Monolithische Systemarchitektur
Ein Monolith beziehungsweise eine monolithische Architektur bezeichnet eine traditionelle Softwarelösung, bei der alle Komponenten und Funktionen in einem einzigen System konsolidiert sind. Alle Geschäftsfunktionen teilen sich dieselbe Plattform und werden als Einheit entwickelt und betrieben. Dieser Aufbau macht monolithische Systeme stabil und einfach zu implementieren. Von Nachteil ist jedoch, dass sie oft schwer skalierbar, weniger flexibel bei Änderungen und langsamer bei der Einführung neuer Funktionen sind.
MACH-Architektur
MACH steht für Microservices, API-first, Cloud-native und Headless. Es handelt sich um eine modulare, flexible Architektur, die speziell auf Agilität, Skalierbarkeit und individuelle Geschäftsanforderungen ausgelegt ist:
- Microservices: Einzelne, in sich geschlossene Softwarekomponenten, die unabhängig voneinander entwickelt, bereitgestellt und kombiniert werden können.
- API-first: Schnittstellen stehen im Mittelpunkt, sodass alle Funktionen über APIs zugänglich sind und Systeme miteinander kommunizieren können.
- Cloud-native: Die Architektur ist direkt für die Cloud konzipiert, hoch skalierbar und ausfallsicher.
- Headless: Frontend und Backend sind entkoppelt, wodurch neue Kanäle und Services flexibel angebunden werden können.
Vorteile: Schnellere Time-to-Market, flexible Erweiterbarkeit, bessere Skalierbarkeit, erhöhte Innovationsfähigkeit, kanalübergreifende Customer Experience, Zukunftssicherheit. Vergleiche „Was ist MACH-Architektur?“
Cloud-native Architektur: Infrastructure oder Platform as a Service
Cloud-native Architekturen (CNA) sind speziell für den Einsatz in der Cloud konzipiert. Sie bilden die Grundlage für moderne Internetprodukte und Services und sind darauf ausgelegt, die hohen Anforderungen an Skalierbarkeit, Elastizität und Resilienz zu erfüllen, die heutige Anwender erwarten.
Skalierbarkeit/Elastizität:
Cloud-native Systeme passen ihre Ressourcen automatisch an die aktuelle Last an, etwa bei steigenden Nutzerzahlen oder vielen Serviceanfragen pro Sekunde. Das bedeutet, dass Nutzer auch bei Lastspitzen keine Leistungseinbußen wahrnehmen. Wird die Größenordnung nicht mehr benötigt, da beispielsweise die Zahl der Anfragen wieder sinkt, werden auch die bereitgestellten Ressourcenmengen reduziert, was Cloud-native Systeme besonders kosteneffizient macht.
Resilienz:
Unterbrechungen werden automatisch erkannt und abgefangen, sodass Ausfälle keine Auswirkungen auf die Anwender haben. Ausfallsicherheit wird durch Redundanzen und IT-Security-Aspekte wie etwa DDoS-Schutz geschaffen, sodass Verfügbarkeit und Stabilität gewährleistet sind.
Das Ziel von CNA ist es, den skalierbaren und zuverlässigen Betrieb moderner Cloud-Anwendungen durch lose gekoppelte, resiliente und gut beobachtbare Systeme mit minimalem Aufwand zu ermöglichen. Vergleiche Cloud Native Computing Foundation (Who we are).
Infrastructure as a Service (IaaS) vs. Platform as a Service (PaaS):
- IaaS bietet virtuelle Ressourcen, auf denen Unternehmen ihre Anwendungen selbst bereitstellen und verwalten.
- PaaS stellt eine fertige Plattform bereit, auf der Entwickler Anwendungen direkt erstellen, testen und deployen können, ohne sich um Infrastrukturmanagement kümmern zu müssen.
Cloud-native Architekturen profitieren besonders von PaaS-Angeboten, da diese eine schnelle Bereitstellung, automatische Skalierung und integrierte Resilienz ermöglichen: Das macht sie ideal für SaaS-Anbieter und Teams, die die Time-to-Market beschleunigen wollen.
Prinzipien von Cloud-Native-Architekturen (CNA)
Cloud-Native ist ein Konzept, mit dem Anwendungen vollständig in der Cloud entwickelt und betrieben werden, wodurch die Vorteile der Cloud voll ausgeschöpft werden können.
Die wichtigsten Prinzipien sind:
- Containerisierung: Anwendungen werden in standardisierte, portable Container verpackt und unabhängig von der zugrundeliegenden Infrastruktur betrieben.
