Was ist Anwendungsintegration für Unternehmen?

Geschäftssysteme – darunter Customer-Relationship-Management-Systeme (CRM), Business-Process-Management-Systeme (BPM), Enterprise-Resource-Planning-Systeme (ERP), Datenbankverwaltungssysteme und Supply-Chain-Management- Software – haben in der Regel Schwierigkeiten, miteinander zu kommunizieren. Sie verwenden möglicherweise unterschiedliche Programmiersprachen, Betriebssysteme und Datenformate und existieren in separaten Umgebungen oder Architekturebenen.

EAIs helfen diesen Systemen beim Austausch kritischer Datenpunkte und überwinden so Inkompatibilitäten, die andernfalls den Geschäftsbetrieb behindern würden. Integrationslösungen ermöglichen es Unternehmen auch, Altlastsysteme zu nutzen, so dass kritisch historische Daten erhalten bleiben und die Anwendungen nicht jedes Mal neu erstellt werden müssen, wenn Entwickler neue Dienste einführen.

Schließlich ermöglichen EAIs Systemen den Austausch von Automatisierungen, wodurch Arbeitsabläufe abteilungsübergreifend beschleunigt und vereinfacht werden. Im E-Commerce-Kontext können Unternehmen beispielsweise eine Integration nutzen, um Zahlungen automatisch abzuwickeln, den Bestand zu aktualisieren und Versandetiketten jedes Mal zu erstellen, wenn ein Kunde eine Bestellung aufgibt – selbst wenn diese Prozesse in verschiedenen Systemen oder Umgebungen stattfinden.

EAI-Architekturen können verteilte Netzwerke unterstützen, in denen Anwendungen und Dienste lose gekoppelt und unabhängig voneinander betrieben werden. Traditionelle EAI-Plattformen waren oft lokal installierte, serverbasierte Middleware, wie z. B. Enterprise Service Buses, die vom IT-Team des Unternehmens intern installiert und betrieben wurden. Heute nutzen viele Unternehmen auch Integration Platform as a Service (iPaaS)-Lösungen, um Integrationen zu ermöglichen und zu verwalten.

iPaaS bietet einen ähnlichen Service an und ist eine Art Anwendungsintegration für Unternehmensanwendungen, wobei sich jedoch das Bereitstellungs- und Betriebsmodell unterscheiden – iPaaS wird extern gehostet und über die Cloud bereitgestellt. In der Praxis nutzen viele Organisationen, insbesondere größere, beides: herkömmliche EAI-Systeme für zentrale On-Premise-Systeme und externe iPaaS-Lösungen für Cloud- und SaaS- Integrationen.​

EAIs verwenden häufig Message-Oriented Middleware (MOM), um Verbindungen zwischen Diensten zu ermöglichen und zu verwalten. MOMs empfangen und transportieren Datenpakete, sogenannte Nachrichten, und unterstützen asynchronen Datenaustausch, bei dem eingehende Nachrichten vorübergehend in einer Warteschlange oder einem Puffer speichern werden, bis der empfangende Dienst (der Verbraucher) bereit ist, sie zu verarbeiten.

Wenn der Verbraucher beispielsweise Ausfallzeit erlebt, kann die Warteschlange Nachrichten speichern, bis der empfangende Dienst wieder online ist. Ein Message Broker ist für die Verwaltung der Warteschlange und das Weiterleiten von Nachrichten an die richtigen Dienste zuständig. Broker können auch Nachrichten mit hoher Priorität gegenüber weniger dringenden Nachrichten priorisieren. MOM-basierte Systeme ermöglichen es Diensten, Informationen zu teilen, auch ohne die Identität bestimmter Verbraucher zu kennen, was den Datenfluss vereinfacht.

Asynchrone Integration ist oft am besten für Backend-Aufgaben, die nicht von Echtzeitdaten abhängig sind – und bei denen kurze Verzögerungen akzeptabel sind. Ein häufiger Anwendungsfall ist das Management von nicht zeitkritischen Systemintegrationen, wie Datenintegration zwischen ERP- und CRM-Systemen.

Während das CRM-System kontinuierlich Kundenaktualisierungen, Bedarfsprognosen und andere Daten an das ERP-System sendet, kann das ERP-System die Verarbeitung dieser Daten auf Zeiten außerhalb der Spitzenzeiten verschieben. Diese Strategie verbessert die Systemleistung und die Ressourcenoptimierung. Asynchrone Ansätze sind hingegen möglicherweise nicht ideal für Frontend-Anwendungen, bei denen Kunden einen sofortigen Zugriff auf Dienste erwarten.

