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Thema der Woche Standardisierung, Rezentralisierung, schlanke Clients


20.03.1998 - 

Network Computing verspricht Ausweg aus Client-Server-Problemen

Auch wenn in den meisten Unternehmen Systeme unterschiedlicher DV-Epochen koexistieren, fand eine enge Integration zwischen ihnen bisher kaum statt. Sie beschränkt sich meist darauf, daß Terminalemulationen Seite an Seite mit den PC-Tools für die Büroautomation unter der gleichen Oberfläche laufen. Die Altanwendungen des operativen Geschäfts sperren sich durch ihre Isolation einem möglichen Zusatznutzen. Umgekehrt leidet das Zusammenspiel von PC-Umgebungen am Durcheinander inkompatibler Dateiformate und Protokolle. Die Fachabteilungen sind zum Großteil damit beschäftigt, die Systeme nur am Laufen zu halten.

Gleichzeitig etabliert das Internet im Eilzugstempo eine Welt der globalen Kommunikation. Innovative Geschäftsideen, die den Informationsaustausch mit potentiell weltweit verstreuten Kunden und Geschäftspartnern voraussetzen, lassen sich mit proprietärer Technologie und Insellösungen nur schwer realisieren.

Immerhin können IT-Verantwortliche in dieser Bedrängnis davon ausgehen, daß die Lösung existierender Probleme und die Bewältigung des anstehenden Internet-Geschäfts keine widersprüchlichen Anforderungen stellen. Im Gegenteil: Es liegt auf der Hand, daß all das, was für ein weltumspannendes Netz gut ist, der Unternehmens-DV zumindest nicht schaden kann.

Einen großen Nutzen hat das Internet bereits allen Anwendern gebracht, selbst wenn sie das globale Netz selbst noch gar nicht in Anspruch nehmen. Als Standardisierungsmacht hat es den Dschungel inkompatibler Client-Server-Techniken schon kräftig gelichtet. Bei Netzwerkprotokollen verdrängt TCP/IP die LAN-Konkurrenten IPX, Netbeui oder Appletalk. Bei Dokumentformaten gehört HTML und XML die Zukunft, beide wurden vom World Wide Web Consortium (W3C) abgesegnet. Sie werden das Durcheinander proprietärer Office-Formate beseitigen, da sich Microsoft und Lotus bei den zukünftigen Versionen ihrer Büroanwendungen auf XML festgelegt haben. Diese Aufzählung läßt sich für andere Bereiche fortsetzen. Betroffen sind unter anderem auch Kryptografie (SSL), Zertifizierung (X.509), Verzeichnisdienste (LDAP), E-Mail (SMTP, POP 3, IMAP, MIME) oder Grafikformate, wo JPEG und GIF vorherrschen (Abkürzungen siehe Kasten).

Während sich die verschiedenen Hersteller bei Protokollen und Dokumentformaten noch relativ leicht einigen konnten, geht es bei Java ans Eingemachte. Sun versucht zusammen mit anderen Anbietern, auch für das Binärformat von Anwendungen einen Standard durchzusetzen, nämlich Java-Byte-Code. Die zusätzlich angestrebte Vereinheitlichung der Programmier-Schnittstellen mußte auf den Widerstand Microsofts stoßen, des führenden Anbieters von Betriebssystemen.

Internet-Standards machen Anwendern das Leben leichter, ganz umsonst sind ihre Vorzüge aber natürlich nicht zu haben. Der Einzug dieser Einheitstechniken in die interne DV ist mit dem Umbau der Infrastruktur verbunden. Die Rede ist in diesem Zusammenhang von Intranets.

Auch wenn viele Anwender ihre IT-Umgebung mittlerweile nach dem Vorbild des Internet umbauen, so trennt die Mehrheit doch säuberlich in Anwendungen für das Tagesgeschäft und den Internet-Auftritt. Eine kürzlich publizierte Studie von Zona Research unter 112 amerikanischen Unternehmen mit mehr als 500 Mitarbeitern zeigt indes, daß sich diese Schere schnell schließen wird. Im Moment setzen demnach 79 Prozent das Internet ausschließlich für Marketing-Zwecke ein, nur zehn Prozent wickeln darüber auch Transaktionen ab. Jedoch wollen 44 Prozent der Befragten innerhalb der nächsten zwei Jahre auf Online-Verkäufe umstellen, in fünf Jahren soll der elektronische Vertriebsweg für Unternehmen selbstverständlich sein.

