Was ist Pub/Sub?

Pub/Sub ist ein asynchroner und skalierbarer Messaging-Dienst, der Dienste, die Nachrichten generieren, von Diensten trennt, die diese Nachrichten verarbeiten.

Pub/Sub ermöglicht Diensten die asynchrone Kommunikation mit Latenzen im Bereich von 100 Millisekunden.

Pub/Sub wird für Streaminganalysen und Datenintegrationspipelines verwendet, um Daten zu laden und zu verteilen. Sie ist gleichermaßen effektiv als nachrichtenorientierte Middleware für die Dienstintegration oder als Warteschlange zur Parallelisierung von Aufgaben.

Mit Pub/Sub können Sie Systeme von Ereigniserstellern und -nutzern, den Publishern und Abonnenten, erstellen. Publisher kommunizieren asynchron mit Abonnenten durch Broadcast-Ereignisse und nicht durch synchrone Remote-Prozeduraufrufe (RPCs).

Publisher senden Ereignisse an den Pub/Sub-Dienst, unabhängig davon, wie oder wann diese verarbeitet werden. Pub/Sub sendet dann Ereignisse an alle Dienste, die darauf reagieren. In Systemen, die über RPCs kommunizieren, müssen Publisher warten, bis Abonnenten die Daten erhalten. Die asynchrone Integration in Pub/Sub erhöht jedoch die Flexibilität und Robustheit des Gesamtsystems.

Informationen zu den ersten Schritten mit Pub/Sub finden Sie in der Kurzanleitung zur Verwendung der Google Cloud Console. Eine umfassendere Einführung finden Sie unter Pub/Sub-Messaging-System erstellen.

Gängige Anwendungsfälle

  • Datenaufnahme von Nutzerinteraktionen und Serverereignissen. Wenn Sie Nutzerinteraktionsereignisse aus Endnutzeranwendungen oder Serverereignissen aus Ihrem System verwenden möchten, können Sie diese an Pub/Sub weiterleiten. Anschließend können Sie die Ereignisse mit einem Streamverarbeitungstool an Datenbanken senden. Mit Pub/Sub können Sie Ereignisse von vielen Clients gleichzeitig erfassen.
  • Ereignisverteilung in Echtzeit. Ereignisse in der Rohfassung oder in verarbeiteter Form können für mehrere Anwendungen in Ihrem Team und in Ihrer Organisation zur Verarbeitung in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden. Pub/Sub unterstützt einen „Unternehmensereignisbus“ und ereignisgesteuerte Anwendungsdesignmuster. Pub/Sub lässt sich in viele Systeme einbinden, die Ereignisse nach Pub/Sub exportieren.
  • Daten zwischen Datenbanken replizieren. Pub/Sub wird häufig verwendet, um Änderungsereignisse aus Datenbanken zu verteilen. Mit diesen Ereignissen kann eine Ansicht des Datenbankstatus und des Statusverlaufs in BigQuery und anderen Datenspeichersystemen erstellt werden.
  • Parallele Verarbeitung und Workflows Sie können viele Aufgaben effizient auf mehrere Worker verteilen, indem Sie mithilfe von Pub/Sub-Nachrichten mit den Workern kommunizieren. Beispiele für solche Aufgaben sind das Komprimieren von Textdateien, das Senden von E-Mail-Benachrichtigungen, das Bewerten von KI-Modellen und das Neuformatieren von Bildern.
  • Ereignisbus für Unternehmen Sie können einen unternehmensweiten Echtzeit-Datenfreigabebus erstellen und so Geschäftsereignisse, Datenbankaktualisierungen und Analyseereignisse in Ihrem gesamten Unternehmen verteilen.
  • Datenstreaming von Anwendungen, Diensten oder IoT-Geräten. Eine SaaS-Anwendung kann beispielsweise einen Echtzeitfeed von Ereignissen veröffentlichen. Oder ein Sensor für Umgebungen kann Daten über eine Datenverarbeitungspipeline an Pub/Sub streamen, um sie in anderen Google Cloud-Produkten zu verwenden.
  • Verteilte Cache-Speicher aktualisieren. Eine Anwendung kann beispielsweise Entwertungsereignisse veröffentlichen, um die IDs von geänderten Objekten zu aktualisieren.
  • Load-Balancing für Zuverlässigkeit. Beispielsweise können Instanzen eines Dienstes in Compute Engine in mehreren Zonen bereitgestellt werden, aber ein gemeinsames Thema abonnieren. Wenn der Dienst in einer Zone ausfällt, können die anderen die Last automatisch übernehmen.

Pub/Sub mit anderen Messaging-Technologien vergleichen

Pub/Sub kombiniert die horizontale Skalierbarkeit von Apache Kafka und Pulsar mit Features der Messaging-Middleware wie Apache ActiveMQ und RabbitMQ. Beispiele für solche Funktionen sind Warteschlangen und Filterung für unzustellbare Nachrichten.

Ein weiteres Feature, das Pub/Sub aus der Messaging-Middleware übernimmt, ist die Parallelität pro Nachricht anstelle von partitionierungsbasiertem Messaging. Pub/Sub „freigegeben“ einzelne Nachrichten an Abonnentenclients und verfolgt dann, ob eine bestimmte Nachricht erfolgreich verarbeitet wurde.

Im Gegensatz dazu verwenden andere horizontal skalierbare Nachrichtensysteme Partitionen für die horizontale Skalierung. Dadurch werden Abonnenten gezwungen, Nachrichten in jeder Partition der Reihe nach zu verarbeiten. Die Anzahl der gleichzeitigen Clients wird auf die Anzahl der Partitionen begrenzt. Die Verarbeitung pro Nachricht maximiert die Parallelität von Abonnentenanwendungen und sorgt für die Unabhängigkeit von Publishern und Abonnenten.

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