Was sind Pub/Sub und Pub/Sub Lite?

description: Funktionsweise von Pub/Sub und Pub/Sub Lite und die damit verbundenen Begriffe

Auf dieser Seite erfahren Sie mehr über Pub/Sub, warum Unternehmen Pub/Sub benötigen und welche Vorteile Pub/Sub im Vergleich zu ähnlichen Technologien bietet. Weitere Informationen zu den Kernfunktionen Pub/Sub-Konzepte, die die Begriffe Thema, Publisher und Abonnent umfassen.

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

Pub/Sub ermöglicht es Diensten, asynchron zu kommunizieren. etwa 100 Millisekunden Latenzen.

Pub/Sub wird für Streaminganalysen und Pipelines zur Datenintegration verwendet, um Daten aufzunehmen und zu verteilen. Sie ist genauso effektiv wie Messaging-orientierte Middleware für die Dienstintegration oder als Warteschlange zum Parallelisieren von Aufgaben.

Mit Pub/Sub können Sie Systeme für Ereignisersteller und -nutzer erstellen, die als Publisher und Abonnenten bezeichnet werden. Publisher kommunizieren asynchron mit Abonnenten durch Broadcast-Ereignisse und nicht durch synchrone Remote-Prozeduraufrufe (RPCs).

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

Erste Schritte mit Pub/Sub finden Sie in der Kurzanleitung zur Google Cloud Console Eine umfassendere Einführung finden Sie unter Pub/Sub-Messaging-System erstellen.

Gängige Anwendungsfälle

  • Aufnahme von Nutzerinteraktionen und Serverereignissen. Um Nutzer zu verwenden Interaktionsereignisse von Endnutzer-Apps oder Serverereignissen aus Ihrem System, und leiten sie an Pub/Sub weiter. Anschließend können Sie ein Streamverarbeitungstool wie Dataflow verwenden, das die Ereignisse an Datenbanken sendet. Beispiele für solche Datenbanken sind BigQuery, Bigtable und Cloud Storage Mit Pub/Sub können Sie Ereignisse von vielen Clients gleichzeitig erfassen.

  • Ereignisverteilung in Echtzeit. Sowohl rohe als auch verarbeitete Ereignisse können verschiedenen Anwendungen in Ihrem Team und Ihrer Organisation zur Echtzeitverarbeitung zur Verfügung gestellt werden. Pub/Sub unterstützt einen „Unternehmensereignisbus“ und ereignisgesteuerten Designmustern von Anwendungen zu entwickeln. Mit Pub/Sub können Sie ist in viele Google-Systeme eingebunden, die Ereignisse nach Pub/Sub exportieren.

  • Daten zwischen Datenbanken replizieren. Pub/Sub wird häufig verwendet, um Änderungsereignisse aus Datenbanken zu verteilen. Mit diesen Ereignissen können Sie eine Ansicht des Datenbankstatus und des Zustandsverlaufs in BigQuery und anderen Datenspeichersystemen.

  • Parallele Verarbeitung und Workflows Mit Pub/Sub-Nachrichten können Sie viele Aufgaben effizient auf mehrere Worker verteilen, um eine Verbindung zu Cloud Run-Funktionen herzustellen. Beispiele für solche Aufgaben ist das Komprimieren von Text. Dateien senden, E-Mail-Benachrichtigungen senden, KI-Modelle bewerten und Bilder.

  • Ereignisbus für Unternehmen Sie können einen unternehmensweiten Echtzeit-Datenfreigabe-Bus erstellen, der Geschäftsereignisse, Datenbankaktualisierungen und Analyseereignisse in Ihrer gesamten Organisation verteilt.

  • Datenstreaming von Anwendungen, Diensten oder IoT-Geräten Eine SaaS-Anwendung kann beispielsweise einen Echtzeitfeed mit Ereignissen veröffentlichen. Alternativ kann ein Sensor in einem Zuhause Daten über eine Dataflow-Pipeline an Pub/Sub streamen, um sie in anderen Google Cloud-Produkten zu verwenden.

  • Verteilte Cache-Speicher aktualisieren. Zum Beispiel kann eine Anwendung Entwertungsereignisse veröffentlichen, um die IDs von geänderten Objekten zu aktualisieren.

