Skalierung von Backend-Services mit Google
- Google Kubernetes Engine (GKE)
- Cloud Run
- App Engine
- Compute Engine mit Managed Instance Groups
- Cloud Functions
- Multi-Cloud- und Hybrid-Ansätze mit Anthos
- Zusammenfassung
Google Kubernetes Engine (GKE)
Google Kubernetes Engine ist ein verwalteter Kubernetes-Service, der es ermöglicht, containerisierte Anwendungen in Clustern zu betreiben. Durch den Einsatz von GKE können Backend-Services automatisch skaliert werden, indem neue Container-Pods basierend auf der aktuellen Auslastung hinzugenommen oder entfernt werden. GKE unterstützt Horizontal Pod Autoscaling (HPA), wodurch die Anzahl der Pods dynamisch an die CPU- oder andere benutzerdefinierte Metriken angepasst wird. Zudem bietet es Cluster Autoscaling, um bei gesteigerter Nachfrage automatisch Knoten hinzuzufügen oder bei geringerer Auslastung wieder zu entfernen. Dies sorgt für flexible, effiziente Ressourcennutzung und Kostenkontrolle.
Cloud Run
Cloud Run ist ein vollständig verwalteter Dienst zum Ausführen von containerisierten Anwendungen, der sich besonders gut für Serverless-Szenarien eignet. Backend-Services, die auf Cloud Run laufen, werden automatisch skaliert: Wenn die Anfragezahl steigt, startet Cloud Run automatisch zusätzliche Instanzen, um den Bedarf zu erfüllen. Bei sinkender Nachfrage verringert der Dienst die Anzahl der aktiven Instanzen automatisch sogar bis auf null, wodurch Kosten gespart werden. Diese automatische Skalierung erfolgt transparent, ohne dass Nutzer sich um Infrastruktur kümmern müssen, und unterstützt damit flexible und skalierbare Backend-Lösungen.
App Engine
Google App Engine ist eine Platform-as-a-Service (PaaS), die das Erstellen und Bereitstellen von skalierbaren Webanwendungen und Backend-Services ermöglicht. App Engine skaliert Anwendungen automatisch basierend auf der Anzahl der eingehenden Anfragen. Das bedeutet, dass bei steigendem Traffic mehr Instanzen hochgefahren werden, um die Last zu bewältigen. Umgekehrt reduziert App Engine die Instanzen bei geringer Auslastung. Es bietet sowohl eine Standard- als auch eine Flexible-Umgebung, wobei die Flexible Umgebung auch Container-basiert ist und somit mehr Kontrolle über die Laufzeit bietet. Die automatische Skalierung in App Engine reduziert den administrativen Aufwand und gewährleistet hohe Verfügbarkeit.
Compute Engine mit Managed Instance Groups
Google Compute Engine stellt virtuelle Maschinen (VMs) bereit, die Backend-Services laufen lassen können. Für Skalierung sorgt man hier über Managed Instance Groups (MIGs), die eine Gruppe von einheitlichen VM-Instanzen verwalten. MIGs unterstützen Auto Scaling, indem sie die Anzahl der VM-Instanzen dynamisch basierend auf Metriken wie CPU-Auslastung, HTTP-Last oder benutzerdefinierten Messwerten anpassen. So kann die Leistung des Backend-Dienstes auch bei wechselnder Nachfrage konstant gehalten werden. Der Nutzer behält volle Kontrolle über Betriebssystem und Software, während die Skalierung automatisiert abläuft.
Cloud Functions
Cloud Functions sind ereignisgesteuerte, serverlose Funktionen, die automatisch skaliert werden. Wenn eine Anfrage oder ein Trigger eintrifft, startet Google automatisch eine ausreichende Anzahl von Funktions-Instanzen, um die Verarbeitung zu gewährleisten. Diese Skalierung erfolgt ohne manuelle Eingriffe und kann auch auf Null herunterfahren, wenn keine Events anstehen. Cloud Functions eignen sich vor allem für kleine, modulare Backend-Aufgaben oder als Bindeglied zwischen anderen Services, die flexibel und bedarfsgerecht skaliert werden müssen.
Multi-Cloud- und Hybrid-Ansätze mit Anthos
Anthos ist eine Plattform von Google für die Verwaltung von Anwendungen in hybriden und Multi-Cloud-Umgebungen. Mit Anthos können Unternehmen Backend-Services sowohl on-premise als auch in verschiedenen Cloud-Umgebungen konsistent betreiben und skalieren. Anthos baut auf Kubernetes auf und bietet erweiterte Steuerungsmöglichkeiten, wie zentralisiertes Management und Policy-Definitionen. Dies erleichtert die Skalierung und den Betrieb verteilter Systeme über verschiedene Umgebungen hinweg, wobei die Flexibilität erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Google bietet eine Vielzahl an Möglichkeiten, Backend-Services skalierbar zu betreiben, von vollständig verwalteten serverlosen Diensten bis hin zu containerbasierten und VM-basierten Lösungen. Die automatische Skalierung erfolgt in der Regel basierend auf Metriken wie Anfragevolumen, CPU-Auslastung oder individuellen Messwerten und ermöglicht es, Ressourcen effizient zu nutzen. Mit Diensten wie GKE, Cloud Run, App Engine, Compute Engine und Cloud Functions können Entwickler und Unternehmen flexibel auf wechselnde Anforderungen reagieren und eine hohe Verfügbarkeit ihrer Backend-Services sicherstellen.