Diese Anforderungen durch die Außenwelt und der Drang zur Standardisierung der Unternehmens-DV werden zu einer Umorientierung bei der Anwendungsarchitektur führen. Die Maßstäbe für Neuentwicklungen, aber auch für die Integration von Vorhandenem setzt dabei wiederum das Internet. Die Synthese des Bestehenden mit Web-Computing ist nicht nur für den internen Gebrauch vielversprechend, sie ist ein Muß für ernsthaft betriebenen E-Commerce. Dieser erfordert nämlich eine Anbindung von Online-Katalogen und Bestellsystemen an das vorhandene Warenwirtschaftssystem. Schließlich will der Kunde schon vor der Bestellung wissen, ob ein bestimmter Artikel lieferbar ist oder wieviel Rabatt er bekommen kann. Aber nicht nur der Kundenkontakt via Internet, auch elektronische Business-to-Business-Beziehungen erfordern eine neue Offenheit. Sogenannte Extranets sollen Geschäftspartnern den Zugriff auf ausgewählte Anwendungen und Daten erlauben, beispielsweise dem Zulieferer auf den aktuellen Lagerbestand der von ihm gelieferten Artikel.

Für eine DV, die einfacher und kostengünstiger zu verwalten ist und sich gleichzeitig für neue Vertriebswege und Geschäftsmodelle eignet, lassen sich zumindest folgende Anforderungen skizzieren: Anwendungen müssen zu allen möglichen Clients gelangen und dort ablaufen, ohne daß deren Hard- und Software-Ausstattung angepaßt werden muß. Bisher isolierte und inkompatible Systeme sind zu integrieren, gefragt ist dafür leistungsfähige und vielseitige Middleware. Die anfangs nicht immer absehbare Zahl von Benutzern verlangt hohe Skalierbarkeit von Anwendungen und Servern. Nicht zuletzt müssen Applikationen, die bisher lediglich einem überschaubaren und meist vertrauenswürdigen Nutzerkreis zugänglich waren, Sicherheitsfunktionen zur Abwehr von Hackerangriffen und Viren bieten.

In den Diskussionen um den wartungsarmen Arbeitsplatz kommt die Rede unvermeidlich auf den schlanken Client.Er wird aber meist gleichgesetzt mit dem Network Computer (NC). Tatsächlich handelt es sich beim Thin-Client-Modell weniger um ein Hardware-, sondern um ein Softwarekonzept, das möglichst wenig Code auf dem Client ausführt und den Großteil der Anwendungslogik auf leistungsfähige Server konzentriert.

Im Gegensatz zu zweistufigen Client-Server-Anwendungen, wo IT-Mitarbeiter die benötigten Client-Programme auf allen PCs einrichten, soll beim Web dieser Aufwand entfallen. Bei einer späteren Öffnung Richtung Internet besteht außerdem gar keine Möglichkeit, erforderliche Software auf traditionellem Weg am Endgerät zu installieren.

Deshalb kommen im Intranet wie im Internet HTML-Seiten als Distributionsmedium zum Einsatz: Die Eingabe einer Web-Adresse führt zum Herunterladen des benötigten Codes. Der Cache-Mechanismus des Browsers unterstützt das unkomplizierte Update von Software.

Hans Georg Hack, Leiter DV beim Stuttgarter Egmont Ehapa Verlag, ist von den Vorteilen dieses Modells überzeugt, nachdem er erstmals eine wichtige Java-Datenbankanwendung eingeführt hat: "Zum ersten Mal merke ich eine ganz deutliche Entlastung bei Administrationsaufgaben. Ich installiere tatsächlich nur einmal im Netz und kümmere mich ausschließlich auf der Back-end-Seite um die Applikation. Über die vorhandene Infrastruktur, Intranet und Browser, ist sie abrufbar. Ich verschwende keine Energie mehr auf das Front-end."

