Google Cloud Platform (GCP) Cheat Sheet: Architektur, Services und Kernkonzepte

Was ist Google Cloud Platform (GCP)?

GCP ist Googles Suite von Cloud Computing Services, die Organisationen ermöglicht, Daten in Scale zu speichern, zu berechnen und zu analysieren. Durch Nutzung der gleichen Infrastruktur, die Google Search antreibt, liefert GCP High-Performance, sichere und global verteilte Ressourcen an Developer und Enterprises gleichermaßen.

Die GCP Architektur

Im Kern folgt GCP einem Multi-Tenant-Modell, das mehreren Usern erlaubt, Workloads auf geteilter physischer Infrastructure zu fahren, während Workloads isoliert und sicher bleiben. Diese Architektur liefert Rapid Provisioning, elastisches Scaling und Kosteneffizienz.

Kernvorteile von GCP

• Kontinuierliche Innovation – Google released Updates wöchentlich, boostet Produktivität und hält Services am Cutting Edge.
• Nahtloser Feature Rollout – Inkrementelle Verbesserungen reduzieren Risiko großer Migrationen.
• Remote Work Enablement – Cloud-basierte Tools geben Mitarbeitern sicheren, device-agnostischen Zugriff auf Daten und Applikationen.
• Real-Time Collaboration – Zentralisiertes Storage und Project Sharing eliminieren lokale Bottlenecks.
• Enterprise-Grade Security – Dedizierte Security Teams, Hardware-backed Encryption und Advanced Threat Detection schützen Daten.
• Data Sovereignty & Flexibility – User kontrollieren, wo Daten residieren, und können sie jederzeit aus GCP bewegen.

Kern GCP Services

Compute

• Compute Engine – VMs, GPUs, TPUs, Persistent Disks
• Cloud Run – Serverless Container
• Cloud Functions – Event-driven Serverless Functions
• Kubernetes Engine (GKE) – Verwaltetes Kubernetes
• App Engine – Verwaltete Application Platform
• Bare Metal Solution – Dedizierte Hardware für Latency-kritische Workloads
• Preemptible & Shielded VMs – Kosteneffektive und gehärtete Instanzen
• Sole-tenant Nodes – Dedizierte physische Server für Isolation

Storage

• Cloud Storage – Object Storage mit Multi-Region Tiers
• Cloud Filestore – Verwalteter NFS File Server
• Persistent Disk – Block Storage für VMs
• Local SSD – High-Performance, attached SSDs

Databases

• Cloud SQL – Verwaltetes MySQL, PostgreSQL, SQL Server
• Cloud Spanner – Horizontal skalierbare relationale DB
• Cloud Bigtable – Petabyte-Scale NoSQL
• Cloud Firestore – Serverless Document Database
• Cloud Memory Store – Verwaltetes Redis und Memcached

Data & Analytics

• BigQuery – Serverless Data Warehouse
• BigQuery BI Engine – In-Memory Analytics
• BigQuery ML – ML Models direkt in BigQuery bauen
• Dataflow – Unified Batch und Streaming Pipelines
• Dataproc – Verwaltete Hadoop/Spark Clusters
• Dataprep – Visual Data Wrangling
• Data Fusion – Drag-and-Drop Data Integration
• Data Catalog – Zentralisiertes Metadata Management
• Looker – Enterprise BI Platform
• Cloud Composer – Workflow Orchestration

Hybrid & Multi-Cloud

• Anthos – Unified Management across On-Prem und Cloud
• Anthos GKE – Kubernetes On-Premises
• Anthos Service Mesh – Istio-basiertes Service Mesh
• Migrate for Anthos – VM zu Kubernetes Migration
• Cloud Build – CI/CD Pipelines
• Operations Suite – Logging, Monitoring, Error Reporting
• Apigee API Platform – Design, Secure, Monetize APIs

AI & Machine Learning

• AI Platform – End-to-End ML Workflow
• AutoML (Vision, Language, Translation, Video, Tables) – Custom Model Training
• Cloud Vision, Speech, Translation, Text-to-Speech APIs – Pre-built AI Services
• Dialogflow – Conversational UI Builder
• Document AI – Intelligent Document Understanding
• Cloud TPU – Beschleunigtes ML Training
• Recommendation AI – Personalisierte Recommendation Engine

