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22.01.1999 - 

Thema der Woche

Thema der Woche Applikations-Server als zentrale Anwendungsdrehscheibe

Im Kern sind Web-Applikations-Server eine Nischentechnik zur Anbindung des Internet an die herkömmliche Unternehmens-DV. Doch die Branche hat erkannt, daß das Potential dieser Technik weit über Electronic Business hinausreicht. Marktkenner sehen die Middleware auf dem Weg zu einer unternehmensweiten Drehscheibe für das Anwendungs-Management.

Welche Bedeutung die Industrie dem Web-Applikations-Server zumißt, läßt sich daran ermessen, daß kein DV-Unternehmen von Rang mehr ohne ein entsprechendes Produkt auszukommen glaubt. Das führte dazu, daß Anbieter wie Kiva, Netdynamics und Weblogic, kaum daß sie sich mit ihrer Server-Software am Markt zeigten, von Netscape, Sun und Bea Systems aufgekauft wurden. Andere Branchengrößen wie IBM, Oracle und Microsoft haben dagegen eigene Produkte entwickelt.

Auch auf Anwenderseite ist das Interesse groß. In einer Stichprobe bei 50 amerikanischen Großunternehmen fanden die Analysten von Forrester Research heraus, daß bereits die Hälfte der Befragten nicht nur entsprechende Produkte, sondern auch interne Standards für Web-Applikations-Server eingeführt hat.

Mit dem Aufkommen der ersten Produkte vor rund drei Jahren ging es darum, den Handel im Internet durch eine Middleware zu optimieren, die Web-Front-ends mit der Unternehmens-DV, insbesondere mit den Datenbanken, verbindet. Inzwischen lassen sich auch Transaktionssysteme und Anwendungspakete wie SAPs R/3 integrieren. Ohne eine solche Anbindung würde das elektronische Geschäft nicht über das Niveau von Katalogbestellungen hinauskommen. Nun können Kunden zum Beispiel online erfahren, ob der von ihnen gewünschte Artikel tatsächlich verfügbar ist. Zudem stoßen die Web- Bestellungen heute automatisch die im Unternehmen üblichen Aktionen zur Abwicklung des Auftrags an.

Die Erweiterung der Geschäftstätigkeiten auf das Internet erklärt den Run auf die Applikations-Server-Technik nur unvollständig. Bei aller Begeisterung läuft das E-Business nämlich ziemlich schleppend. Kaum ein Unternehmen erzielt damit Gewinne.

Auch die Zahlen für den Umsatz mit Web-Applikations-Servern sind noch nicht berauschend. Nach Schätzungen der Marktbeobachter von Dataquest wurden 1997 weltweit rund 272 Millionen Dollar damit erwirtschaftet. Das ist etwas mehr als ein Zehntel des Middleware- Marktes, der im selben Zeitraum ein Volumen von 2,27 Milliarden Dollar erreichte. Diese Zahl wird noch etwas geringer, wenn man bedenkt, daß Dataquest keine klare Unterscheidung zwischen Applikations-Servern generell und der Web-Variante macht.

Weitreichende Ambitionen

Wenn Web-Applikations-Server trotz dieser ernüchternden Zahlen als eine der großen Hoffnungen der Branche gelten, liegt das an den technischen und kommerziellen Möglichkeiten, die weit über E- Commerce hinausreichen. So legen aus Anwendersicht die bisherigen Erfahrungen den Schluß nahe, daß die Kontrolle von Anwendungen von einer zentralen Server-Software aus nicht nur für das Internet sinnvoll sein könnte. Hinzu kommt, daß die integrierende Funktion der Server den Programmierern viel Schnittstellen-Arbeit erspart. Dieser Punkt wird von Anwendern immer wieder als Hauptvorteil der Technik hervorgehoben.

