MACH-Architektur – Erklärung, Aufbau, Vorteile

Neue Anforderungen und Bedingungen fordern laufend innovative und flexiblen Lösungsansätze für die Softwarearchitektur in Unternehmen. Dies betrifft sowohl Client-Applikationen als auch Webapplikationen.

Die typische Softwarearchitektur im digitalen Zeitalter setzt sich aus zahlreichen Komponenten zusammen. Jede Applikation und jeder Service erfüllt dabei einen anderen Zweck und ist oftmals auf einen weiteren Service in der Architektur angewiesen. Diese Aufteilung der Softwarekomponenten auf einzelne Services legt den Grundstein für die sog. „MACH-Architektur“.

Was ist eine MACH-Architektur?

Die MACH-Architektur steht für Microservices, API-first, Cloud-native und Headless.

Microservices

Bei der MACH-Architektur wird ein modularer Ansatz verfolgt, bei dem jede Komponente unabhängig entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden kann. Microservices sind kleine, eigenständige Dienste, die eine spezifische Funktion erfüllen. Jeder Service ist dabei isoliert von anderen Diensten, was die Anfälligkeit für Störungen und Ausfälle auf den einzelnen Microservice reduziert.

API-first

Durch den API-first-Ansatz verfügen alle Microservices über Schnittstellen, die für die Kommunikation und Nutzung der Dienste verwendet werden können. Eines der besten Beispiele hierfür ist die API-Schnittstelle eines Content-Management-Systems wie WordPress: darüber können Inhalte aus dem CMS abgerufen, erstellt und modifiziert werden. Diese Schnittstellen können softwareseitig für Automatisierungen und weitere Entwicklungen genutzt werden, um individuelle Lösungen umzusetzen.

Cloud-native

Cloud-native Anwendungen nach der MACH-Architektur nutzen die Vorteile der Cloud-Infrastruktur voll aus. Dies umfasst die Nutzung skalierbarer, flexibler Cloud-Infrastrukturen und -Dienste, die die Leistung optimieren und die Betriebskosten senken. Die Cloud ist der einfachste Weg, neue Projekte und Anwendungen zu starten und diese über die zu erweiterten.

Headless

Besonders im Bereich von Content-Management-Systemen – kurz „CMS“ – stößt man häufig auf den Begriff „headless“. Headless bezieht sich auf die Trennung von Front-End und Back-End. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität bei der Bereitstellung von Inhalten und Funktionen, von herkömmlichen Webanwendungen bis hin zu IoT-Geräten – ohne dass das Back-End neugestaltet werden muss. Das erlaubt maximale Geschwindigkeit bei der Umsetzung neuer Anforderungen.

Als Headless CMS Agentur nutzt FeichtMedia besonders diese Flexibilität, um individuelle Websites und Webanwendungen für Kunden umzusetzen.

Wie baut man eine MACH-Architektur auf?

1. Planung und Zerlegung der monolithischen Struktur

Der Aufbau einer MACH-Architektur beginnt mit der Identifizierung und Zerlegung der monolithischen Struktur in Microservices. Jeder Microservice sollte eine spezifische Aufgabe übernehmen und unabhängig voneinander entwickelt und skaliert werden können. Sind für die Zukunft bereits Erweiterungen geplant, können diese bereits in diesem Schritt mit eingeplant werden, um etwaige Umplanung im Nachhinein zu vermeiden.

2. Integration von API-Schnittstellen

Im nächsten Schritt werden API-Schnittstellen implementiert, die als Kommunikationsschnittstellen zwischen den Microservices dienen. Hierbei sind eine sorgfältige Dokumentation und Versionierung unabdingbar. Bei der späteren Nutzung der APIs kann die Dokumentation verwendet werden, um einfach die gewünschten Schnittstellen zu finden und entsprechen zu verwenden.

3. Umsetzung und Bereitstellung in der Cloud

Nach der sorgfältigen Planung und Dokumentation können die Microservices und API-Schnittstellen in der Cloud bereitgestellt werden. Hierbei können bestehenden Cloud-Services wie bspw. API-Gateways genutzt werden, um schnell und flexible sichere APIs für Datenbank bereitzustellen. Außerdem kann ein zentrales Monitoring der Microservices integriert werden, um jederzeit über den Status der Dienste informiert zu bleiben.

4. Vernetzung von Microservices

Oftmals werden für einen Anwendungsfall mehrere Microservices kombiniert. Hierbei kommen die Agilität und Effizienz der MACH-Architektur besonders deutlich zum Ausdruck.

Praxis-Beispiel für eine MACH-Architektur in einem Unternehmen

In Beratungsgesprächen bei FeichtMedia werden wir oft von unseren Kundinnen und Kunden nach einem praktischen Beispiel für die MACH-Architektur in einem Unternehmen gefragt.

Auf diese Frage gibt es jedoch keine konkrete Antwort. Jede MACH-Architektur ist genauso individuell, wie das Unternehmen, das sie nutzt.

Als wohl simpelsten und beispielhaften Anwendungsfall kann man eine Headless Website betrachten, welche diesen Komponenten bestehen kann:

• Headless CMS als SaaS-Lösung: Ein in der Cloud bereitgestelltes CMS, mit API-Schnittstelle zum Datenabruf
• Digital Asset Management (DAM): Verwaltung von Bildern, Grafiken und Medien in bspw. dem FeichtMedia ImageManager und Integration in mehrere Front-Ends
• Website Front-End: User-Interface der Website für Nutzerinnen und Nutzer
• CRM-System mit integrierter Newsletter-Anmeldung auf der Website

Jeder der Microservices und Komponenten funktioniert eigenständig. Durch API-Schnittstellen interagieren alle Komponenten miteinander und erweitern sich gegenseitig.

Was sind die Vorteile der MACH-Architektur?

Flexibilität und Agilität

Durch den Einsatz von Microservices können einzelne Funktionen und Dienste unabhängig voneinander entwickelt, betreut und skaliert werden. Dies vereinfacht Entwicklungsprozesse und beschleunigt die Einführung neuer Funktionen.

Skalierbarkeit

Der Cloud-native Ansatz erlaubt eine schnelle Reaktion auf sich verändernde Anforderungen, um der Anwendung gerecht zu werden. Große Investitionen vorab und Überskalierungen fallen damit weg.

Erweiterbarkeit

Ähnlich den Waben eines Bienenstocks kann eine MACH-Architektur beliebig in alle Richtungen erweitert werden und damit langfristig die geschäftlichen Anforderungen erfüllen. Neue Funktionen und Microservices können einfach ergänzt werden.

Zukunftssicherheit

Die Integration von API-Schnittstellen eröffnet weitere Möglichkeiten für die Interaktion mit neuen Anwendungen und Technologien. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, zukunftssicher zu agieren und mit dem technologischen Fortschritt zu gehen.

Risikominderung

Durch die Aufteilung von Diensten in kleine Microservices gibt es keinen Single-Point-of-Failure mehr (Teil eines Systems, der einen Ausfall des gesamten Systems verursachen kann). Stattdessen wird das Risiko eines Ausfalls auf den einzelnen Microservice beschränkt. Mithilfe der Cloud kann jedoch auch dieses Risiko minimiert werden.

Häufig gestellte Fragen zur MACH-Architektur