den Markt bringen zu können, eignet sich webMethods ideal. Auch, dass die Programmierung in funktionalen Modulen erfolgt, ist sehr nützlich. So können wir bei neuen Services ausgewählte Bausteine wiederverwenden und brauchen nur den fehlenden Part neu zu programmieren. So lassen sich auch mit schlanken Entwickler-Teams leistungsfähige Plattformen wie Conextrade realisieren.
Software AG: Herzlichen Dank für Ihr Feedback, Ihre Zeit und das sympathische Gespräch, Herr Merlini!
Häufig schlägt es den Firmen um die Ohren, ihre eigenen Daten seien ein Schatz, den sie nur zu heben bräuchten. Tatsächlich erlauben insbesondere in der Industrie Daten einen detaillierten Einblick in die eigene Performance und Wirtschaftlichkeit. Ein integraler Aspekt, der maßgeblich zum Erfolg eines Industrial Internet of Things- – oder kurz IIoT- – Projekts beiträgt, bleibt allerdings häufig unzureichend behandelt: die vollständige Integration der IoT-Plattform in die übrige IT-Architektur des Unternehmens als Schlüsselelement gelingender digitaler Transformation.
Heutzutage beschränken sich die Daten, die ein Produktionsunternehmen verarbeitet längst nicht mehr nur auf diese, die von den Sensoren der eigenen Maschinen erhoben werden. Die Daten in der zunehmend verbreiteten „hybriden Infrastruktur“ kommen mittlerweile auch aus externen Netzwerken, beispielsweise von Unternehmenspartnern, Zulieferern und Kunden. Hinzu kommen Daten über die Wetter- und Verkehrssituation, aus Social-Media-Tools und weiteren Quellen. All diese Daten sollten im Kontext dieser Integration einbezogen werden.
Die Zusammenführung, also die digitale Integration, sämtlicher erwähnter Daten ist das Herzstück einer erfolgreichen digitalen Transformation. Unternehmen sind also darauf angewiesen, sich auf einen starken Cloud- beziehungsweise SaaS-Dienstleister verlassen zu können. Gebraucht wird also eine leistungsfähige Integration-Platform-as-a-Service (iPaaS). Der entscheidende Vorteil einer solchen cloud-basierten Lösung: sie ist von Anfang an für oben beschriebene hybride Infrastrukturen ausgelegt. Zeitgemäße Integrations-Plattformen reduzieren hier die Komplexität bei der übersichtlichen Darstellung der Daten aus verschiedensten Quellen durch einfach zu bedienende Benutzeroberflächen nach dem Drag-&-Drop-Prinzip.
Doch das IIoT wächst stetig und mit diesem Wachstum steigen auch die Anforderungen an die Integrationsleistung. Hier ist der State of the Art wirklich starker Integrationstechnologien in der IT gegenüber der OT weit fortgeschritten. Während iPaaS bereits die dritte Generation der IT-Integrationslösungen ist, handelt sich Integration in der OT noch um eine recht neue Herausforderung. Setzt ein Unternehmen bereits eine iPaaS ein, ist die Integration einer IoT-Plattform nur ein weiteres System, das an diese zentrale Plattform angeschlossen wird, um die hybride Infrastruktur zu erweitern. Wichtig bei der Einführung einer Integrationsplattform in der OT sind die Bereitstellung eines durchgängigen Datenflusses sowie einer performanten, sicheren Anbindung der IoT-Plattform an die iPaaS.
Das rasante Wachstum des IoT und die damit verbundene stetig steigende Anzahl an vernetzten Geräten wird in Zukunft immer größere Anforderungen an die Integration stellen. Unternehmen sollten also bei der ganzheitlichen Integration aller geschäftsrelevanten Komponenten neben der IoT-Plattform auch auf die Funktionalität einer leistungsfähigen Integration Platform as a Service setzen, um vorausschauend zukunftsfit zu bleiben.
Egal ob Unternehmen in ihren verschiedenen Fachbereichen unterschiedliche Transaktionssysteme nutzen oder sie sich mehr Transparenz in ihrer Lieferkette wünschen – leistungsfähige Streaming-Analytics-Lösungen ermöglichen es, wertvolle Erkenntnisse aus den eigenen Daten zu ziehen und unterstützen so bei der Umsetzung ihrer Digitalisierungsziele. Streaming Analytics ermöglicht es Unternehmen in Echtzeit Einblicke aus großen und sich schnell verändernden Datenmengen zu gewinnen und erlaubt die Vorhersage, was als nächstes passieren wird. Risiken und Chancen werden sofort erkannt, sodass die Firma optimal auf diese reagieren kann.
Nicht nur für IT-Profis
Mittlerweile ist selbst komplexe Software nicht mehr nur Sache von IT-Fachleuten, sondern bindet auch Mitarbeiter ohne Programmierkenntnisse ein. Durch übersichtliche Bedienungsoberflächen können beispielsweise Business Analysten die Tools von heute bedienen. Streaming Analytics steigert also die Effizienz von Prozessen – vor allem wenn die Lösung ohne Programmierung auf Seiten des Kunden auskommt. So erstellen auch Nicht-IT-Fachkräfte mithilfe einer übersichtlichen Benutzeroberfläche im leistungsfähigen Tool präzise Analyseszenarien. Durch grafisch dargestellte APIs gelingt eine schnelle Anwendungsentwicklung auch ohne Programmierkenntnisse. Der Einsatz von Lösungsbibliotheken zur Beschleunigung der Anwendungsbereitstellung ist immer verbreiteter und fördert die Entwicklung von individuellen Ansätzen für Unternehmen, um nach Bedarf schnell selbst die passenden Anwendungen entwickeln zu können.
Einsatz im echten Leben
Doch wie kommt Streaming Analytics nun tatsächlich zur Anwendung? Der Einzelhandel beispielsweise nutzt Streaming Analytics, um Echtzeitdaten zum Kaufverhalten des Kunden zu eruieren oder die Customer Journey zu optimieren. Letztendlich wird so das Kauferlebnis der Kunden für Marketer nachvollziehbar. In der Finanzbranche unterstützt Streaming Analytics dabei, den schnelllebigen Devisenmärkten immer einen Schritt voraus zu sein. Vermeintliche Betrugsfälle können außerdem leichter und effizienter aufgespürt werden. Vertriebskanäle eines Unternehmens nutzen Streaming Analytics, um eine größere Transparenz zu ermöglichen und bei der Produktsuche zu unterstützen.
Mit Streaming Analytics das ganze Potential der eigenen Daten ausschöpfen
Dank einer Streaming-Analytics-Technologie sind Unternehmen in der Lage, ihre Daten zu jeder Zeit im Blick zu halten und wie sie, sie optimieren können. Daher sind vor allem auch Echtzeit-Analysen entscheidend für Unternehmen, sodass sie aus der eigenen Datensammlung einen Mehrwert generieren und so einen maximalen Wettbewerbsvorteil erzielen.
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