Was ist Abwärtskompatibilität? Funktion, Verwendung und Vorteile

Während sich unsere Gesellschaft weiterentwickelt, entwickelt sich auch die Technologie, auf die wir uns verlassen, weiter. Mit jedem Tag werden wir Zeuge der Entwicklung und Verbesserung unzähliger Produkte und Anwendungen.

Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie diese Apps bei jedem Update Speicherplatz und Arbeitsspeicher behalten?

Die Antwort liegt in der Abwärtskompatibilität, die es ermöglicht, dass ältere Hardware neben neuerer Technologie weiterhin funktioniert.

Während wir uns um die Abwärtskompatibilität kümmern, hilft die Investition in Software, wie z. B. Datenaustauschlösungen, dabei, Informationen effektiv auszutauschen, ohne ihre inhärente Bedeutung zu verändern.

Durch die Abwärtskompatibilität bleiben die ursprünglichen Software- und Hardwarekomponenten erhalten, während IT-Firmen, Gaming- und Telekommunikationsunternehmen ihre Systeme, Standards und Produkte modernisieren.

Beispielsweise wurde die Textverarbeitungssprache Perl entwickelt, um die Mängel einer früheren Sprache namens AWK zu beheben. Obwohl Perl schließlich AWK verdrängte, verfügt es immer noch über mehrere AWK-ähnliche Strukturen für Textmanipulationsaufgaben, wodurch Perl abwärtskompatibel mit AWK ist.

Microsoft hat die Videospielmarke Xbox geschaffen. Die Xbox X/S-Serie, das Gaming-System der vierten Generation des Unternehmens, wurde im November 2020 veröffentlicht. Alle ursprünglichen Xbox-Spiele und Spielekonsolen waren abwärtskompatibel mit den neuen Xbox-Systemen.

Auch Microsoft Office-Produkte wie Excel, PowerPoint, Word usw. sind gute Beispiele. Zwischen Microsoft Word 2016 und Microsoft Word 2013 besteht Abwärtskompatibilität.

Die Abwärtskompatibilität ist einfacher zu implementieren, wenn frühere Systemversionen Plugins, Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) oder Hooks bereitstellen, die die Installation neuer Funktionen ermöglichen, ohne die Systemleistung zu beeinträchtigen.

Anwendungen der Abwärtskompatibilität

Die Anwendungen der Abwärtskompatibilität sind vielfältig und lassen sich grob in die Hardware- und Softwarebranche einteilen.

Hardware

Frequenzmodulationsradiosysteme (FM) wurden in den 1940er Jahren zunehmend zugänglich. Diese Dienste verwendeten monaurale Übertragungen, bei denen ein einzelnes Signal zur Darstellung eines Audiokanals verwendet wurde.

Später, in den 1960er Jahren, übernahm FM-Stereo die Monophonie-FM-Dienste und verdrängte sie. Die UKW-Stereoanlage verfügte über zwei Audiokanäle zur Übertragung von Material. Allerdings nutzten damals noch viele Menschen monophone Radios. Das bedeutete, dass die UKW-Stereoanlage abwärtskompatibel mit einem UKW-Radio sein musste, damit die Hörer weiterhin ältere UKW-Geräte nutzen konnten.

Dies wurde erreicht, indem Stereosignalkanäle gemultiplext und Monoempfänger vorwärtskompatibel gemacht wurden, indem linke und rechte Audiokanäle (L+R) in einem einzigen Signal kombiniert und in einem anderen (LR) getrennt wurden. In diesem Szenario könnten Monoempfänger das L+R-Signal aufzeichnen und dekodieren, während sie das LR-Signal außer Acht lassen.

Ein weiteres Beispiel ist die x86-Familie der Zentraleinheiten (CPU). Diese Mikroprozessoren sind abwärtskompatibel mit ihren Vorgängern, den in den 1970er Jahren eingeführten 16-Bit-Intel 8086/8088-CPUs. Diese Abwärtskompatibilität gewährleistete, dass neue Hardware, wie z. B. x86-CPUs, binäre Operationen ausführen konnte, ohne dass ein neuer Befehlssatz, ein neues Betriebssystem oder eine neue Anwendung erforderlich war.

Darüber hinaus ist die digitale Steuerung integrierter Schaltkreise (ICs) aufgrund der sehr großen Integration (VLSI) in letzter Zeit populär geworden. VLSI und digitales IC-Management haben zu Schaltkreisen geführt, die kleiner sind, weniger passive Komponenten haben und daher geringere Designkosten verursachen als ältere Schaltkreise.