Nicht nur schonender Umgang mit Bandbreite spricht dafür, daß ein Minimum an Code über das Netz geladen wird: Die Anwendungslogik soll wegen besserer Skalierbarkeit und auch aus Sicherheitsgründen am Server bleiben. Es ist nämlich nicht wünschenswert, daß der Endanwender durch die Programmlogik Aufschluß über die Namen und den Aufbau der Datenbanktabellen erhält.

In einem heterogenen Client-Umfeld kommt noch eine weitere Anforderung an das Front-end-Programm hinzu: Es muß überall ablauffähig sein. Neben HTML und Scripts, die der Einheits-Client Web-Browser ausführen kann, verspricht vor allem Java Plattformneutralität. Eine von der COMPUTERWOCHE bei Tech Consult, Kassel, in Auftrag gegebene Studie (siehe CW Nr. 10 vom 6.März 1998, Seite 15) kommt zum Ergebnis, daß Systemhäuser und firmeninterne Entwickler die Plattformunabhängigkeit als wichtigste Eigenschaft der Sun-Technologie bezeichnen. Sie nutzt dafür eine virtuelle Maschine, die das in Form von Byte-Code vorliegende Programm interpretiert. Nebenbei hat diese Technik den Vorteil, daß sich die Ablaufumgebung wie eine Schutzschicht zwischen heruntergeladenen Code und den lokalen Rechner legt. Dies verhindert nicht nur, daß bösartige Applets in die Konfiguration des Endgeräts eingreifen, sondern erschwert auch das Ausspähen von Benutzerdaten.

Der Preis für diese Architektur besteht gegenüber maschinenspezifischem Code in der geringeren Ausführungsgeschwindigkeit. Freilich wird dieser Faktor häufig überbewertet: Bei mehrstufigen Anwendungen muß der Arbeitsplatzrechner viel kleinere Programme ausführen als in der Vergangenheit, da Server den Großteil der Arbeitslast übernehmen. Außerdem kommt der Preisverfall bei leistungsfähigen Prozessoren auch Java zugute.

Insgesamt führt die Thin-Client-Architektur zu einer besseren Skalierbarkeit am Arbeitsplatz. Anwender, die den vollen Funktionsumfang von Office-Paketen benötigen oder mit Grafik- oder Konstruktionssoftware arbeiten müssen, werden auch weiterhin PCs oder Workstations einsetzen. Diese komplexen Geräte fungieren gleichzeitig als schlanke Clients, sobald sie eine Web-Anwendung nutzen. Wer allerdings solche ressourcenhungrigen Programme nicht braucht, ist auch mit preisgünstigerer Hardware wie NCs oder gar Web-Telefonen gut bedient.

Allerdings stehen DV-Verantwortliche dann vor dem Problem, wie sie diesen Geräten vorhandene Anwendungen zugänglich machen. Das betrifft sowohl Mainframe- als auch Client-Server-Programme. Bei Windows-Applikationen zeichnet sich mit den Multiuser-Erweiterungen von Windows NT eine Lösung ab, die ebenfalls Server-zentriert und daher besser zu verwalten ist. Bisher läßt sie sich nur über das Produkt "Citrix Winframe" unter NT 3.51 realisieren, ab Mitte des Jahres wird Microsoft den "Windows based Terminal Server" (Codename "Hydra") anbieten. Für Endgeräte, die nicht unter Windows laufen, ist zusätzlich "Picasso" von Citrix erforderlich (siehe CW Nr. 10 vom 6.März 1998, Seite 9). Diverse NC-Hersteller integrieren Citrix-Clients bereits in ihre Produkte, so die IBM in die "Netstation 1000".

Aufgrund ihres ohnehin zentralistischen Aufbaus fällt die Einbindung von Host-Anwendungen erheblich leichter. Hersteller verfolgen bei Web-to-Host-Kommunikation mehrere Ansätze. Die Umwandlung von 3270- oder 5250-Datenströmen in HTML kann dabei am Host-, auf einem zwischengeschalteten Unix- oder NT-Server sowie am Client erfolgen (siehe CW Nr. 47 vom 21.November 1997, Seite 25).