Die Hersteller sehen im Applikations-Server ein strategisches Produkt erster Güte - auch, weil Datenbank und Betriebssystem als Schlüsseltechniken an Bedeutung verloren haben. Web-Applikations- Server versprechen, das ihnen zugrundeliegende mehrschichtige Client-Server-Konzept sowie die ebenfalls extensiv eingesetzte Komponententechnik endlich als lukrative Geschäftsfelder zu etablieren. Beides wurde über Jahre hinweg von der Industrie mit nur mäßigem Erfolg propagiert. Auch das häufig bereits als bloße Anti-Microsoft-Schaumschlägerei von IBM, Oracle und anderen ad acta gelegte Thin-Client-Konzept lebt wieder auf. Nun glaubt die Industrie, einen neuen Ansatzpunkt gefunden zu haben, um die Gates-Company aus ihrer Machtposition zu hebeln. So verwenden fast alle Applikations-Server die mit Microsofts Component Object Model (COM) konkurriende Objekttechnologie Common Object Request Broker Architecture (Corba) sowie Java-Komponenten. Nur einige unterstützen daneben auch Microsoft-Techniken.

Damit nicht genug. Viele Marktbeobachter gehen inzwischen davon aus, daß Web- und andere Applikations-Server mit weiteren Middleware-Systemen, insbesondere mit Transaktionsmonitoren und Komponententechniken wie Corba und COM, zu einer neuen Produktkategorie verschmelzen werden, die von den Analysten der Meta Group als Anwendungs-Infrastruktur-Plattform (AIP) oder von Forrester als Applikationsplattform bezeichnet wird. Schon jetzt steuern Web-Applikations-Server Transaktionen und leiten sie von den Clients zur Unternehmens-DV weiter. Komponententechniken wie Corba werden für Integration (Kapselung) und Steuerung (Geschäftsregeln in Enterprise Javabeans) der unterschiedlichen Anwendungen verwendet.

Umgekehrt haben Corba und Java bereits Eingang in konventionelle Middleware wie etwa in den Transaktionsmonitor "M3" von Bea Systems gefunden.

Voraussetzung für die Entstehung von Applikationsplattformen ist jedoch, daß die Anwender über kurz oder lang tatsächlich, wie von Analysten und Herstellern vorhergesagt, die Vorteile der zentralen Steuerung von Web-Anwendungen auf andere Client-Systeme im Unternehmen ausdehnen wollen. In diesem Zusammenhang geht zum Beispiel Forrester von einer Wiederbelebung des Thin-Client- Konzepts aus, ohne dabei jedoch die als Network Computer (NC) bezeichneten Web-Terminals zu erwähnen. Die Analysten rechnen offensichtlich damit, daß die schlanken Web-Clients häufig auch auf "fetten" PCs eingerichtet werden und die dort installierten Pakete erst nach und nach überflüssig machen.

Sollten die Applikations-Server tatsächlich als generelle Anwendungsplattform eingesetzt werden, wachsen die Ansprüche an Stabilität, Skalierbarkeit und Funktionsfülle allerdings in einem Maß, daß sie von kleineren Softwarehäusern kaum mehr zu erfüllen sind. Deshalb hat in diesem Markt der Konzentrationsprozeß bereits begonnen, bevor sich die Applikations-Server in den Unternehmen etablieren konnten. Firmen wie Altaire werden entweder in der Web- Server-Nische weiterexistieren, gekauft werden oder schlimmstenfalls untergehen. Laut Forrester wird es im Markt für Applikationsplattformen bald nur noch fünf oder sechs große Anbieter geben. Zu ihnen gehören die IBM, Microsoft, Sun, Oracle und Bea Systems. Seit der Übernahme durch America Online ist die Position des Sun-Partners Netscape schwer abzuschätzen.

Sieger und Verlierer

Bei der Einrichtung von Web-Applikations-Servern und mehr noch bei den Applikationsplattformen geht es um Infrastruktur- Entscheidungen - und damit um Zukunftssicherheit. Die beste Ausgangsposition für dieses Geschäft haben daher die seit vielen Jahren etablierten Systemspezialisten. Die längste Erfahrung und das umfangreichste Service-Angebot kann hier sicher die IBM vorweisen. Außerdem gehört der IT-Riese zu den aktivsten Verfechtern der Schlüsseltechniken Java, Corba und Thin Client. Dafür ist für potentielle Kunden nicht immer klar, ob sie beim Web-Applikations-Server auf das "Domino"-Produkt der Konzerntochter Lotus oder auf "Websphere" setzen sollen. Vereinfacht ausgedrückt wird Domino eher als Dokumentenfluß- orientierte Einsteigervariante positioniert, während Websphere seine Stärken bei hoher Transaktionslast ausspielen soll. Die Anbindungskomponenten zu Back-end-Software wie Transaktionsmonitor, Datenbanken und zu SAPs R/3 werden derzeit in Enterprise Javabeans (EJB) umgeschrieben (zur Bedeutung dieser Technik siehe Kasten "Enterprise Javabeans"). Trotz fieberhafter Bemühungen hat IBM jedoch die Integration von Websphere mit der hauseigenen Entwicklungsumgebung "Visual Age for Java" noch nicht abgeschlossen.