Digitale Steuerungen haben häufig analoge Steuerungen abgelöst. Allerdings sind alle digitalen Steuerungen so konzipiert, dass sie mit ihren analogen Äquivalenten abwärtskompatibel sind, sodass sie in einem neuen System koexistieren können. In integrierten Schaltkreisen arbeiten beispielsweise digitale und analoge Leistungsregler zusammen.

Software

Abgesehen von der Hardware ist die Abwärtskompatibilität auch bei der Software weit verbreitet. Werfen Sie einen Blick auf die Software-Entwicklungsumgebung.

Genauso wie Perl mit AWK kompatibel ist, ist der Compiler eine wichtige Komponente, die bei der Programmierung Wert auf Abwärtskompatibilität legt. Das bedeutet, dass der Compiler die neue Programmiersprache genauso akzeptiert, wie er frühere Sprachmodelle akzeptiert hat. Darüber hinaus ist das von den neuen Sprachprogrammen verwendete Datenformat legitim, da seine wahre Bedeutung erhalten bleibt.

Die Abwärtskompatibilität kann durch mobile Anwendungen nachgewiesen werden, die in unserem täglichen Leben verwendet werden. Obwohl das Betriebssystem des Telefons ständig auf neuere Versionen aktualisiert wird, können Anwendungen danach weiterhin verwendet werden.

Datenaustauschsoftware

Datenaustauschlösungen ermöglichen es Unternehmen, Daten zu senden, zu erfassen oder anzureichern, ohne deren zugrunde liegende Bedeutung während der Erfassung zu verändern. Durch die Abwärtskompatibilität von Datenaustauschplattformen kann sichergestellt werden, dass neuere Softwareversionen weiterhin effektiv mit älteren Versionen kommunizieren und Daten austauschen können.

Branchenübergreifender Einfluss der Abwärtskompatibilität

Abwärtskompatibilität wird häufig in den Bereichen Spiele, Telekommunikation und Informationstechnologie (IT) eingesetzt.

Videospiele und Konsolen

Die Abwärtskompatibilitätsfunktionen in Videospieldesigns und Konsolen bleiben bei kontinuierlichen Spielaktualisierungen konstant.

Die Xbox 360 von Microsoft verwendet beispielsweise Emulationssoftwareanwendungen, um mit neuen Spielen kompatibel zu bleiben, die für frühere Versionen veröffentlicht wurden.

Ebenso sind die Spielesysteme PlayStation 2 (PS2), PlayStation 3 (PS3) und PlayStation 5 (PS5) von Sony abwärtskompatibel mit der Original-PS. Darüber hinaus verfügt die PS3 über eine Emotionserkennungs-Engine für Gamer, die es ihnen ermöglicht, problemlos Spiele der PS2-Version zu spielen.

Telekommunikation

Laut Daten der US-amerikanischen Federal Communications Commission (FCC) vom Mai 2021 sind neu eingeführte 5G-Handys in Gebieten, in denen keine 5G-Netzwerkunterstützung verfügbar ist, abwärtskompatibel mit Netzwerken früherer Versionen.

Die Daten deuten auch darauf hin, dass zahlreiche Anbieter den 3G-Dienst in den nächsten Jahren einstellen wollen. Infolgedessen kann es bei 3G-fähigen Telefonen zu Verbindungsverlusten kommen. Daher ist es besser, sich bei den Dienstanbietern nach ihren Plänen für den Umgang mit 3G-Telefonen zu erkundigen. Die FCC warnt außerdem davor, dass veraltete 3G- und 4G-Telefone möglicherweise nicht abwärtskompatibel mit 5G-Geräten sind. Um 5G-Dienste nutzen zu können, benötigen Sie möglicherweise ein 5G-fähiges Gerät.

Standards für drahtlose Wiedergabetreue (Wi-Fi) folgen einer ähnlichen Regel. Der als 802.11ax bekannte WLAN-Standard wurde kürzlich überarbeitet. Es ist abwärtskompatibel mit früheren Geräteversionen. Dies ist jedoch mit Leistungseinbußen verbunden.

Wenn beispielsweise ein Gerät mit 802.11b eine Verbindung zu einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) herstellt, kann es zu erheblichen Geschwindigkeitseinbußen kommen. Dies bedeutet, dass die Geräte zwar nominell interoperabel sind, das 802.11b-Gerät jedoch aufgrund von Datenratenschwankungen Schwierigkeiten hat, in der Hochgeschwindigkeitsumgebung von 802.11ax zu konkurrieren.

Computer

Die Abwärtskompatibilität ist für kryptografische Vorgänge von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise ist der dreifache Datenverschlüsselungsalgorithmus (T-DES) eine erweiterte Variante eines regulären DES-Algorithmus, der in den 1970er Jahren veröffentlicht wurde, um sensible Regierungsdaten vor externen Angreifern zu schützen. T-DES verwendet die Blockverschlüsselung dreimal für jede Dateneinheit.