Diese Konfiguration profitiert im Vergleich zu den herkömmlichen PC-Terminal-Emulationen in wesentlichen Punkten von der Web-Architektur. Der wichtigste davon ist der Wegfall der lokalen Installation, weil der Browser entweder gleich mit HTML-Dokumenten bedient wird oder im Fall lokaler Umwandlung die nötige Software als Java-Applet oder Active X Control automatisch herunterlädt. Das Zusammenspiel mit neuen Anwendungen sieht aufgrund der Flexibilität von HTML optisch gelegentlich besser aus als unter Windows - von einer wirklichen Integration kann auch hier keine Rede sein.

Eine solche muß dort stattfinden, wo bei der Internet-Architektur wirklich die Musik spielt, nämlich am Server. Ein geradezu explodierender Markt an einschlägigen Entwicklungswerkzeugen gibt IT-Abteilungen die Mittel an die Hand, mit denen sich nicht nur neue Anwendungen schreiben lassen, sondern die auch bestehenden Legacy-Programmen und -Daten neues Leben einhauchen. Relativ einfach funktioniert die Weiterverwendung von Host-Datenbanken im Web-Umfeld. Leistungsfähige Web-Applikations-Server und TP-Monitore stellen die Verbindung her. Zu ersteren zählen beispielsweise "Apptivity" von Progress, "Netdynamics" vom gleichnamigen Hersteller, "Haht Site" von Haht, Netscapes "Application Server" oder Bluestones "Sapphire/Web", in die zweite Kategorie fallen neben den etablierten "IBM CICS" oder "Bea Tuxedo" die Newcomer "Microsoft Transaction Server" und "Sybase Jaguar CTS".

Eine enge Einbindung von Host-Anwendungen in das Intranet ist natürlich komplizierter als das bloße Weiterverwenden von Legacy-Daten. Eine Möglichkeit besteht darin, Altapplikationen mit einer Corba-Hülle zu versehen. Auf diese Weise machen sie ihre Funktionen für neue Projekte nach außen sichtbar - die meisten der oben erwähnten Applikations-Server und TP-Monitore unterstützen den Corba-Standard. Soll sich der Aufwand für diese Frischzellenkur freilich in Grenzen halten, so muß bei der Entwicklung der Host-Programme auf die Trennung von Präsentations-, Geschäfts- und Datenzugriffslogik geachtet worden sein (siehe dazu http://www.redbooks.IBM.com/SG242022/2022fm33.htm_HDRGTRDMF). Die IBM nennt für eine erfolgreiche Integration von Mainframe-Applikationen über ihre Middleware "Component Broker" http://www.software.ibm.com/ad/cb außerdem eine zusätzliche, scheinbar triviale Bedingung: eine sorgfältige Dokumentation. Big Blue bietet zusätzlich im Rahmen des "Network Computing Framework" (NCF, http://www.ibm.com/e-business/ncf) eine Reihe von Connectoren und Gateways an, über die sich Legacy-Programme in verteilte Umgebungen einbauen lassen.

Corba und Microsofts COM beschränken sich schließlich nicht darauf, Geschäftsobjekte untereinander zu verknüpfen. Beide Technologien erstrecken sich bis zum Client. Durch eine effektive, direkte Kommunikation zwischen Front-end und Anwendungs-Server über das Internet Inter-ORB Protocol oder DCOM umgehen sie die herkömmlichen Engpässe der Web-Architektur. Dazu zählen das zustandslose HTTP und der Web-Server inklusive seiner Schnittstellen zu Applikationen. Die Infrastruktur dafür ist längst vorhanden: Netscapes "Communicator" enthält Visigenics Java-Object-Request-Broker "Visibroker", Microsofts "Internet Explorer" erlaubt die Ausführung von Active-X-Komponenten.

Abkürzungen

GIF Graphics Interchange Format

HTML Hypertext Markup Language

IMAP Internet Mail Access Protocol

IPX Internet Packet eXchange

JPEG Joint Photographics Expert Group

LDAP Lightweight Directory Access Protocol

MIME Multipurpose Internet Mail Extensions

POP 3 Post Office Protocol 3SMTP Simple Mail Transfer Protocol

SSL Secure Socket Layer

XML Extensible Markup Language