  • Load-Balancing für Zuverlässigkeit. Zum Beispiel 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 Komponenten die Last automatisch übernehmen.

Arten von Pub/Sub-Diensten

Pub/Sub besteht aus zwei Diensten:

  • Pub/Sub-Dienst Dieser Messaging-Dienst ist der Standarddienst, für die meisten Nutzer und Anwendungen. Es bietet die höchste Zuverlässigkeit und mit der größten Integration sowie automatischer Kapazitätsverwaltung. Pub/Sub garantiert die synchrone Replikation aller Daten in mindestens zwei Zonen und die Best-Effort-Replikation in einer dritten zusätzlichen Zone.

  • Pub/Sub Lite-Dienst Eine separate, aber ähnliche Botschaft zu niedrigeren Kosten entwickelt. Sie bietet im Vergleich zu Pub/Sub eine geringere Zuverlässigkeit. Sie bietet entweder zonalen oder regionalen Themenspeicher. Zonale Lite-Themen werden nur in einer Zone gespeichert. Bei regionalen Lite-Themen werden Daten in einer Sekunde repliziert asynchron programmieren. Außerdem kann Pub/Sub Lite erfordert, dass Sie Speicher- und Durchsatzkapazität vorab bereitstellen und verwalten. Ziehen Sie Pub/Sub Lite nur für Anwendungen in Betracht, bei denen niedrige Kosten zusätzliche operative Arbeit und geringere Zuverlässigkeit rechtfertigen.

Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen Pub/Sub und Pub/Sub Lite, siehe Pub/Sub oder Pub/Sub Lite auswählen

Pub/Sub mit anderen Messaging-Technologien vergleichen

Pub/Sub kombiniert die horizontale Skalierbarkeit von Apache Kafka und Pulsar mit Features in herkömmlicher Messaging-Middleware wie Apache ActiveMQ und RabbitMQ. Beispiele für solche Funktionen sind Warteschlangen für unzustellbare E-Mails und Filter.

Eine weitere Funktion, die Pub/Sub aus der Messaging-Middleware übernimmt, ist Nachrichtenparallelität anstelle von partitionsbasiertem Messaging. Pub/Sub-Leases Nachrichten an Abonnentenclients gesendet, verfolgt, 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. Verarbeitung pro Nachricht maximiert die Parallelität von Abonnentenanwendungen und sorgt dafür, Publisher-/Abonnenten-Unabhängigkeit.

Dienst-zu-Dienst-Kommunikation im Vergleich zu Dienst-zu-Client-Kommunikation

Pub/Sub ist für die Dienst-zu-Dienst-Kommunikation gedacht und nicht für die Kommunikation mit Endnutzer- oder IoT-Clients. Andere Muster werden von anderen Produkten besser unterstützt:

Sie können eine Kombination dieser Dienste verwenden, um folgende Muster zu erstellen: Client -> Dienste -> Datenbank. Weitere Informationen finden Sie beispielsweise in der Anleitung Pub/Sub-Nachrichten über WebSockets streamen.

Einbindungen

Pub/Sub bietet viele Integrationen in andere Google Cloud-Produkte, um ein Nachrichtensystem mit komplettem Funktionsumfang zu erstellen:

  • Streamverarbeitung und Datenintegration Wird von Dataflow unterstützt, einschließlich Dataflow-Vorlagen und SQL, die die Verarbeitung und Datenintegration in BigQuery und Data Lakes in Cloud Storage. Dataflow-Vorlagen zum Verschieben von Daten von Pub/Sub in Cloud Storage, BigQuery und andere Produkte sind in den Pub/Sub- und Dataflow-UIs in der Google Cloud Console verfügbar. Die Integration in Apache Spark ist auch verfügbar, insbesondere, wenn die Verwaltung mit Dataproc erfolgt. Die visuelle Zusammensetzung von Integrations- und Verarbeitungspipelines, die auf Spark und Dataproc ausgeführt werden, kann mit Data Fusion erreicht werden.
  • Monitoring, Benachrichtigungen und Logging: Unterstützt durch Monitoring und Logging-Produkte.
  • Authentifizierung und IAM Pub/Sub basiert auf einer standardmäßigen OAuth-Authentifizierung, die von anderen Google Cloud-Produkten verwendet wird. Außerdem unterstützt es detailliertes IAM und ermöglicht die Zugriffssteuerung für einzelne Ressourcen.
  • APIs Pub/Sub verwendet die standardmäßige gRPC- und REST-Dienst-API Technologien und Clientbibliotheken für verschiedene Sprachen
  • Trigger, Benachrichtigungen und Webhooks: Pub/Sub ermöglicht die Zustellung von Nachrichten auf Push-Basis als HTTP POST-Anfragen an Webhooks. Sie können die Workflow-Automatisierung mithilfe von Cloud Functions implementieren. oder anderen serverlosen Produkten.
  • Orchestrierung: Pub/Sub kann deklarativ in mehrstufige serverlose Workflows eingebunden werden. Big Data und analytische Orchestrierung werden oft Cloud Composer, das Pub/Sub-Trigger unterstützt. Sie können Pub/Sub auch Anwendungsintegration (Preview) (Vorschau). Dies ist eine Integration-Platform-as-a-Service (iPaaS) Anwendung Integration bietet eine Pub/Sub-Trigger um Integrationen auszulösen oder zu starten.
  • Integration Connectors.(Vorschau) Mit diesen Connectors können Sie Verbindungen zu verschiedenen Datenquellen herstellen. Mit Connectors werden sowohl Google Cloud-Dienste als auch Geschäftsanwendungen von Drittanbietern über eine transparente Standardschnittstelle in Ihre Integrationen eingebunden. Für Pub/Sub können Sie eine Pub/Sub-Verbindung erstellen. zur Verwendung in Ihren Integrationen.

Wichtige Konzepte

  • Thema Eine benannte Ressource, an die Nachrichten von Publishern gesendet werden.
  • Abo: Eine benannte Ressource, die den Nachrichtenstrom von für ein einzelnes, spezifisches Thema. Weitere Informationen zu Abos und zur Semantik der Nachrichtenzustellung finden Sie im Abonnentenleitfaden.
  • Message Die Kombination von Daten und (optionalen) Attributen, die ein Publisher an ein Thema sendet und die schließlich für Abonnenten bereitgestellt wird.
  • Nachrichtenattribut. Ein Schlüssel/Wert-Paar, das ein Publisher für eine Nachricht definieren kann. Beispielsweise könnten der Schlüssel iana.org/language_tag und der Wert en zu Nachrichten hinzugefügt werden, um sie für einen englischsprachigen Abonnenten als lesbar zu markieren.
  • Verlag Eine Anwendung, die Nachrichten erstellt und an ein oder mehrere Themen sendet.
  • Abonnent: Eine Anwendung mit einem Abo für ein oder mehrere Themen, um Nachrichten von diesem Thema zu empfangen.
  • Bestätigung (oder „ack“). Ein Signal, das von einem Abonnenten an Pub/Sub gesendet wird, nachdem eine Nachricht erfolgreich empfangen wurde. Bestätigte Nachrichten werden aus der Abo-Nachrichtenwarteschlange entfernt.
  • Push- und Pull-Methode Die beiden Methoden zur Nachrichtenzustellung. Ein Abonnent erhält Nachrichten entweder dadurch, dass Pub/Sub sie an den gewählten Endpunkt des Abonnenten weiterleitet ("Push"), oder dadurch, dass der Abonnent sie vom Dienst abruft ("Pull").

Publisher-Abonnenten-Beziehungen können 1:n-Beziehungen (Fan-Out), n:1-Beziehungen (Fan-in) und n:n-Beziehungen sein, wie im folgenden Diagramm dargestellt:

Publisher-Abonnenten-Beziehungen

Das folgende Diagramm zeigt, wie eine Nachricht von einem Publisher an einen Abonnenten übergeben wird. Bei Push-Zustellung ist die Bestätigung implizit in der Antwort auf für die Push-Anfrage. Für die Pull-Zustellung ist ein separater RPC erforderlich.

Nachrichtenlebenszyklus

Nächste Schritte