Weniger gute Karten hat Sun. Zwar verfügt das Unternehmen seit dem Zukauf von Netdynamics über ein gutes, für den unternehmsweiten Einsatz konzipiertes Produkt. Auch hier ar- beiten die Entwickler unter Hochdruck an der Umstellung auf EJB. Allerdings gilt der Unix-Spezialist einigen Analysten als noch recht unerfahren im Geschäft mit vom Rechner abgekoppelter Software. Dafür verfügt das Unternehmen über eine große Kundenbasis bei Server- Infrastrukturen. Die Analysten von Forrester Research empfehlen Sun als Lieferanten für Internet-spezifische Aufgaben.

Auch Oracle spricht vor allem die eigene Klientel an. So heben viele Analysten die enge Anlehnung des Applikations-Servers an die Datenbank "Oracle 8i" hervor. Die Stärke des Unternehmens liegt daher in der engen Integration von Client-Server-Umgebungen mit eigenen Datenbanken, aber auch mit Anwendungspaketen wie dem hierzulande nicht sonderlich verbreiteten "Financials".

Eine Sonderrolle spielt Bea Systems. Das Unternehmen hat sich mit dem Transaktionsmonitor "Tuxedo", dessen Umbau auf Corba-Techniken sowie durch geschickte Zukäufe in der Unternehmens-DV etabliert. Wie Sun muß Bea jedoch noch beweisen, ob alle Komponenten gut zusammenarbeiten. Am besten bedient der Spezialist für Unix- basierte Transaktions-Middleware laut Forrester Research Anwender mit heterogenen Systemlandschaften.

Ein krasser Außenseiter ist bislang Microsoft. Plattformunabhängigkeit gehört eigentlich zu den essentiellen Vorteilen von Web-Applikations-Servern. Es ist schließlich ihre Aufgabe, quasi als neutrale Schicht zwischen der heterogenen Client-Landschaft und dem meist noch bunter zusammengewürfelten Server-Park zu vermitteln. Statt offener Standards wie Javabeans, Enterprise Javabeans und Corba bindet Microsoft seinen "MS Transaction Server" (MTS) an Systemdienste von Windows NT und verwendet auch sonst nur hauseigene Techniken wie COM, die es auf so gut wie keiner anderen Plattform gibt.

Dennoch ist Microsoft keineswegs chancenlos. Durch Auslieferung des Applikations-Servers mit dem NT-Nachfolger Windows 2000 erreicht die Technik die Kunden quasi kostenlos. Außerdem steht zu erwarten, daß die aus einer Anti-Microsoft-Allianz genährte Festlegung der Mitbewerber auf herstellerunabhängige Standards nicht allzu lange durchzuhalten ist. Schließlich stehen auch Sun, Oracle und IBM miteinander in Konkurrenz.

Sollte sich der prognostizierte Trend zu Applikationsplattformen herausbilden, dann würde die Einbindung zusätzlicher Tools und Middleware fast zwangsläufig zu herstellerspezifischen Produktpaketen führen. Das zeigt bereits die enge Integration mit der Datenbank bei Oracle. Dann aber löst sich die klare werbewirksame Abgrenzung gegen den proprietären Microsoft-Ansatz in nichts auf. Wer sich für eine Applikationsplattform entscheidet, wird sich dann auch bei den anderen Anbietern auf Jahre binden. Für Anwenderunternernehmen, die keine hohen Skalierungsanforderung haben, könnte dann der günstige Preis des Microsoft-Produkts ausschlaggebend sein.