Andere EAI-Plattformen verwenden synchrone Datenflüsse, bei denen eine Anwendung einen API-Aufruf oder eine Anfrage an einen Dienst sendet und auf eine Antwort wartet. Dieser Prozess ist direkter und unmittelbarer, unter anderem weil es keine Warteschlange gibt, die die Anfragen verlangsamt.

Die synchrone Verarbeitung kann jedoch in Szenarien mit hohem Volumen zu Latenz neigen, da die Aufgaben in der richtigen Reihenfolge abgeschlossen werden müssen. Außerdem sind die Dienste eng miteinander verbunden, was ihre Unabhängigkeit einschränkt. Synchrone Ansätze werden häufig für Frontend-Dienste und Echtzeit-Geschäftsanwendungen verwendet, insbesondere für Dienste, die eine sofortige Reaktion erfordern (wie das Überprüfen von Bestand vor der Erfüllung einer Bestellung).

Viele moderne EAI-Plattformen enthalten sowohl synchrone als auch asynchrone Datenflüsse, um unterschiedliche Integrationsanforderungen zu erfüllen.

Die EAI-Architektur ist ein Blueprint, der definiert, wie Anwendungen und Dienste innerhalb eines Ökosystems kommunizieren, einschließlich der Modelle, Komponenten und Protokolle, die zur Erleichterung von Verbindungen verwendet werden. EAI-Muster beschreiben im Allgemeinen granularere Designansätze, einschließlich spezifischer Routing-, Endpunkt- und Nachrichtenkonstruktionen.

Ein 2003 erschienenes Buch der Softwarearchitekten Gregor Hohpe und Bobby Woolf identifizierte 65 Integrationsmuster und bot Entwicklern damit eine gemeinsame Sprache, um die möglichen Integrationsarten und deren Implementierung zu beschreiben. Da viele dieser Muster in modernen EAI-Plattformen jedoch abstrahiert wurden, konzentriert sich diese Übersicht stattdessen auf allgemeinere Architekturstile. 

Unternehmen integrieren oft mehrere architektonische Ansätze, die jeweils unterschiedliche Schichten oder Funktionen im System unterstützen. Gängige Integration-Architekturen sind:

Die Point-to-Point-Integration verbindet zwei oder mehr Apps, oft durch die Nutzung einer API, Middleware oder benutzerdefiniertem Code, sodass sie Daten direkt austauschen können, ohne eine zentrale Verwaltungsebene. Dieser Ansatz eignet sich gut für Systeme, die nur wenige Dienste enthalten, da er relativ einfach einzurichten und zu warten ist.

Im größeren Maßstab können Punkt-zu-Punkt-Verbindungen jedoch verwickelt und übermäßig komplex werden – ein Phänomen, das als Spaghetti-Integration bekannt ist. Da es keine Zwischeninstanz für die Steuerung des Datenaustauschs gibt, sind Leistungsengpässe schwer zu erkennen und zu beheben. Und da die Überwachung der einzelnen Verbindungen begrenzt ist, sind Punkt-zu-Punkt-Ansätze anfällig für Sicherheits- und Optimierungsprobleme.

Schließlich stellen die Rollouts eine Herausforderung dar, da sie für jede Integration im System separat konfiguriert werden müssen. Unternehmen beginnen möglicherweise mit einer Point-to-Point-Integration, entwickeln sich aber im Zuge der Ausweitung ihrer Geschäftstätigkeit hin zu reiferen Integrationsansätzen.

Bei Hub-and-Spoke-Modellen sind mehrere Systeme oder Dienste (die Spokes) mit einem zentralen Hub verbunden. Der Hub verwaltet Verbindungen zwischen Diensten, sodass sie nicht direkt miteinander interagieren müssen.

Oft nimmt der zentrale Hub die Form eines Enterprise Service Bus (ESB) an, einer höherwertigen Middleware-Lösung, die den Datenaustausch steuert und verwaltet. Die Aufgaben des Hubs können Routing, Governance, Authentifizierung, Überwachung und Datenkonvertierung umfassen. Während ESBs Managementaufgaben übernehmen, übertragen integrierte MOMs Daten typischerweise über ein Protokoll wie JMS oder MQTT. Alternativ können bei Hub-and-Spoke-Ansätzen API Gateways für die API-Orchestrierung verwendet werden (mit dem Gateway als Hub und den APIs als Speichen), was eine synchrone Kommunikation ermöglicht, die häufig HTTP als Transportmechanismus verwendet. 

