Middleware : définition et applications

Le middleware constitue une sorte d’interface de traduction entre un système d’exploitation et les applications exécutées. Il permet l’échange et la gestion des données entre des applications et des systèmes d’exploitation non compatibles entre eux.

Un middleware, c’est quoi ?

Un middleware est un logiciel qui fonctionne de manière invisible en arrière-plan. C’est une application qui fait le lien entre le système d’exploitation et les programmes qui tournent sur celui-ci. Appelés aussi « intergiciels », ils fonctionnent comme des traducteurs cachés et permettent la communication et la gestion d’applications. Un middleware relie deux applications entre elles et facilite l’échange de données. Les internautes peuvent ainsi accomplir des tâches quotidiennes aussi banales que l’envoi de formulaires sur une page Web ou le calcul des résultats adaptés à leur profil à partir de pages Web dynamiques. On peut considérer les middlewares comme des outils d’échange entre deux langages.

Développement des middlewares

Pendant les années 2000 et jusqu’en 2010, les middlewares prenaient la forme de serveur d’applications. La technologie aidant, avec la popularité croissante du Cloud Computing et le remplacement des systèmes monolithiques par des architectures microservices, le middleware a évolué.

Au lieu de déployer des applications complètes sur des serveurs middleware, les développeurs ont eu tendance à créer des applications plus petites de type microservices. Ces microservices sont ensuite dotés de toutes les fonctions nécessaires afin de se connecter aux ressources requises du back-end et déploient les applications dans un système qui prend en charge les conteneurs comme Docker.

Le Docker container est ensuite mis à disposition dans un service basé sur le Cloud. Le middleware fonctionne alors comme une combinaison du microservice hébergé dans le conteneur et de l’infrastructure de Cloud Computing sur laquelle ce dernier fonctionne. Cela permet de consommer moins de ressources par rapport à un serveur traditionnel ou une machine virtuelle.

D’où vient le nom de middleware ?

Le mot « middleware » d’origine anglaise peut être traduit par « logiciel intermédiaire », ou encore le terme français intergiciel. Il s’agit d’une couche de services (un logiciel) située entre les entrées du côté utilisateur en front-end et les requêtes ou calculs en cours en back-end. La plupart du temps, les interactions du client (utilisateur ou utilisatrice) avec un logiciel se font par le biais d’une application en front-end. Les ressources du type bases de données, serveurs de fichiers, entrepôts de données NoSQL et files d’attente de messages se trouvent souvent en back-end. Le middleware se situe à mi-chemin entre ces deux extrémités.

Caractéristiques des middlewares

Pour être considéré comme un middleware, un programme doit vérifier certaines caractéristiques et prendre en charge un certain nombre de fonctions, parmi lesquelles :

• Être indépendant du matériel existant et du système d’exploitation utilisé ;
• Être indépendant de la conception spécifique du réseau et des protocoles utilisés ;
• Être indépendant d’un langage de programmation ;
• Tourner en arrière-plan de manière invisible.

Types de middleware

Il existe de nombreux exemples de middleware, chacun développé pour différentes applications dans les services Web et Cloud. Ces intergiciels peuvent se diviser en trois domaines d’application différents répartis comme suit :

Middleware pour la communication

Ce type de logiciel est destiné à mettre sur le même plan différents types de réseaux et à leur permettre de communiquer entre eux. On trouve ces applications dans les services Web où le protocole HTTP permet à deux ordinateurs de se connecter à Internet indépendamment du système d’exploitation.

Middleware pour l’envoi de messages

Ce type de middleware est utilisé lorsque deux applications différentes souhaitent échanger des messages. Le middleware en question détermine la forme que prendront ces messages. Les applications concernées sont en mesure d’envoyer et de recevoir des informations via ce format. S’ils ne passent pas par le très populaire JSON (JavaScript Object Notation), les services Web utilisent ce format.