Der harte Boden der Anwenderrealität

Den großen Ambitionen der Hersteller steht eine noch nicht sonderlich aufregende Wirklichkeit in den Anwenderunternehmen gegenüber. Dort werden die Web-Applikations-Server vor allem als Schnittstelle zur Datenbank, manchmal auch zum Transaktionssystem eingesetzt. Gar nicht so untypisch dürfte das Projekt der Münchner Kufner Textilwerke GmbH sein. Das Unternehmen fertigt seine Fließstoffeinlagen in 22 weltweit verteilten Tochterfirmen. Um das Management überall auf dem jeweils aktuellen Stand zu halten, wird derzeit ein Intranet aufgebaut, bei dem der Applikations-Server "Apptivity" von Progress zum Einsatz kommt. In der ersten Stufe geht es dabei lediglich darum, die Manager möglichst zeitgleich mit denselben Daten und Dokumenten für ihre Windows-Anwendungen zu versorgen. Mit dieser Aufgabe ist ein Applikations-Server wie Apptivity eigentlich unterfordert. Möglichst unbemerkt von der weltweiten Führungsriege soll das Intranet jedoch zu einem Management-Informationssystem ausgebaut werden. Die Voraussetzung dafür ist die Konsolidierung der Unternehmensinformationen auf ein Datenbanksystem. Kurz: Der Applikations-Server soll als Schnittstelle zur Datenbank dienen.

Auch beim erhofften Trend zur Applikationsplattform ist Vorsicht angesagt. Wenn heute von Web-Anwendungen die Rede ist, dann sind damit in der Regel Eingabemasken und die Steuerung der Abfolge dieser Formulare gemeint. Als klassisches Beispiel kann hier das Internet-Banking mit seinen Verfahren für Überweisungsaufträge gelten. Das bedeutet, daß die für Web-Applikations-Server geschriebenen Anwendungen die Softwarepakete am PC ergänzen, anstatt mit ihnen zu konkurrieren. Nur große Unzufriedenheit mit der Wartbarkeit der PC-Anwendungen dürfte der mehrschichtigen Client-Server-Architektur mit Applikations-Servern auch außerhalb des Web zum Durchbruch verhelfen.

Produkte

Allaire, Cold Fusion Apple, Web Objects Bea Systems, Weblogic Bluestone Software, Sapphire/ Web Bulletproof, JDesigner Pro Forté, Web Enterprise Gemstone, Gemstone/J Haht, Hahtsite IBM, Websphere Information Builders, Web Focus Infoscape, Fresco Inprise (ehemals Borland), Application Server Iona Technologies, Orbix OTM Microsoft, Microsoft Transaction Server Netscape, Application Server Novera, Application Server Object Space, Voyager Pro Oracle, Application Server Persistence, Power Tier Server Progress, Apptivity Secant, Extreme Enterprise Server Software AG, Bolero Supernova International, Supernova/Visual Concepts Sybase, Enterprise Application Server

Enterprise JavaBeans:

Sun hat auf Basis der Programmiersprache Java zwei Komponentenmodelle entwickelt: Javabeans für die Client-Seite der Anwendung und Enterprise Javabeans (EJBs) für die Server-Seite. Wichtig sind die EJBs, weil in ihnen die Geschäftslogik eingebettet wird. Das heißt: In ihnen wird festgelegt, welche Anwendungen wann und in welcher Weise miteinander interagieren sollen. Ihnen entsprechen in der Microsoft-Welt die Active-X- Komponenten. Ausgeführt werden diese Anwendungen in einer Ablaufumgebung des Web-Applikations-Server, der Container oder am Web-Server Servlet genannt wird. Zwar unterstützt noch kaum ein Produkt die EJBs, doch mit Ausnahme von Microsoft arbeiten alle Anbieter fieberhaft an ihrer Implementierung. Die Bedeutung dieser Technik bringt Unternehmensberater Dieter Jenz in seiner Studie "Application Server" auf den Punkt: "Die EJB-Unterstützung kann als Maßstab dafür gelten, ob ein Produkt die Bezeichnung Applikations-Server überhaupt verdient."

Was ist ein Applikations-Server?