- Microservices: Funktionale Komponenten werden als eigenständige Services umgesetzt, die unabhängig entwickelt, deployt und skaliert werden können.
- DevOps: Wird charakterisiert durch die enge Verzahnung von Entwicklung und Betrieb zur Reduktion von Übergaben, Fehlerquellen und Durchlaufzeiten.
- CI/CD (steht für kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung): Automatisierte Build-, Test- und Deployment-Pipelines ermöglichen schnelle, wiederholbare Releases.
Besonders dynamische Umgebungen wie E-Commerce-Plattformen oder Streamingdienste profitieren stark von Cloud-native Architekturen. In diesen Anwendungsszenarien treten Lastspitzen häufig und unvorhersehbar auf: Im E-Commerce beispielsweise durch Rabattaktionen, bei Streamingdiensten etwa durch neue Serienveröffentlichungen.
CNA-basierte Konzepte und Lösungen ermöglichen es, solche Spitzen abzufangen, indem nur die betroffenen Komponenten automatisch skaliert werden, ohne dass die gesamte Anwendung angepasst werden muss oder manuelle Eingriffe erforderlich werden. Dadurch bleiben Performance und Verfügbarkeit stabil, gleichzeitig werden Ressourcen effizient genutzt. Cloud-native Ansätze bieten damit einen Mehrwert, da sie Ausfallsicherheit und schnelle Reaktionsfähigkeit auf wechselnde Anforderungen miteinander kombinieren.
MACH-Architektur vs. Monolithen: Wann welcher Ansatz sinnvoll ist
Die Entscheidung zwischen einer monolithischen Architektur und einem MACH-Ansatz hängt weniger von Trends ab als von den Rahmenbedingungen und Zielen eines Softwareprodukts.
Drei Aspekte sind dabei besonders relevant.
- Start „auf der grünen Wiese“
Bei neuen Softwareprodukten oder Startups bietet die MACH-Architektur offensichtliche Vorteile. Microservices, API-first und Cloud-native Prinzipien ermöglichen von Beginn an hohe Flexibilität, schnelle Iterationen und gezielte Skalierung einzelner Funktionen. Monolithen können hier zwar schneller initial umgesetzt werden, stoßen jedoch bei wachsendem Funktionsumfang und steigenden Nutzerzahlen auch schneller an strukturelle Grenzen. - Infrastrukturelle Rahmenbedingungen
Wer Anwendungen in einer eigenen, statischen Infrastruktur betreibt, profitiert häufig von der Einfachheit monolithischer Systeme. Mit dem Wechsel zu einem Cloud-Anbieter und modernen Plattformdiensten verändern sich diese Voraussetzungen jedoch grundlegend. MACH-Architekturen sind darauf ausgelegt, Cloud-Features wie automatische Skalierung, Hochverfügbarkeit und verteilte Systeme effizient zu nutzen. Monolithen können zwar in solchen Umgebungen betrieben werden, schöpfen das Potenzial der Cloud jedoch nur teilweise aus. - Innovations- und Weiterentwicklungsfähigkeit
Mit zunehmendem Innovationsdruck wird die Architektur zum entscheidenden Faktor. MACH-Architekturen erlauben es, neue Funktionen unabhängig zu entwickeln, bestehende Services gezielt zu erweitern und technologische Veränderungen schneller zu adaptieren. In monolithischen Systemen sind Änderungen meist enger aneinander gekoppelt, was eine Weiterentwicklung verlangsamen und Release-Zyklen verlängern kann.
Fazit
Monolithen überzeugen durch Einfachheit und Stabilität, während MACH-Architekturen ihre Stärken dort ausspielen, wo Dynamik, Skalierbarkeit und Innovationsgeschwindigkeit gefragt sind.
Monolithische Architekturen eignen sich vor allem für überschaubare, funktional stabile Anwendungen mit klaren Anforderungen und geringem Veränderungsdruck. Sie sind gut geeignet, wenn Einfachheit, geringe Komplexität und planbare Lasten im Vordergrund stehen.
MACH-Architekturen hingegen entfalten ihren Mehrwert insbesondere bei dynamischen Softwareprodukten, SaaS-Angeboten und Plattformen, die stark wachsen, häufig erweitert werden und auf schwankende Lasten reagieren müssen. Unternehmen, die keine hohe Skalierung oder schnelle Innovation benötigen, sollten den Mehrwert von MACH gegen den damit verbundenen hohen Aufwand abwägen.
