Professional Cloud Developer
Prüfungsleitfaden
Ein Professional Cloud Developer erstellt skalierbare und hochverfügbare Anwendungen mit von Google empfohlenen Tools und Best Practices. Er hat Praxiserfahrung mit cloudnativen Anwendungen, Entwicklertools, verwalteten Diensten und Datenbanken der nächsten Generation. Ein Professional Cloud Developer ist mit mindestens einer Allzweck-Programmiersprache vertraut und kann Messwerte, Logs und Traces generieren.
* Hinweis: Bei dieser Prüfung werden keine Programmierkenntnisse an sich abgefragt. Vielmehr wird geprüft, wie Sie Google Cloud und die empfohlenen Praktiken einsetzen, um skalierbare und hochverfügbare Anwendungen zu entwickeln, zu testen und zu verwalten. Sofern Sie mindestens eine Allzweck-Programmiersprache beherrschen, müssten Sie in der Lage sein, alle Fragen mit Code-Snippets zu interpretieren.
Abschnitt 1: Hoch skalierbare, verfügbare und zuverlässige cloudnative Anwendungen entwerfen
1.1 Hochleistungsfähige Anwendungen und APIs erstellen Folgende Punkte gehören dazu:
● Mikrodienste
● Merkmale/Unterschiede der Skalierungsgeschwindigkeit zwischen IaaS (Infrastructure as a Service), CaaS (Container as a Service), PaaS (Platform as a Service) und Faas (Function as a Service)
● Geografische Verteilung der Google Cloud-Dienste verstehen (z. B. Latenz, regionale/zonale Dienste)
● Sitzungsverwaltung für Nutzer
● Caching-Lösungen
● HTTP REST im Vergleich zu gRPC (Google Remote Procedure Call)
● API-Dienste mit API Gateway und Cloud Endpoints entwerfen
● Lose miteinander verknüpfte asynchrone Anwendungen (z. B. Apache Kafka, Pub/Sub, Eventarc)
● Instrumentierungscode zum Erstellen von Messwerten, Logs und Traces
● Ordnungsgemäßes Herunterfahren von Anwendungen beim Beenden der Plattform
● Fehlertoleranten Code schreiben
1.2 Sichere Anwendungen entwerfen Folgende Punkte gehören dazu:
● Implementierung von Datenlebenszyklus und Standortanforderungen, die anwendbaren Vorschriften unterliegen
● Sicherheitsmechanismen, die Dienste und Ressourcen schützen
● Sicherheitsmechanismen, die Binärdateien von Anwendungen ebenso wie Manifeste schützen/prüfen
● Anwendungs-Secrets und -schlüssel speichern und rotieren (z. B. Secret Manager, Cloud Key Management Service)
● Authentifizierung bei Google-Diensten (z. B. Standardanmeldedaten für Anwendungen, JSON Web Token (JWT), OAuth 2.0)
● Endnutzerkontoverwaltung und Authentifizierung mit der Identity Platform
● IAM-Rollen für Nutzer, Gruppen und Dienstkonten
● Kommunikation zwischen Diensten schützen (z. B. Service Mesh, Kubernetes-Netzwerkrichtlinien und -Namespaces)
● Dienste nur mit den geringsten Zugriffsrechten ausführen (z. B. Workload Identity)
● Auf Zertifikaten basierende Authentifizierung (z. B. SSL, mTLS)
1.3 Anwendungsdaten verwalten Folgende Punkte gehören dazu:
● Datenbankschemas für von Google verwaltete Datenbanken definieren (z. B. Firestore, Cloud Spanner, Bigtable, Cloud SQL)
● Definieren einer Struktur für Datenspeicherschlüssel für Anwendungen mit hohem Schreibvermögen
● Datenspeicheroptionen basierend auf Überlegungen zum Anwendungsfall auswählen, wie beispielsweise:
○ Zeitlich begrenzter Zugriff auf Objekte
○ Anforderungen an die Datenspeicherung
○ Strukturierte und unstrukturierte Daten im Vergleich
○ Starke und letztendliche Konsistenz
○ Datenvolumen
○ Datenzugriffsmuster
○ Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP, Online Transaction Processing) im Vergleich zu Data-Warehouse-Prozessen