Networking

• VPC – Software-definierte Private Networks
• Cloud CDN – Globale Content Delivery
• Cloud Load Balancing – Global, Multi-Region Load Distribution
• Cloud Armor – DDoS Protection und WAF
• Interconnect (Dedicated, Partner) – Private Connectivity zu On-Prem
• Cloud DNS – Programmierbarer DNS
• Cloud NAT & VPN – Sichere Outbound Connectivity
• Network Intelligence Center – Visibility in Network Topology

Identity & Security

• Cloud IAM & IAM-Aware Proxy – Granulare Access Control
• Cloud Security Command Center – Unified Security Dashboard
• Cloud KMS & Cloud HSM – Key Management und Hardware Security Modules
• Cloud Data Loss Prevention API – Data Classification und Redaction
• Binary Authorization – Policy-based Image Signing
• Access Transparency & Audit Logs – Detaillierte Audit Trails
• VPC Service Controls – Data Exfiltration Protection

Management & Developer Tools

• Cloud Console & Cloud Shell – Web und CLI Access
• Cloud SDK – Lokale Command-Line Utilities
• Cloud Build, Cloud Deploy – CI/CD und Release Management
• Cloud Code – IDE Extensions für IntelliJ, VS Code
• Cloud Scheduler, Cloud Tasks – Job Scheduling und Queuing
• Artifact & Container Registry – Private Image und Package Storage
• Cloud Debugger, Cloud Profiler, Cloud Trace – Runtime Diagnostics

Migration zu GCP

• Storage Transfer Service – Bulk Data Import
• BigQuery Data Transfer Service – Ingest Analytics Data
• Cloud Migration Hub – Zentralisiertes Migration Tracking
• Migrate for Compute Engine – VM Lift-and-Shift zu GCE
• Migrate for Anthos – VM zu Kubernetes Lift-and-Shift
• Google Transfer Appliance – Physischer Data Transport

API Platform & Ecosystems

• Apigee – API Design, Monitoring, Monetization
• Cloud Endpoints – Verwaltetes API Gateway
• Cloud Healthcare API – Interoperabilität für Health Data
• API Analytics & Monetization – Usage Insights und Revenue Models

Google Maps Platform

• Maps JavaScript, SDKs für Android, iOS, Unity – Dynamic Map Rendering
• Directions, Distance Matrix, Geocoding, Geolocation APIs – Location Services
• Places API, Roads API, Street View APIs – Local Information und Imagery
• Time Zone API – Coordinate-to-Time-Zone Conversion

G Suite (Google Workspace) APIs

• Admin SDK, Drive API, Docs API, Sheets API, Gmail API, Calendar API – Core Productivity Tools
• Cloud Search, Data Studio, Looker – Enterprise Search und BI
• G Suite Marketplace & Add-ons – Extending Workspace Functionality

Mobile & Firebase

• Cloud Firestore, Realtime Database – NoSQL Storage für Mobile
• Cloud Functions für Firebase, Cloud Messaging – Serverless Backend und Push Notifications
• Crashlytics, Performance Monitoring – Real-time App Diagnostics
• Authentication, Remote Config, A/B Testing – User Management und Experimentation
• Firebase Hosting, Cloud Storage für Firebase – Web Hosting und Asset Storage

Open-Source Projects

• Apache Beam, TensorFlow, Kubeflow – Data Processing und ML Frameworks
• Istio, Knative, gRPC, gVisor – Service Mesh, Serverless, RPC und Container Security
• OpenCensus – Observability für Cloud Native Applications

Erste Schritte auf GCP

Beginnen Sie mit diesen foundational Tasks, um sich mit GCPs Kernfähigkeiten vertraut zu machen:

• Linux VM auf Compute Engine erstellen, SSH verbinden und löschen.
• Cloud Storage Bucket erstellen, File uploaden und mit anderen teilen.
• Containerisierte Applikation zu Cloud Run oder GKE via Cloud Shell deployen.
• TensorFlow Model auf Cloud AI Platform trainieren und via Cloud Functions deployen.
• Label Detection Job mit Cloud Vision API auf einem Image ausführen.
• Einfache Python App Engine Applikation deployen, um Managed Services zu verstehen.

Weiterführende Ressourcen

• Google Cloud Home Page
• Google Cloud Blog
• Google Cloud Open Source
• GCP Medium Publication
• Apigee Blog
• Firebase Blog
• G Suite Developers Blog
• G Suite GitHub
• Google Cloud Certifications
• Google Cloud System Status
• Google Cloud Training
• Google Developers Blog
• Google Maps Platform Blog
• Google Open Source Blog
• Google Security Blog
• Kaggle Home Page
• Kubernetes Blog
• Regions and Network Map

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