O que é o Pub/Sub e o Pub/Sub Lite?

Nesta página, você entenderá o Pub/Sub, por que as empresas usam o Pub/Sub e as vantagens dele em comparação com tecnologias semelhantes. Além disso, aprenda os principais conceitos do Pub/Sub, que incluem os termos tópico, editor e assinante.

O Pub/Sub é um serviço de mensagens assíncrono e escalonável que separa serviços que produzem mensagens dos serviços que processam essas mensagens.

O Pub/Sub permite que os serviços se comuniquem de maneira assíncrona, com latências de 100 milissegundos.

O Pub/Sub é usado na análise de streaming e em pipelines de integração para processar e distribuir dados. Ele é igualmente eficaz como um middleware orientado a mensagens para integração de serviços ou como uma fila para carregar tarefas em paralelo.

Com o Pub/Sub, é possível criar sistemas de produtores e consumidores de eventos, chamados de editores e assinantes. Os editores se comunicam com os assinantes de forma assíncrona transmitindo eventos, em vez de realizar chamadas de procedimento remoto (RPCs) síncronas.

Os editores enviam eventos ao serviço Pub/Sub, sem considerar como ou quando esses eventos devem ser processados. Em seguida, o Pub/Sub entrega eventos para todos os serviços que reagem a eles. Em sistemas que se comunicam por RPCs, os editores precisam aguardar que os assinantes recebam os dados. No entanto, a integração assíncrona no Pub/Sub aumenta a flexibilidade e a robustez do sistema como um todo.

Para começar a usar o Pub/Sub, confira o Guia de início rápido sobre como usar o console do Google Cloud. Para ver uma introdução mais completa, consulte Como criar um sistema de mensagens do Pub/Sub.

Casos de uso comuns

  • Fazer a ingestão de eventos do servidor e de interação do usuário. Para usar eventos de interação do usuário de apps do usuário final ou eventos de servidor do seu sistema, encaminhe-os para o Pub/Sub. Em seguida, use uma ferramenta de processamento de stream, como o Dataflow, que entrega os eventos a bancos de dados. Exemplos desses bancos de dados são o BigQuery, o Bigtable e o Cloud Storage. O Pub/Sub permite coletar eventos de muitos clientes simultaneamente.

  • Distribuição de eventos em tempo real. Eventos, brutos ou processados, podem ser disponibilizados a vários aplicativos em sua equipe e organização para processamento em tempo real. O Pub/Sub oferece suporte a padrões de design de aplicativos orientados a eventos e "barras de eventos empresariais". O Pub/Sub permite a integração com muitos sistemas do Google que exportam eventos para o Pub/Sub.

  • Replicação de dados entre bancos de dados. O Pub/Sub é muito usado para distribuir eventos de alteração de bancos de dados. Esses eventos podem ser usados para criar uma visualização do estado do banco de dados e do histórico do estado no BigQuery e em outros sistemas de armazenamento de dados.

  • Processamento e fluxos de trabalho paralelos. É possível distribuir com eficiência muitas tarefas entre vários workers usando mensagens do Pub/Sub para se conectar ao Cloud Functions. Exemplos dessas tarefas são compactação de arquivos de texto, envio de notificações por e-mail, avaliação de modelos de IA e reformatação de imagens.

  • Barramento de eventos empresariais. É possível criar um barramento de compartilhamento de dados em tempo real em toda a empresa, distribuindo eventos de negócios, atualizações de banco de dados e eventos de análise em toda a organização.

  • Streaming de dados de aplicativos, serviços ou dispositivos de IoT. Por exemplo, um aplicativo SaaS pode publicar um feed de eventos em tempo real. Além disso, um sensor residencial pode transmitir dados ao Pub/Sub para uso em outros produtos do Google Cloud por meio de um pipeline do Dataflow.

  • Atualizar caches distribuídos. Por exemplo, um aplicativo pode publicar eventos de invalidação para atualizar os IDs de objetos que foram alterados.

  • Balanceamento de carga para aumentar a confiabilidade. Por exemplo, as instâncias de um serviço podem ser implantadas no Compute Engine em várias zonas, mas inscritas em um tópico comum. Quando o serviço falha em qualquer zona, os outros podem pegar a carga automaticamente.

Tipos de serviços do Pub/Sub

O Pub/Sub consiste em dois serviços:

  • Serviço Pub/Sub. Esse serviço de mensagens é a opção padrão para a maioria dos usuários e aplicativos. Ele oferece a mais alta confiabilidade e o maior conjunto de integrações, com gerenciamento automático de capacidade. O Pub/Sub garante a replicação síncrona de todos os dados em pelo menos duas zonas e a replicação de melhor esforço para uma terceira zona adicional.

  • Serviço Pub/Sub Lite. Um serviço de mensagens separado, mas parecido, e mais barato. Ele oferece menor confiabilidade em comparação com o Pub/Sub. Ele oferece armazenamento de tópicos zonal ou regional. Os tópicos zonais do Lite são armazenados em apenas uma zona. Os tópicos regionais do Lite replicam dados em uma segunda zona de forma assíncrona. Além disso, o Pub/Sub Lite exige que você pré-provisione e gerencie o armazenamento e a capacidade de processamento. Considere o Pub/Sub Lite apenas para aplicativos em que alcançar um baixo custo justifica algum trabalho operacional extra e menor confiabilidade.

Para mais detalhes sobre as diferenças entre o Pub/Sub e o Pub/Sub Lite, consulte Como escolher o Pub/Sub ou o Pub/Sub Lite.