Abschnitt 2: Anwendungen erstellen und testen
2.1 Lokale Entwicklungsumgebung einrichten Folgende Punkte gehören dazu:
● Google Cloud-Dienste für die lokale Anwendungsentwicklung emulieren
● Google Cloud Console, Google Cloud SDK und Cloud Shell-Tools verwenden
● Entwicklertools verwenden (z. B. Cloud Code, Skaffold)
2.2 Erstellung. Folgende Punkte gehören dazu:
● Versionsverwaltung
● Sichere Container-Images aus Code erstellen
● Continuous-Integration-Pipeline mit Diensten entwickeln (z. B. Cloud Build, Artifact Registry), die Bereitstellungsartefakte erstellen
● Code- und Test-Build-Optimierung
2.3 Tests Folgende Punkte gehören dazu:
● Unittests (z. B. Emulatoren)
● Integrationstests
● Leistungstests
● Lasttests
● Fehlertests/Chaos Engineering
Abschnitt 3: Anwendungen bereitstellen
3.1 Geeignete Strategien für die Einführung von Funktionen übernehmen Folgende Punkte gehören dazu:
● A/B Testing
● Funktions-Flags
● Abwärtskompatibilität
3.2 Anwendungen in einer serverlosen Computing-Umgebung bereitstellen. Folgende Punkte gehören dazu:
● Größe und Skalierung serverloser Umgebungen
● Aus Quellcode bereitstellen
● Aufruf über Trigger
● Konfigurieren von Ereignisempfängern
● Anwendungs-APIs verfügbar machen und sichern (z. B. API-Gateway, Cloud Endpoints)
3.3 Anwendungen und Dienste auf Google Kubernetes Engine (GKE) bereitstellen. Folgende Punkte gehören dazu:
● Containeranwendung auf GKE bereitstellen
● Kubernetes RBAC in IAM (Identity and Access Management) einbinden
● Kubernetes-Namespaces konfigurieren
● Arbeitslastspezifikationen definieren (z. B. Ressourcenbedarf)
● Mit Cloud Build ein Container-Image erstellen
● Anwendungszugriff auf den Nutzer-Traffic und auf andere Dienste konfigurieren
● Containerlebenszyklus verwalten
Abschnitt 4: Google Cloud-Dienste einbinden
4.1 Anwendung in Daten- und Speicherdienste einbinden. Folgende Punkte gehören dazu:
● Verwaltung von Verbindungen zu Datenspeichern (z. B. Cloud SQL, Cloud Spanner, Firestore, Bigtable, Cloud Storage)
● Lesen/Schreiben von Daten in/aus verschiedenen Datenspeichern
● Anwendung schreiben, die Daten asynchron veröffentlicht/liest (z. B. aus Pub/Sub)
4.2 Anwendung in Computing-Dienste einbinden Folgende Punkte gehören dazu:
● Nutzung von Service Discovery (z. B. Service Directory)
● Instanzmetadaten lesen, um Anwendungskonfigurationen abzurufen
● Ordnungsgemäßes Starten und Herunterfahren von Anwendungen
4.3 Google Cloud APIs in Anwendungen einbinden Folgende Punkte gehören dazu:
● Eine Cloud API aktivieren
● API-Aufrufe mit den unterstützten Objekten (z. B. Cloud Client Library, REST API oder gRPC, APIs Explorer) ausführen. Hierbei sollte Folgendes beachtet werden:
○ Batchanfragen
○ Einschränkung der Rückgabedaten
○ Paginierungsergebnisse
○ Caching-Ergebnisse
○ Fehlerbehebung (z. B. exponentieller Backoff)
● Dienstkonten verwenden, um Cloud API-Aufrufe auszuführen,
Abschnitt 5: Bereitgestellte Anwendungen verwalten
5.1 Cloud-Computing-Dienste verwalten (z. B. Google Kubernetes Engine, serverlos) Folgende Punkte gehören dazu:
● Lebenszyklusereignisse analysieren
● Externe Messwerte und zugehörige Benachrichtigungen verwenden
● Autoscaling von Arbeitslasten konfigurieren
5.2 Fehlerbehebung bei Anwendungen. Folgende Punkte gehören dazu:
● Debugger verwenden
● Cloud Logging verwenden
● Cloud Monitoring verwenden
● Cloud Profiler verwenden
● Cloud Trace verwenden
● Error Reporting verwenden
● Dokumentation, Foren und den Google Cloud-Support nutzen