Hub-and-Spoke-Ansätze sind im Vergleich zu Punkt-zu-Punkt-Ansätzen oft effizienter und stabiler, insbesondere bei komplexen Implementierungen mit Dutzenden oder Hunderten von Diensten. Diese Systeme sind zudem einfacher zu warten und zu steuern, da jede Interaktion über eine gemeinsame Managementebene erfolgt. Schließlich können neue Anwendungen hinzugefügt werden, ohne integrierte Dienste zu beeinträchtigen.

Ein großer Nachteil besteht jedoch darin, dass, da jeder Dienst auf die zentrale Managementebene angewiesen ist, ein Fehler im zentralen Hub das gesamte System beeinträchtigen kann.

In der serviceorientierten Architektur (SOA) sind Dienste auf gemeinsame Richtlinien und Standards ausgerichtet, bleiben jedoch lose gekoppelt und in sich geschlossen, was Wiederverwendbarkeit und Interoperabilität fördert. Dienste teilen ihre Funktionen und Fähigkeiten über Verträge, ohne den internen Code und die Daten freizugeben, die für deren Ausführung erforderlich sind, was die Auffindbarkeit verbessert.

Zum Beispiel kann der Zahlungsabwicklungsdienst eines Unternehmens zu neuen Anwendungen hinzugefügt werden, ohne dass Entwickler den Dienst von Grund auf neu aufbauen müssen. Nachteile sind hohe Implementierungs- und Wartungskosten sowie zusätzliche Systemkomplexität, die die Leistung beeinträchtigen und Sicherheitslücken schaffen kann.

Als plattformunabhängige Designphilosophie kann SOA mit beliebig vielen Architekturen verwendet werden. Wird das Modell beispielsweise auf ein Hub-and-Spoke-Modell angewendet, verwaltet der zentrale Hub weiterhin die Interaktionen, aber die Dienste können ihre Geschäftsfunktionen so beschreiben, dass Entwickler sie nahtlos kombinieren und wiederverwenden können, ohne vorher wissen zu müssen, wozu sie fähig sind.

Microservice bauen auf den Kernprinzipien von SOA auf, übernehmen aber neuere, cloudnativ Funktionen. SOA verlangt von jedem Dienst, streng definierte Standards zu teilen, was das System weniger flexibel und anfälliger für Verlangsamungen macht. 

Microservices hingegen priorisieren schlanken Transport (oft über APIs), wobei die Endgeräte selbst die Geschäftslogik implementieren und Anfragen verarbeiten. Dieser Ansatz gibt jedem Dienst mehr Autonomie, sodass einzelne Teams interne Ansätze für Governance, Bereitstellung und Speicherung für die von ihnen verwalteten Dienste vorschreiben können. Die beiden Ansätze unterscheiden sich auch im Umfang: SOA behandelt typischerweise Anwendungen auf Unternehmensebene, während Microservices oft granularer sind und einzelne Services in kleinere Komponenten aufteilen.

Während SOAs häufig ESBs verwenden, um die Service-to-Service-Kommunikation zu erleichtern, verlassen sich Microservice häufiger auf API Gateway oder Service Meshes. Microservices werden immer dominanter: Laut einem Gartner-Berichtaus dem Jahr 2023 nutzen derzeit 74 % der Unternehmen eine Microservice-Architektur, während weitere 23 % dies für die Zukunft planen.

Während Nachrichten Aktionen oder Anfragen enthalten können, sind Ereignisse statische Hinweise darauf, dass eine bemerkenswerte Aktion stattgefunden hat. Eine ereignisgesteuerte Architektur ermöglicht den effizienten und sicheren Austausch von Event Notifications zwischen den Diensten.

Normalerweise senden Anwendungen Ereignisse an einen Ereignisbroker, der für deren Verteilung an die entsprechenden Dienste zuständig ist. Verbraucher können wählen, welche Ereignisse sie abonnieren möchten, sodass sie nur Einträge erhalten, die für ihre eigenen Funktionen oder Geschäftsanforderungen relevant sind.

