Archetypen für Bereitstellungen in Google Cloud

Last reviewed 2023-11-03 UTC

Wenn Sie als Cloud-Architekt oder Entscheidungsträger eine Anwendung in Google Cloud bereitstellen möchten, müssen Sie einen Bereitstellungs-Archetyp¹ auswählen, der für Ihre Anwendung geeignet ist. In dieser Anleitung werden sechs Archetypen für unterschiedliche Bereitstellungen beschrieben: zonal, regional, multiregional, global, hybrid und Multi-Cloud. Außerdem werden Anwendungsfälle und Designaspekte für jeden Bereitstellungs-Archetyp beschrieben. Dieser Leitfaden bietet auch eine Vergleichsanalyse, die Ihnen dabei hilft, den für Ihre Anforderungen an Verfügbarkeit, Kosten, Leistung und operative Effizienz geeigneten Bereitstellungs-Archetyp auszuwählen.

Was ist ein Bereitstellungs-Archetyp?

Ein Bereitstellungs-Archetyp ist ein abstraktes, anbieterunabhängiges Modell, das Sie als Grundlage für die Erstellung anwendungsspezifischer Bereitstellungsarchitekturen verwenden, die Ihre geschäftlichen und technischen Anforderungen erfüllen. Jeder Bereitstellungs-Archetyp gibt eine Kombination aus fehlerhaften Domains an, in denen eine Anwendung ausgeführt werden kann. Diese fehlerhaften Domains können eine oder mehrere Google Cloud-Zonen oder -Regionen und sogar Ihre lokalen Rechenzentren oder fehlerhaften Domains bei anderen Cloud-Anbietern umfassen.

Das folgende Diagramm zeigt sechs in Google Cloud bereitgestellte Anwendungen. Jede Anwendung verwendet einen Bereitstellungs-Archetyp, der die spezifischen Anforderungen erfüllt.

Wie das obige Diagramm zeigt, basiert die Cloud-Topologie in einer Architektur mit dem Archetyp für hybride oder Multi-Cloud-Bereitstellungen auf einem der grundlegenden Archetypen: zonal, regional, multiregional oder global. In diesem Sinne können die Archetypen für hybride und Multi-Cloud-Bereitstellungen als zusammengesetzte Archetypen betrachtet werden, die einen der grundlegenden Archetypen enthalten.

Hinweis: Die Bereitstellungs-Archetypen unterscheiden sich von den Standortbereichen. Der Standortbereich einer Google Cloud-Ressource definiert ihre Verfügbarkeitsgrenze. Der Standortbereich einer Compute Engine-VM ist beispielsweise zonal. Das bedeutet, dass die Verfügbarkeit der VM beeinträchtigt ist, wenn die Google Cloud-Zone, in der eine VM bereitgestellt wird, ausfällt. Wenn Sie VMs jedoch auf mehrere Zonen verteilen, können Sie eine hochverfügbare Architektur erstellen, die auf dem Archetyp für regionale Bereitstellungen basiert.

Die Auswahl eines Bereitstellungs-Archetyps vereinfacht nachfolgende Entscheidungen in Bezug auf zu verwendende Google Cloud-Produkte und -Features. Wenn Sie beispielsweise bei einer hochverfügbaren containerisierten Anwendung den Archetyp für regionale Bereitstellungen auswählen, sind regionale GKE-Cluster (Google Kubernetes Engine) besser geeignet als zonale GKE-Cluster.

Wenn Sie einen Bereitstellungs-Archetyp für eine Anwendung auswählen, müssen Sie Kompromisse zwischen Faktoren wie Verfügbarkeit, Kosten und operative Komplexität berücksichtigen. Wenn eine Anwendung beispielsweise Nutzer in mehreren Ländern bedient und Hochverfügbarkeit benötigt, wählen Sie den Archetyp für multiregionale Bereitstellungen. Bei einer internen Anwendung, die von Mitarbeitern in einer einzelnen geografischen Region verwendet wird, priorisieren Sie jedoch möglicherweise die Kosten gegenüber der Verfügbarkeit und wählen daher den Archetyp für regionale Bereitstellungen.

Übersicht über Bereitstellungs-Archetypen

Die folgenden Tabs enthalten Definitionen der Bereitstellungs-Archetypen und eine Zusammenfassung der Anwendungsfälle sowie Designaspekte.

Zonal

Ihre Anwendung wird in einer einzelnen Google Cloud-Zone ausgeführt, wie im folgenden Diagramm dargestellt:

Anwendungsfälle	Entwicklungs- und Testumgebungen. Anwendungen, die keine Hochverfügbarkeit erfordern. Netzwerk mit niedriger Latenz zwischen Anwendungskomponenten. Standardarbeitslasten migrieren. Anwendungen, die Software mit Lizenzbeschränkung verwenden.
Designaspekte	Ausfallzeiten bei zonalen Ausfällen. Um Geschäftskontinuität zu erzielen, können Sie ein passives Replikat der Anwendung in einer anderen Zone in derselben Region bereitstellen. Wenn ein zonaler Ausfall auftritt, können Sie die Anwendung mit dem passiven Replikat in der Produktion wiederherstellen.
Weitere Informationen	Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten: Archetyp für zonale Bereitstellungen Vergleichsanalyse aller Bereitstellungs-Archetypen

Regional

Ihre Anwendung wird unabhängig in zwei oder mehr Zonen innerhalb einer einzelnen Google Cloud-Region ausgeführt, wie im folgenden Diagramm dargestellt:

Anwendungsfälle	Hochverfügbare Anwendungen für Nutzer in einem geografischen Gebiet Einhaltung der Anforderungen hinsichtlich Datenstandort und Datenhoheit
Designaspekte	Ausfallzeiten bei regionalen Ausfällen. Um Geschäftskontinuität zu erzielen, können Sie die Anwendung und Daten in einer anderen Region sichern. Wenn ein regionaler Ausfall auftritt, können Sie die Sicherungen in der anderen Region verwenden, um die Anwendung in der Produktion wiederherzustellen. Kosten und Aufwand für die Bereitstellung und Verwaltung redundanter Ressourcen.
Weitere Informationen	Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten: Archetyp für regionale Bereitstellungen Vergleichsanalyse aller Bereitstellungs-Archetypen

Multiregional

Ihre Anwendung wird unabhängig in mehreren Zonen in zwei oder mehr Google Cloud-Regionen ausgeführt. Sie können DNS-Routingrichtlinien verwenden, um eingehenden Traffic an die regionalen Load Balancer weiterzuleiten. Die regionalen Load Balancer verteilen den Traffic dann auf die zonalen Replikate der Anwendung, wie im folgenden Diagramm dargestellt:

Anwendungsfälle	Hochverfügbare Anwendung mit geografisch verteilten Nutzern Anwendungen, die eine niedrige Latenz beim Endnutzer erfordern. Einhaltung der Anforderungen hinsichtlich Datenstandort und Datenhoheit mit einer Geofencing-DNS-Routingrichtlinie.
Designaspekte	Kosten für die regionenübergreifende Datenübertragung und Datenreplikation. Operative Komplexität.
Weitere Informationen	Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten: Archetyp für multiregionale Bereitstellungen Vergleichsanalyse aller Bereitstellungs-Archetypen

Global

Ihre Anwendung wird weltweit in Google Cloud-Regionen ausgeführt, entweder als global verteiltes (standortunabhängiges) Paket oder als regional isolierte Pakete. Ein globaler Anycast-Load-Balancer verteilt den Traffic auf die Region, die dem Nutzer am nächsten ist. Andere Komponenten des Anwendungspakets können ebenfalls global sein, wie z. B. die Datenbank, der Cache und der Objektspeicher.

Das folgende Diagramm zeigt die global verteilte Variante des Archetyps für globale Bereitstellungen. Ein globaler Anycast-Load-Balancer leitet Anfragen an ein Anwendungspaket weiter, das auf mehrere Regionen verteilt ist und eine global replizierte Datenbank verwendet.

Das folgende Diagramm zeigt eine Variante des Archetyps für globale Bereitstellungen mit regional isolierten Anwendungspaketen. Ein globaler Anycast-Load-Balancer leitet Anfragen an ein Anwendungspaket in einer der Regionen weiter. Alle Anwendungspakete verwenden eine einzige global replizierte Datenbank.

Anwendungsfälle	Hochverfügbare Anwendungen für global verteilte Nutzer. Sie können die Kosten optimieren und Vorgänge vereinfachen, indem Sie globale Ressourcen anstelle mehrerer Instanzen regionaler Ressourcen verwenden.
Designaspekte	Kosten für die regionenübergreifende Datenübertragung und Datenreplikation.
Weitere Informationen	Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten: Archetyp für globale Bereitstellungen Vergleichsanalyse aller Bereitstellungs-Archetypen

Hybrid

Bestimmte Teile Ihrer Anwendung werden in Google Cloud bereitgestellt, während andere lokal ausgeführt werden. Dies ist im folgenden Diagramm dargestellt. Die Topologie in Google Cloud kann den Archetyp für zonale, regionale, multiregionale oder globale Bereitstellungen verwenden.

Anwendungsfälle	Standort für die Notfallwiederherstellung (Disaster Recovery, DR) für lokale Arbeitslasten. Lokale Entwicklung für Cloud-Anwendungen. Schrittweise Migration zur Cloud für Legacy-Anwendungen. Lokale Anwendungen mit Cloud-Funktionen optimieren.
Designaspekte	Einrichtung und operative Komplexität festlegen. Kosten für redundante Ressourcen.
Weitere Informationen	Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten: Archetyp für Hybridbereitstellungen Vergleichsanalyse aller Bereitstellungs-Archetypen

Multi-Cloud

Einige Teile Ihrer Anwendung werden in Google Cloud und andere auf anderen Cloud-Plattformen bereitgestellt, wie im folgenden Diagramm dargestellt. Die Topologie auf jeder Cloud-Plattform kann den Archetyp für zonale, regionale, multiregionale oder globale Bereitstellungen verwenden.

Anwendungsfälle	Google Cloud als primärer Standort und eine weitere Cloud als DR-Standort. Anwendungen mit erweiterten Google Cloud-Funktionen optimieren
Designaspekte	Einrichtung und operative Komplexität festlegen. Kosten für redundante Ressourcen und cloudübergreifenden Netzwerktraffic.
Weitere Informationen	Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten: Archetyp für Multi-Cloud-Bereitstellungen Vergleichsanalyse aller Bereitstellungs-Archetypen

Beitragende

Autor: Kumar Dhanagopal | Cross-product Solution Developer

Weitere Beitragende:

• Anna Berenberg | Engineering Fellow
• Anshu Kak | Distinguished Engineer
• Jeff Welsch | Director, Produktmanagement
• Marwan Al Shawi | Partner Customer Engineer
• Sekou Page | Outbound Product Manager
• Steve McGhee | Reliability Advocate
• Victor Moreno | Product Manager, Cloud Networking

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1. Anna Berenberg und Brad Calder, Deployment Archetypes for Cloud Applications, ACM Computing Surveys, Band 55, Ausgabe 3, Artikelnr.: 61, Seiten 1-48 ↩