CloudEvents verstehen und nutzen: Der CNCF-Standard für Event-Integration

Inhaltsverzeichnis

Es heißt oft, Event-basierte Systeme seien besonders leistungsfähig, weil sich Events hervorragend dazu eignen, Informationen über fachliche Ereignisse zwischen verschiedenen Systemen auszutauschen und diese so zu integrieren. In der Realität zeigt sich jedoch häufig ein ganz anderes Bild: Jedes System verwendet seine eigene Variante von Events, die Formate sind nicht kompatibel, und die erhoffte Integration über Events scheitert dadurch schnell. Was hier eindeutig fehlt, ist ein standardisiertes Format – ein allgemeingültiger Standard, der definiert, welche Daten ein Event enthalten soll, wie es strukturiert ist und wie es übermittelt wird.

Glücklicherweise hat sich die Cloud Native Computing Foundation (CNCF) dieser Herausforderung angenommen und genau einen solchen Standard geschaffen: CloudEvents. Für jede Entwicklerin und jeden Entwickler, die mit Event-basierten Systemen arbeiten, ist dieses Thema von großer Relevanz. Daher möchte ich Ihnen in diesem Blogpost einen genaueren Einblick geben.

the next big thing – Golo Roden

Golo Roden ist Gründer und CTO von the native web GmbH. Er beschäftigt sich mit der Konzeption und Entwicklung von Web- und Cloud-Anwendungen sowie -APIs, mit einem Schwerpunkt auf Event-getriebenen und Service-basierten verteilten Architekturen. Sein Leitsatz lautet, dass Softwareentwicklung kein Selbstzweck ist, sondern immer einer zugrundeliegenden Fachlichkeit folgen muss.

Was sind überhaupt Events?

Vielleicht fragen Sie sich zunächst, was ich überhaupt unter dem Begriff "Event" verstehe. Eine präzise Antwort würde an dieser Stelle den Rahmen sprengen. Daher empfehle ich Ihnen meinen Blogpost zum Thema Event Sourcing, der vor einigen Wochen erschienen ist. Es lohnt sich, sich zunächst damit vertraut zu machen und erst anschließend hier weiterzulesen.

Wenn Sie bereits wissen, was mit Events gemeint ist, dann kennen Sie vermutlich auch das Problem: Jedes Event-getriebene System definiert sein eigenes Format für Events, was den Austausch und die Integration zwischen verschiedenen Systemen erheblich erschwert. Der theoretische Vorteil einer gemeinsamen Kommunikationsform durch Events bleibt in der Praxis oft ungenutzt, da die Formate schlicht nicht zueinander passen. Solange es keinen verbindlichen Standard gibt, bleibt der Nutzen solcher Events für die Systemintegration begrenzt.

Genau hier setzt das Konzept von CloudEvents an. Die dahinterstehende Idee ist einfach: Es geht darum, ein standardisiertes Format für Events zu schaffen, um die Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen zu ermöglichen. Entwickelt wurde dieser Standard, wie gesagt, von der Cloud Native Computing Foundation, einer gemeinnützigen Organisation, die von nahezu allen großen Cloud-Anbietern wie Microsoft, Amazon und Google unterstützt wird.

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Sinn und Zweck von CloudEvents

Das Ziel von CloudEvents ist es, einheitliche Metadaten für Events zu definieren, damit diese zumindest in ihrer äußeren Struktur kompatibel zueinander gestaltet werden können. Zusätzlich sollen plattform- und transportschichtunabhängige Strukturen ermöglicht werden – zum Beispiel soll JSON über HTTPS genauso einsetzbar sein wie XML über MQTT. Der Standard definiert dabei zentrale Begriffe wie "ID", "Source", "Type" und weitere essenzielle Felder.

Warum sollte man auf diesen Standard setzen? Der naheliegende Vorteil liegt in der Reduktion des Aufwands für Konvertierungen und Parsings sowie in einer deutlich verbesserten Interoperabilität zwischen Systemen. Zudem unterstützt CloudEvents verschiedene Protokolle und lässt sich dadurch flexibel transportieren – unabhängig vom konkreten Übertragungsweg. Das ist nicht nur für Anwendungen relevant, sondern auch für Router und Broker, da sich Events durch die standardisierten Metadaten wesentlich besser analysieren, filtern und verteilen lassen. Außerdem verbessert sich durch die strukturierte Beschreibung der Events die Nachvollziehbarkeit, etwa hinsichtlich Ursprung und Zeitpunkt des Ereignisses. Auf dieser Basis lassen sich generische Werkzeuge für Events realisieren – ein Aspekt, der insbesondere für Microservices, Serverless-Funktionen und vergleichbare Architekturen von Bedeutung ist. Und wenn man diesen Gedanken weiterführt, dann wäre CloudEvents sogar als Persistenzformat für Event Sourcing gut geeignet.

Was spricht gegen CloudEvents?

Natürlich stellt sich die Frage, welche Herausforderungen oder Einwände gegen die Nutzung von CloudEvents sprechen könnten. Ein zentrales Problem besteht darin, dass bisher noch nicht viele Systeme diesen Standard unterstützen. Das heißt, es existieren derzeit nur wenige Anwendungen, die direkt kompatibel sind. Bestehende, proprietäre Event-Formate müssen daher weiterhin unterstützt werden – zumindest ergänzend. Das verursacht zusätzlichen Aufwand, den man eigentlich vermeiden möchte. Dies betrifft nicht nur kleinere Systeme, sondern auch Dienste wie die Amazon EventBridge von AWS oder das Event Grid von Microsoft Azure.