Ein E-Commerce-Unternehmen könnte beispielsweise Ereignisse nutzen, um einen E-Mail-Dienst jedes Mal zu benachrichtigen, wenn ein Kunde einen Kauf tätigt. Wenn der E-Mail-Dienst die Event Notifications über einen Verkauf empfängt, kann er dem Käufer automatisch eine Bestellbestätigung senden. Gleichzeitig könnte eine Analysedatenbank Ereignisse im Zusammenhang mit Ausfallzeiten oder Leistung abonnieren, um relevante Datenpunkte zu sammeln.

Ein Vorteil ereignisgesteuerter Frameworks besteht darin, dass die Dienste nicht wissen müssen, wie ihre Ereignisse verwendet werden oder welche Verbraucher sie verwenden – sie müssen nur wissen, wie sie Ereignisse an den Event Broker melden. Eventgesteuerte Ansätze sind auch einfacher zu skalieren, da Entwickler Dienste duplizieren oder entfernen können, ohne die Mechanismen zur Berichterstattung über Ereignisse zu beeinträchtigen.

Ohne eine angemessene Verwaltung können ereignisgesteuerte Plattformen jedoch zu viele Ereignisse melden oder unbeabsichtigt Duplikate von Ereignissen senden, was es für die Verbraucher schwieriger macht, den Sinn dieser Ereignisse zu verstehen. Außerdem fügen Unternehmen beim Skalieren oft mehr Consumer-Instanzen hinzu, um die Leistung zu verbessern. Diese Vielzahl an Diensten kann es Entwicklern jedoch erschweren, Fehler zu isolieren und zu beheben.

Und schließlich sind ereignisgesteuerte Plattformen nicht ideal für den Datenaustausch in Echtzeit, da es zu Verzögerungen kommen kann.

Im Allgemeinen fällt iPaaS unter den Begriff EAI; es handelt sich um ein neueres, cloudbasiertes Modell zur Integration von Anwendungen. Integration Platform as a Service (iPaaS) bezeichnet cloudbasierte Integrationstools, die typischerweise von einem externen Anbieter verwaltet werden. Beispiele hierfür sind IBM webMethods Hybrid Integration, Salesforce MuleSoft und Microsoft Azure Integration Services.

iPaaS-Plattformen nutzen häufig generative Funktionen, vorkonfigurierte Connectoren, Low- oder No-Code-Entwicklungstools, Internet der Dinge (IoT) und andere moderne Innovationen. iPaaS-Plattformen laufen oft auf Serverlos oder containerisierten Architekturen und sind in der Regel flexibel und leicht, da sie nicht auf lokale ESBs (die sperrig sein können und anfällig für Fehlausrichtungen sind) angewiesen sind, um Verbindungen herzustellen.

Ein Hauptvorteil ist, dass Unternehmen keine Zeit und Ressourcen für den Aufbau benutzerdefinierter Verbindungen aufwenden müssen und sich stattdessen auf die zugrunde liegende Infrastruktur verlassen können, die von der iPaaS-Plattform bereitgestellt wird. iPaaS wird manchmal zusammen mit anderen SaaS-Produkten wie ERP- oder CRM-Software paketiert.

EAI ist ein älterer, traditioneller Ansatz, der meist lokal oder über eine hybride Architektur verwaltet wird. Ein Hauptvorteil von EAI ist, dass Unternehmen die vollständige Kontrolle über ihre Integrationen behalten. Dieser Ansatz könnte in stark regulierten Branchen wie dem Rechtswesen oder dem Gesundheitswesen bevorzugt werden, in denen IT-Teams ein höheres Maß an Anpassung und Kontrolle benötigen, als dies über externe iPaaS-Plattformen möglich ist.

Trotz der wachsenden Beliebtheit von iPaaS bauen laut einem Fortune Business Insights-Bericht von 2024 immer noch 80 % der Unternehmen zumindest einige ihrer Integrationen intern auf. In größeren Unternehmen werden EAI und iPaaS häufig gemeinsam eingesetzt, um verschiedene Orchestrierungsebenen zu automatisieren.

Während EAI-Plattformen Unternehmen hauptsächlich beim internen Datenaustausch helfen, standardisiert und erleichtert der elektronische Datenaustausch (EDI) den Austausch von Informationen – wie Rechnungen, Transkripten oder Versandbenachrichtigungen – zwischen Organisationen und ersetzt so physische Unterlagen. EDI-Transaktionen gehen auf die 1960er Jahre zurück, als Regierungen und Unternehmen begannen, den Datenaustausch zu automatisieren und so ihre Abhängigkeit von der manuellen Dateneingabe zu verringern.