Für die T-DES-Verschlüsselung gibt es drei Verschlüsselungsoptionen. Option eins bietet die robusteste Verschlüsselung, da jeder Schlüssel unabhängig ist. Die ersten beiden Schlüssel in Option zwei sind abhängig. Bei Option drei sind alle Schlüssel gleich. Aus diesem Grund ist die Verschlüsselung abwärtskompatibel mit dem ursprünglichen DES. Da jedoch identische Schlüssel die Schwachstellenrisiken in der Kryptographie vervierfachen, ist die Verschlüsselung die schwächste von allen.

Abwärtskompatibilität vs. Vorwärtskompatibilität

Abwärtskompatibilität bezieht sich auf ein Design, das mit früheren Versionen von sich selbst funktioniert. Ein Design, das vorwärtskompatibel ist, passt sich an zukünftige Iterationen seiner selbst an.

Vorwärtskompatibilität ist auch gleichbedeutend mit Zukunftssicherheit. Darunter kann die Fähigkeit eines Systems verstanden werden, Änderungen oder Eingaben in der Zukunft oder für zukünftige Ausgaben zu akzeptieren. Vorwärtskompatibilität kann in verschiedenen Business-to-Business- (B2B) und Business-to-Consumer-Kontexten (B2C) verwendet werden, einschließlich Datenverwaltungssoftware, Dateiformaten, elektrischer und elektronischer Infrastruktur usw.

Die Erstellung einer Vorwärtskompatibilität ist komplexer als die einer Rückwärtskompatibilität, da Entwickler zukünftige Planerweiterungen und unvorhersehbare Designs berücksichtigen müssen.

Vorteile der Abwärtskompatibilität

Die Abwärtskompatibilität gewährleistet, dass Verbraucher ältere Geräte und Softwareversionen problemlos nutzen können. Einige seiner Vorteile werden im Folgenden erläutert.

• Die Abwärtskompatibilität reduziert die Notwendigkeit, den Prozess von vorne zu beginnen, wenn Unternehmen weiterhin Software-Upgrades oder Produktrevisionen einführen. Aktualisierungsvorgänge können dort weitermachen, wo frühere Änderungen aufgehört haben, und so mehrere ältere Dateien oder Dokumente unterstützen.
• Durch die Abwärtskompatibilität können Unternehmen verschiedene Hardware- und Softwareversionen verwalten . Mit jedem Upgrade behalten Unternehmen die Kontrolle über frühere Produktversionen, da sie immer Zugriff auf das frühere Produkt haben. Darüber hinaus können Benutzer ein Upgrade durchführen und dasselbe Produkt mit Abwärtskompatibilität weiterverwenden, anstatt neue Hardware oder Software kaufen zu müssen.
• Der Produktverkauf wird beschleunigt , da Benutzer Upgrades zu günstigeren Preisen erwerben als brandneue Produkte. Durch die Abwärtskompatibilität ist dies möglich, was zu höheren Gesamtverkäufen führt. Dies ist in der Glücksspiel- und Telekommunikationsbranche üblich.
• Durch die Abwärtskompatibilität können Unternehmen von einem stabilen Kundenstamm profitieren, der ihre Produkte bereits installiert hat, und ergänzende Artikel passend zu den anderen Produkten einführen, insbesondere für ihre Verbraucher. Unternehmen profitieren von zuvor angemeldeten Abonnenten und verschaffen sich so einen Wettbewerbsvorteil.
• Durch die Abwärtskompatibilität können Unternehmen Produktveröffentlichungen planen und verwalten , was die Geschäftsergebnisse insgesamt verbessert. Der Arbeitsablauf wird durch die kontrollierte Verteilung von Updates beschleunigt, da jede Version mit der vorherigen kompatibel ist. Unternehmen können sich daher auf die stufenweise Bereitstellung von Updates konzentrieren und nicht auf ein einziges wichtiges Veröffentlichungsdatum.

Herausforderungen der Abwärtskompatibilität

Wie bereits erwähnt, hat die Abwärtskompatibilität verschiedene Vorteile. Diese Vorteile gehen jedoch mit Kompromissen einher, die erhebliche Auswirkungen auf die App-Entwicklung, Datenbanken, Softwareanwendungen, Hardware usw. haben. Dies hat Auswirkungen auf die Gesamtsystemleistung.

Systemabstürze

Die Abwärtskompatibilität wird durch dieses Problem beeinträchtigt. Angenommen, Sie erstellen eine Smartphone-App, um Fotos mit anderen Geräten zu teilen. Die App verfügt über einen Benutzer-Feed, der kürzlich geteilte Fotos anzeigt. Monate später beschließen Sie, die App zu verbessern, indem Sie die Videofreigabe aktivieren. Diese neue App-Version könnte für einen aktualisierten App Store geeignet sein.