Ein weiterer Punkt ist, dass CloudEvents lediglich die Metadaten vereinheitlicht. Die Nutzdaten – also die Payload – bleiben weiterhin spezifisch für die jeweilige Anwendung. Das ist systemimmanent, denn der fachliche Inhalt eines Events lässt sich nicht generisch definieren. Hinzu kommt, dass CloudEvents durch ihre strukturierte Form möglicherweise mehr Overhead verursachen als einfachere proprietäre Formate, insbesondere wenn nicht alle vorgesehenen Felder genutzt werden.

Trotzdem halte ich CloudEvents für einen großen Schritt in die richtige Richtung. Ohne klare Regeln ist es unnötig aufwendig, Event-basierte Systeme miteinander zu koppeln. Ein gemeinsames Vokabular erscheint hier ausgesprochen sinnvoll. Positiv hervorzuheben ist auch, dass sich CloudEvents gut mit anderen Standards kombinieren lässt – etwa mit AsyncAPI oder OpenTelemetry. Alles in allem ist der Standard darauf ausgelegt, den Einstieg möglichst einfach zu gestalten und die Integration in bestehende Systeme zu erleichtern.

So gelingt die Umsetzung

Daraus ergibt sich die Frage, wie man CloudEvents sinnvoll umsetzt. Zunächst sollte man klären, ob der Einsatz für die eigene Anwendung überhaupt sinnvoll ist. Meiner persönlichen Einschätzung nach lautet die Antwort eindeutig: Sobald Sie mit Events arbeiten und sobald Sie auch nur ansatzweise darüber nachdenken, Ihre Software mit anderen Systemen zu koppeln oder zu integrieren, sollten Sie CloudEvents in Betracht ziehen. Natürlich können Sie auch ein eigenes Format definieren – gewinnen werden Sie dadurch allerdings wenig. Der einzige "Nachteil" besteht darin, dass man sich einmal mit dem CloudEvents-Standard vertraut machen muss. Nach meiner Erfahrung ist das sehr gut machbar: Der Standard ist verständlich und überschaubar.

Wenn Sie sich dafür entscheiden, CloudEvents zu nutzen, dann sollten Sie es auch korrekt tun. Das bedeutet vor allem, sich mit der Bedeutung und dem Format der einzelnen Felder auseinanderzusetzen. Es wäre wenig hilfreich, das Format formal zu unterstützen, dabei aber inkorrekte Werte zu verwenden – insbesondere, wenn sich solche Fehler erst Monate später im Integrationsfall zeigen. Felder wie "source", "subject" oder "type" erfordern dabei besondere Aufmerksamkeit. Es ist nicht kompliziert, erfordert jedoch eine sorgfältige Lektüre der Spezifikation.

Falls Sie bereits ein Event-basiertes System im Einsatz haben, das den CloudEvents-Standard bislang nicht berücksichtigt, ist das kein Grund, das Thema abzulehnen. Sie können mit vergleichsweise geringem Aufwand Wrapper, Konverter oder Middleware einsetzen, um zwischen bestehenden Formaten und dem Standard zu übersetzen. Das lohnt sich vor allem langfristig, da Sie auf diese Weise einen einheitlichen Austauschstandard etablieren und den Bedarf an individuellen Adaptern reduzieren. Besonders relevant wird das, wenn Sie CloudEvents auch als Basis für Event Sourcing nutzen – dann sind die Events bereits im Kern standardisiert.

Quo vadis?

Bleibt abschließend die Frage, ob sich CloudEvents langfristig als Standard etablieren wird. Ich bin in dieser Hinsicht optimistisch. Die Unterstützung durch Cloud-Anbieter wächst, ebenso wie die Verbreitung in Open- und Closed-Source-Anwendungen. Darüber hinaus dient CloudEvents bereits als Grundlage für weitere Standards, etwa CDEvents, die sich speziell auf Continuous-Delivery-Prozesse konzentrieren. Diese Entwicklung verdeutlicht, dass CloudEvents als tragfähige und zukunftsfähige Basis angesehen werden.

Ich kann Ihnen daher nur empfehlen, sich intensiv mit CloudEvents zu beschäftigen. Der Standard ist hilfreich, durchdacht und vor allem praxisnah. Je stärker Sie mit Event-basierten Architekturen arbeiten – sei es in der Entwicklung, in der Infrastruktur oder in anderen Bereichen –, desto relevanter wird dieses Konzept für Sie.

Wenn Sie bereits Erfahrungen mit CloudEvents gesammelt haben oder planen, sich damit auseinanderzusetzen, freue ich mich über Ihre Rückmeldung. Und falls Sie generell mehr über Event-basierte Systeme lernen möchten: Neben der bereits erwähnten Einführung in Event Sourcing finden Sie weiterführende Informationen auch in dem Blogpost "CQRS als Grundlage für moderne, flexible und skalierbare Anwendungsarchitektur".

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