Der Begriff "Applikations-Server" ist vieldeutig. In diesem Artikel wird er weitgehend mit der Bezeichnung "Web-Application- Server" gleichgesetzt. Eigentlich fungieren auch ältere Techniken wie das Netz-Betriebssystem Netware über seine Netware Loadable Modules oder die Anwendungsschicht von SAPs betriebswirtschaftlichem R/3-Paket als Applikations-Server. Bei Entwicklungswerkzeugen für verteilte Anwendungen wird schon seit vielen Jahren von Applikations-Servern gesprochen. Der Begriff kann aber auch allgemein Geschäftslogik auf Server-Ebene bezeichnen, Programme wie Datenbanksysteme oder Messaging-Server, weil sie Anwendungen ermöglichen oder anstoßen. Gemeint sein können auch Rechner, auf denen Server-Software läuft.

Die hier behandelten Applikations-Server dienen als Schnittstelle zwischen Clients im Internet, die entweder über eine Java- Ablaufumgebung oder über einen Browser verfügen. Ihre Aufgabe ist es, die Dienste der Unternehmens-DV via Netz verfügbar zu machen, gleichzeitig aber Daten, Datenbank, Transaktionssystem, betriebswirtschaftliche Pakete etc. vor den Unwägbarkeiten des Web zu schützen. Sie fangen mögliche Überlastung durch eine unvorhergesehene Zahl der aktuellen User ab und schützen die Unternehmensdaten gegen unberechtigte Zugriffe. Vor allem aber integrieren sie die unterschiedlichen Unternehmensanwendungen und machen deren Dienste über Steuerungsanwendungen am Web-Client verfügbar.

Web-Applikations-Server bestehen üblicherweise aus drei Komponten: Entwicklungssystem, einem Framework mit Schnittstellen und Gateways sowie Anwendungen.

Anwendungen: Bei den Anwendungen handelt es sich immer um Client- Anwendungen, meist um Masken oder Formulare, über die Anwender Daten eingeben und/oder Aktionen auslösen, zum Beispiel Finanztransak- tionen beim Internet-Banking.

Framework: An dieser Stelle greift die Integrationseigenschaft des Web-Applikations-Servers. Sein Framework übernimmt die Umsetzung der verschiedenen Formate und Protokolle. Intern kommuniziert der Applikations-Server einheitlich mit einem Vefahren - das in der Regel auf der Common Object Request Broker Architecture (Corba) beruht. Microsofts DCOM-Technik kommt hier, wenn überhaupt, nur ergänzend zum Einsatz.

Entwicklung: Zentral ist hier die möglichst enge Integration der Entwicklungs-Tools in das Framework, das den Entwicklern das Codieren der Schnittstellen zu den verschiedenen Datenbanken und Anwendungen erspart. Auf diese Weise kann sich der Entwickler auf die Gestaltung der Anwendung konzentrieren und sich um die Einbindung der beteiligten Systeme wie Transaktionsmonitor, Web- Server oder verschiedene Datenbanken über die vom Framework angebotenen Verbindungskomponenten kümmern.

Weitere wichtige Eigenschaften:

Skalierbarkeit: Die Anzahl der User im Web ist prinzipiell nicht vorhersehbar, daher muß ein flexibles Konzept mögliche Spitzenlasten abfangen können.

-Load Balancing: Automatische Lastverteilung sorgt dafür, daß bei einer großen Anzahl von Anfragen zusätzliche Systeme einen Teil der Aufgabe übernehmen.

-Connection and Resource Pooling: Diese Technik macht es möglich, daß sich mehrere Anwender eine Verbindung zum Server teilen können.

Ausfallsicherheit: Anders als im Unternehmen kann man bei einer Betriebsstörung in einem weltweiten Netz nicht jeden potentiellen User anrufen, und um Verständnis bitten. Web-Anwendungen müssen rund um die Uhr und sieben Tage die Woche verfügbar sein.

-Failover: Bei einer Betriebsstörung übernimmt automatisch ein anderer Applikations-Server die Aufgabe des ausgefallenen Systems.

Performance: Lange Wartezeiten vertreibt die Kunden von der Web- Seite.

-Object Caching: Immer wieder benötigte Daten und Dokumente werden im Hauptspeicher vorgehalten. Das beschleunigt nicht nur die Anwortzeiten, sondern entlastet darüber hinaus den Netzverkehr und die Server-Systeme hinter dem Applikations-Server.