Comparação entre o Pub/Sub e outras tecnologias de mensagens

O Pub/Sub combina a escalonabilidade horizontal do Apache Kafka e do Pulsar com recursos encontrados no middleware de mensagens tradicional, como o Apache ActiveMQ e o RabbitMQ. Exemplos desse tipo de recurso são filas de mensagens inativas e filtragem.

Outro recurso que o Pub/Sub adota do middleware de mensagens é o paralelismo por mensagem, em vez de mensagens baseadas em partição. O Pub/Sub "aloca" mensagens individuais para clientes assinantes e rastreia se uma determinada mensagem foi processada com êxito.

Em comparação, outros sistemas de mensagens usam partições na escalonabilidade horizontal. Isso obriga os assinantes a processar mensagens em cada partição na ordem e limita o número de clientes simultâneos à quantidade de partições. O processamento por mensagem maximiza o paralelismo de aplicativos do assinante e ajuda a garantir a independência de editor/assinante.

Compare a comunicação serviço a serviço e de serviço ao cliente

O Pub/Sub é voltado para a comunicação entre serviços, e não para a comunicação com clientes de IoT ou usuários finais. Outros produtos oferecem um suporte melhor aos demais padrões:

É possível combinar esses serviços para criar padrões "cliente -> serviços -> banco de dados". Por exemplo, consulte o tutorial Como fazer streaming de mensagens do Pub/Sub para WebSockets.

Integrações

O Pub/Sub oferece muitas integrações com outros produtos do Google Cloud para você criar um sistema de mensagens completo:

  • Processamento de stream e integração de dados. Suportado pelo Dataflow, incluindo modelos e SQL do Dataflow, que permitem o processamento e a integração de dados ao BigQuery e aos data lakes no Cloud Storage. Os modelos do Dataflow para mover dados do Pub/Sub para o Cloud Storage, o BigQuery e outros produtos estão disponíveis nas IUs do Pub/Sub e do Dataflow no console do Google Cloud. A integração com o Apache Spark, principalmente quando gerenciada com o Dataproc, também está disponível. A composição visual dos pipelines de integração e processamento em execução no Spark e no Dataproc pode ser realizada com o Data Fusion.
  • Monitoramento, alertas e geração de registros. Compatível com os produtos Monitoring e Logging.
  • Autenticação e IAM. O Pub/Sub depende de uma autenticação OAuth padrão usada por outros produtos do Google Cloud e é compatível com o IAM granular, permitindo o controle de acesso para recursos individuais.
  • APIs. O Pub/Sub usa as tecnologias de API de serviço REST e gRPC padrão com bibliotecas de cliente para várias linguagens.
  • Gatilhos, notificações e webhooks. O Pub/Sub oferece entrega de mensagens baseada em push como solicitações POST HTTP para webhooks. É possível implementar a automação do fluxo de trabalho usando o Cloud Functions ou outros produtos sem servidor.
  • Orquestração. O Pub/Sub pode ser integrado a fluxos de trabalho sem servidor de várias etapas de maneira declarativa. Big Data e orquestração analítica geralmente feitas com o Cloud Composer, que é compatível com gatilhos do Pub/Sub. Também é possível integrar o Pub/Sub ao Application Integration (pré-lançamento), que é uma solução de plataforma como serviço (iPaaS). O Application Integration fornece um gatilho do Pub/Sub para acionar ou iniciar integrações.
  • Conectores de integração(pré-lançamento) Esses connectors permitem que você se conecte a várias fontes de dados. Com os conectores, os serviços do Google Cloud e os aplicativos comerciais de terceiros são expostos às suas integrações por meio de uma interface padrão transparente. Para o Pub/Sub, é possível criar uma conexão com o Pub/Sub para usar nas suas integrações.

Conceitos básicos

  • Tópico. Um recurso nomeado para o qual os editores enviam mensagens.
  • Assinatura. Um recurso nomeado que representa o fluxo de mensagens de um tópico específico, a ser entregue ao aplicativo assinante. Para ver mais detalhes sobre assinaturas e a semântica da entrega de mensagens, consulte o Guia do assinante.
  • Mensagem. A combinação de dados e atributos (opcionais) que um editor envia para um tópico e é entregue aos assinantes.
  • Atributo da mensagem. Um par de chave-valor que um editor pode definir para uma mensagem. Por exemplo, a chave iana.org/language_tag e o valor en podem ser adicionados às mensagens para marcá-las como legíveis por um assinante que fala inglês.
  • Editor. Um aplicativo que cria e envia mensagens para um ou vários tópicos.
  • Assinante. Um aplicativo com assinatura de um ou vários tópicos para receber mensagens dele.
  • Reconhecimento (ou "confirmação"). Um sinal enviado por um assinante ao Pub/Sub depois que ele recebeu uma mensagem com sucesso. As mensagens confirmadas são removidas da fila de mensagens de inscrição.
  • Empurrar e puxar. Os dois métodos de entrega de mensagens. Um assinante recebe mensagens pelo Pub/Sub enviando elas ao endpoint escolhido pelo assinante ou pelo assinante que as extrai do serviço.

A relação entre editor e assinante pode ser de um para muitos (fan-out), de muitos para um (fan-in) e de muitos para muitos. É o que mostra o diagrama a seguir:

Relacionamentos entre editor e assinante

O diagrama a seguir mostra como uma mensagem é transmitida de um editor a um assinante. Para entrega por push, a confirmação está implícita na resposta à solicitação por push. Já para entrega por pull, ela requer uma RPC separada.

Ciclo de vida das mensagens

Próximas etapas