Die Frage nach den Nutzern, die die Software zuletzt seit Monaten genutzt oder aktualisiert haben, muss jedoch noch beantwortet werden. In einem solchen Fall kann der Feed eines Benutzers irgendwann abstürzen, weil das Programm beim ersten Laden auf unbekannte Datentypen trifft. Diese Situation kann manchmal auch bei abwärtskompatiblen Spielen auftreten.

Dateninkonsistenz

Aufgrund von Änderungen, an die sich ein Benutzer anpassen muss, kann es zu Dateninkonsistenzen kommen. Betrachten Sie das bereitgestellte Video-Sharing-Update, das beispielsweise Videomaterial auf dem Bildschirm eines Benutzers anzeigt. Benutzer, die nicht mit dem Teilen oder Einreichen von Videos in der App vertraut sind, werden wahrscheinlich eine Menge großartiges Material in der App verpassen.

Angenommen, Sie ändern in einer anderen Situation die Datenschutzeinstellungen der App. In diesem Fall können ältere Benutzer, die ihre Apps noch aktualisieren müssen, aufgrund von Datendiskrepanzen ihre Privatsphäre verletzen. Um solche Probleme zu lösen, sollte das Unternehmen das Verhalten seiner Kunden bewerten und abhängig von den Ergebnissen zusätzliche Funktionen bereitstellen.

Apps, die eine Antwort vom Server verlangen, stehen typischerweise vor einer solchen Hürde. Wenn Sie ein Einzelspieler- oder Offline-Programm erstellen, müssen Sie sich möglicherweise keine Gedanken über die Datenqualität der Festplatte oder Diskrepanzen zwischen Versionen machen.

Schlechte Hardwareunterstützung

Angenommen, Sie aktualisieren eine API auf eine neuere Version, die auf einem verteilten System läuft – einer Sammlung von Prozessen, die über ein Netzwerk kommunizieren. Obwohl das Upgrade legitim ist, ist die zugrunde liegende Hardware möglicherweise nicht kompatibel.

Aufgrund von Fehlern und Mängeln im Computercode schlägt die Software fehl. Beim Hinzufügen neuer Funktionalitäten zu Software, insbesondere in verteilten Systemen, ist die Überwachung der Hardwareunterstützung oder die Erwägung von Upgrades, die mit der aktuellen Hardware abwärtskompatibel sind, von entscheidender Bedeutung.

Finanziellen Schwierigkeiten

Abwärtskompatibilität bedeutet, dass veraltete Hardware und Software weiterhin funktionieren müssen. Der mit der Instandhaltung verbundene Aufwand kann jedoch erheblich sein. Dies gilt insbesondere, wenn es um Hardware geht. Sie müssen sicherstellen, dass das Hardwarematerial vom Hersteller zugänglich ist, Komponenten ersetzen, die langsamer werden, Hardwareeinheiten ändern oder hinzufügen, die in der Lage sind, anspruchsvolle Softwarefenster zu verarbeiten usw. All diese Variablen erhöhen die Kosten.

Ein weiteres Problem für Unternehmen besteht darin, dass die neuesten Fortschritte und Benutzererwartungen nicht beeinträchtigt werden dürfen und gleichzeitig die Abwärtskompatibilität gewahrt bleibt. Dies trifft auf Spielebibliotheken zu, da Unternehmen nach der Einführung neuerer Spiele oder Konsolenversionen veraltete Systeme verwerfen. Diese Methode senkt die Kosten für die Wartung älterer Geräte und steigert gleichzeitig den Verkauf neuer Spielversionen.

Der Weg nach vorn

Es könnte eine Herausforderung sein, mit dem sich ständig weiterentwickelnden Stand der Technologie Schritt zu halten. Es bestehen zwar keine Zweifel an den Vorteilen modernster Technologie, doch wenn diese nicht mit älteren Systemen kompatibel ist, müssen Benutzer alles austauschen, um weiterhin Lösungen nutzen zu können.

Dies kann mühsam, zeitaufwändig und teuer sein. Allerdings ist es wichtiger, dem Kunden die passende Lösung bereitzustellen, als sicherzustellen, dass er die aktuellste Version erhält.

Und um dies zu erreichen, werden jeden Tag mehr Softwareprodukte auf den Markt gebracht, von denen jedes besser ist als seine Vorgängerversion und so zur Verbreitung der digitalen Welt beiträgt. Softwaretests sind einer der wichtigsten Schritte in der Softwareentwicklung und helfen Unternehmen dabei, Produkte effizient zu erstellen.

Erfahren Sie mehr über Testautomatisierung und wie sie die Softwareentwicklung vereinfacht.