EDI verwendet spezialisierte Protokolle, um Unternehmen dabei zu unterstützen, Vorschriften und internationale Standards einzuhalten . Zum Beispiel verlangt HIPAA, dass Unternehmen amerikanische Gesundheitsdaten über das sicherheitsorientierte X12-Protokoll austauschen, während internationale Geschäftstransaktionen häufig über den globalen EDIFACT-Standard erfolgen.

Enterprise Resource Planning bringt Personalwesen, Produktlebenszyklusmanagement, Finanzen und andere Geschäftsprozesse durch eine zentrale, geteilte Datenbank zusammen, um die Konnektivität und Datenkonsistenz zwischen internen Systemen zu verbessern. ERP-Plattformen bestehen häufig aus mehreren Unternehmensmodulen, von denen jedes eine andere Geschäftsfunktion repräsentiert. Diese Module können unterschiedliche Aufgaben erfüllen und gleichzeitig zusammenarbeiten, um gemeinsame Geschäftsziele zu erreichen.

Obwohl EAI und ERP beide die Integration unterstützen, arbeiten sie auf unterschiedlichen Ebenen des Technologie-Stacks eines Unternehmens. EAI fungiert als Brücke oder Verbindungsglied zwischen einzelnen Anwendungen, während ERP eine einheitliche Schnittstelle bietet, über die Unternehmen auf verschiedene Geschäftsfunktionen zugreifen können.

Die Aktualisierung oder der Austausch eines ERP-Systems kann betrieblich herausfordernd und kostspielig sein, da jedes Unternehmensmodul eng an eine zentrale Anwendungs-Suite gebunden ist. EAI hingegen kann schrittweise und in Phasen implementiert werden, da es auf Middleware oder APIs basiert, die oft neu konfiguriert werden können, ohne den Datenfluss zu unterbrechen.

Organisationen nutzen EAI- und ERP-Plattformen häufig nebeneinander, wobei ERP-Systeme die Kerngeschäftsfunktionen verwalten und EAI-Plattformen die Verbindungen zwischen der ERP-Plattform und anderen Komponenten wie Analyseplattformen und CRMs übernehmen.

Sicherheitslücken, Silos und Inkompatibilitäten können entstehen, wenn Geschäftssysteme isoliert sind und nicht miteinander kommunizieren können. Ohne eine EAI-Strategie müssen sich Unternehmen möglicherweise auf umfangreiche benutzerdefinierte Codierung, ständige Wartung und manuelle Dateneingabe verlassen, um Verbindungen aufrechtzuerhalten, was möglicherweise zu spröden Integrationen führen kann. EAI-Systeme können helfen, diese Barrieren zu überwinden, indem sie:

EAI kann zwar Geschäftsfunktionen optimieren, aber auch Systemkomplexität und operative Hindernisse mit sich bringen. Zu den häufigsten Herausforderungen gehören:

Obwohl EAI ein jahrzehntealtes Konzept ist, enthalten die heutigen EAI-Plattformen zunehmend moderne Innovationen zur Verbesserung der Interoperabilität, Leistung und Netzwerkstabilität. Teams nutzen jetzt generative KI, um automatisch Abweichungen und Fehler zu erkennen - oder sie proaktiv zu beheben, bevor sie den Kommunikationsfluss stören. Maschinelles Lernen kann auch komplexe Automatisierungspipelines orchestrieren und so Arbeitsbelastung und Fehlausrichtungen reduzieren.

EAI wird als Disziplin zunehmend zugänglich und bietet Teams die Möglichkeit, Integrationen mit Low-Code-Connectoren zu entwerfen. Serverlose Systeme bieten Unternehmen die Flexibilität, zwischen Cloud-, Hybrid- und lokalen Umgebungen zu wechseln. Und API- und Microservice-orientierte Architekturen verbessern die Auffindbarkeit und Wiederverwendbarkeit.

Das Aufkommen und die Beliebtheit von iPaaS-Lösungen bedeuten, dass Unternehmen nur die Integrationsdienste abonnieren können, die sie benötigen, was die Kosten senkt und sie von zeitaufwändigen Verwaltungsaufgaben entlastet.