Middlewares pour les applications

Les middlewares peuvent aussi être des langages de programmation ou des systèmes d’exploitation conçus pour fonctionner indépendamment des plateformes. On peut citer par exemple le langage de programmation .NET qui permet de programmer des applications pour plusieurs systèmes d’exploitation. Les middlewares API fournissent aux développeurs des outils pour créer, révéler et gérer les APIs de leurs applications afin que d’autres développeurs puissent les utiliser. Le middleware par RPC (pour Remote Procedure Call) permet à une application de déclencher une procédure dans une autre application. Cette procédure peut se faire sur le même ordinateur, sur un autre ordinateur ou sur le réseau grâce à un RPC.

Comment marche un middleware ?

Au niveau le plus simple, les middlewares permettent aux développeurs de créer des applications sans avoir à assurer une intégration dédiée à chaque fois qu’ils se connectent à des composants d’application, des sources de données, des ressources informatiques ou des appareils. Cela se fait en fournissant des services qui permettent de communiquer via les frameworks les plus courants. Parmi eux, on peut citer JSON (JavaScript Object Notation), REST (Representational State Transfer), XML (Extensible Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) ou les Webservices.

En général, les middlewares fournissent aussi des services qui permettent la communication entre des composants écrits dans des langages différents comme Java, C++, PHP, Python.

Champs d’application des middlewares

Sans le savoir, la plupart des gens réalisent de nombreuses tâches quotidiennes à l’aide de middlewares. Voici les champs d’application les plus courants :

Communication entre navigateurs

Les applications dans les navigateurs Internet sont le plus souvent gérées par des middlewares : le remplissage de formulaire de contact ou l’inscription à une newsletter font partie des applications les plus courantes. Quel que soit le navigateur ou le système d’exploitation d’entrée, le middleware peut la traduire dans un format universel pour la stocker dans une base de données.

Accéder aux back-ends

Les middlewares gèrent la connectivité aux différentes ressources en back-end. Un intergiciel peut permettre un accès rapide et efficace à une base de données back-end. En outre, un logiciel middleware peut aussi gérer les connexions aux ressources dans le Cloud.

Traitement de l’information adapté

Un middleware peut recevoir une requête et déterminer des données qui seront ensuite utilisées pour adapter les résultats. Par exemple, une application middleware peut détecter la langue par défaut d’un navigateur client pour une requête spécifique et renvoyer les réponses du back-end adaptées de manière à n’afficher que les résultats dans cette langue.

Un autre exemple est la géolocalisation du client par son adresse IP : cette information permet au serveur de renvoyer les données les plus pertinentes selon l’emplacement.

Gestion des ressources informatiques

Les middlewares jouent un rôle important dans le traitement simultané, la répartition de charge et la gestion des transactions. Ils sont capables de répartir les requêtes entrantes des clients entre plusieurs serveurs, machines virtuelles ou zones de disponibilité dans le Cloud.

Les middlewares sont aussi en mesure de gérer les conflits qui peuvent survenir lorsque plusieurs clients font des demandes en parallèle et tentent d’accéder à une information spécifique dans le back-end ou de la modifier. Si le trafic des applications augmente, le middleware d’entreprise peut être configuré pour répartir les requêtes des clients sur plusieurs serveurs, que ce soit sur site ou dans le Cloud.

Contrôle des droits d’accès

Le middleware surveille et sécurise l’accès aux ressources back-end. Il peut demander les droits d’accès des clients. Cela se fait par une connexion sécurisée TLS et impose soit une authentification par identifiants avec mot de passe, soit un certificat numérique. Ces caractéristiques de sécurité permettent ensuite de vérifier si le client externe est autorisé à accéder aux serveurs de données concernés. Si l’autorisation est accordée, les données sont envoyées du serveur middleware au client via une connexion sécurisée et cryptée.

Quel rôle jouent les middlewares dans les entreprises ?

La fonction du middleware est de permettre la communication entre différents systèmes. Parmi les opérations courantes concernées dans les entreprises, on peut citer :

• la gestion des transactions financières ;
• les programmes d’authentification de sécurité des collaborateurs ;
• la mise à disposition coordonnée des ressources informatiques pour les applications les plus gourmandes sur les serveurs de l’entreprise.

Le type de message à mettre en œuvre est déterminé par l’entreprise qui utilise le middleware. Cette décision dépend des services utilisés dans la structure et du type de données que le middleware aura à traiter.