Cloud Computing und Cloud Gaming – was steckt dahinter?

Die Zeiten, in denen unsere Anwendungen alle lokal installiert waren und wir uns auf lokale Rechenressourcen verlassen mussten, sind dank des Internets schon eine ganze Weile vorbei. Cloud Computing ist schon seit längerem ein wichtiges Thema und gerade in der Softwareentwicklung nicht mehr wegzudenken. Mit Cloud Gaming erlebt die Technologie dank Google Stadia und Geforce Now einen Popularitätsschub. Während sich viele Cloud-Computing-Anwendungen meist noch an die Bedürfnisse von Geschäftsanwendern richten, liefert Cloud Gaming auch den reinen Konsumenten das Potential der Technologie und macht es für große Massen attraktiv. In diesem Artikel beleuchten wir die Technologie hinter Cloud Computing und zeigen, was mit Cloud Computing und Cloud Gaming möglich ist.

Was ist Cloud Computing?

Der Begriff „Cloud“ wird in den letzten Jahren zunehmend inflationär benutzt und vermittelt vielen Konsumenten das Bild einer großen Datenwolke, in der unsere Daten „umherschwirren“. Tatsächlich ist dieses Bild alles andere als zutreffend. Hinter Cloud Computing steht lediglich die Idee, eine „IT-Infrastruktur“ über ein Rechnernetz, oder eben das Internet, verfügbar zu machen. Dabei muss diese Infrastruktur nicht mehr auf dem eigenen Gerät installiert und dort ausgeführt werden. Jegliche Kommunikation mit dem Dienst findet über Schnittstellen und Protokolle statt. So ist es möglich, dass wir über unseren Browser auf YouTube Videos schneiden oder auf Google Stadia Spiele spielen.

Um direkt an dieser Stelle ein verständliches Beispiel zu geben. Beim Cloud Gaming, was lediglich eine Unterkategorie des Cloud Computings darstellt, wird das Spiel selbst auf externen Rechnern eines Anbieters wie beispielsweise Google Stadia ausgeführt. Über den Chrome-Browser oder eine App auf unserem Smartphone streamen wir lediglich das gerenderte Bild, dass das Spiel berechnet. Unsere Eingaben werden außerdem über gängige Protokolle an das Spiel gesendet und dort verarbeitet. Unser eigenes Gerät muss sich also nicht mit den aufwendigen Berechnungen des Videospiels aufhalten.

Der Begriff Cloud Computing wurde Anfang der 2000er von Amazon stark geprägt. Hier sah man sich zunehmend mit dem Problem konfrontiert, dass die Auslastung der Server stark schwankte. Eine skalierbare Lösung musste her. Schnell stellte Amazon die so entstandene Infrastruktur nicht nur nach Innen, sondern auch nach Außen bereit und machte Cloud Computing so deutlich populärer. Wir kennen Amazons Dienst heute unter der Abkürzung AWS – Amazon Web Services

Cloud Gaming – Cloud Computing nur mit Spielen

Eigentlich ist Cloud Gaming bloß eine Form von Cloud Computing auf der Anwendungsebene. Und doch ist es eine Form, die in den letzten Monaten auch unter den technisch weniger versierten Usern vergleichsweise viel Aufsehen erregt hat. Grund dafür sind die aufkommenden Dienste wie Geforce Now und Google Stadia, die dank der großen Namen für viel Aufmerksamkeit sorgten. Aber auch die Tatsache, dass es sich hier um Games handelt, dürfte mit der verstärkten Aufmerksamkeit zusammenhängen.

Denn im Gegensatz zu Diensten wie Google Drive, Dropbox oder auch Netflix ist den meisten Anwendern der Faktor der Berechnung bei Spielen schlicht und ergreifend präsenter. Wir können uns einfacher vorstellen, dass ein grafisch aufwendiges Computerspiel Rechenpower braucht. Zudem waren Spiele lange Zeit etwas, dass wir lokal ausführen mussten. Wir alle haben wohl die Bilder von aufgemotzten Gaming-PCs im Kopf, wenn wir an rechenintensive Spiele denken. Dass wir Spiele wie Red Dead Redemption 2 plötzlich auf einem alten Notebook oder unserem Smartphone spielen können, hat einfach einen anderen Effekt, als Google Docs über den Browser auf einem älteren Notebook zu nutzen. 

Welche Anbieter gibt es?

Zwar haben erst Google Stadia, GeforceNow und PlayStation Now das Thema so richtig entfacht, doch Cloud Gaming gibt es schon etwas länger. Auch sind die bekannten Marken nicht die einzigen Anbieter. Wir haben einige der besten und bekanntesten Anbieter herausgesucht, auf denen ihr spielen könnt.

Cloud Gaming mit Google Stadia

Zu Google Stadia haben wir bereits einen umfassenden Artikel geschrieben. Bis jetzt ist der Cloud Gaming-Dienst nur in der Premiere Edition erhältlich. Für 129 Euro bekommt ihr hier einen Stadia Controller, einen Chromecast Ultra sowie drei Monate Stadia Pro. Ihr könnt damit eine noch etwas schmale Auswahl an aktuellen Titeln über euren Chromecast, euren PC und ausgewählte Tablets und Smartphones spielen. Darunter aber auch große Titel wie Red Dead Redemption, demnächst Cyberpunk 2077 oder Baldurs Gate 3. Wobei die Qualität des Streamings stark von eurer Internetverbindung abhängt. So braucht ihr mindestens 10 Mbit/s, um überhaupt spielen zu können. 4K ist erst ab 35 Mbit/s möglich.

Google Stadia Logo / Image by Google Stadia
Image by Google Stadia

Cloud Gaming mit Geforce Now

Anders als bei Google Stadia ist das Spieleangebot bei Geforce Now deutlich größer. Nvidia stellt mit seinem Cloud-Gaming-Dienst die Infrastruktur bereit, in der ihr diverse aktuelle Spiele spielen könnt. Nachdem ihr ein Spiel gewählt habt, wird euch eine virtuelle Remote Maschine zur Verfügung gestellt. Hier loggt ihr euch in den Launcher eurer Wahl – zum Beispiel Steam – ein und könnt das Spiel dort installieren. In der kostenlosen Variante müsst ihr allerdings mit Wartezeiten rechnen und seid auf einstündige Sessions begrenzt, bevor ihr euch wieder einloggen könnt. Zahlt ihr allerdings 5,49 Euro pro Monat, werdet ihr in der Warteschleife bevorzugt, habt längere Spielesessions und könnt RTX nutzen.

Geforce Now Screenshot / Image by Moritz Stoll
Geforce Now Screenshot / Image by Moritz Stoll

Cloud Gaming mit PS Now

PS Now wiederum ist nicht bloß ein Cloud-Gaming-Dienst sondern auch ein Abonnement für Spiele nach Netflix-Manier. So habt ihr hier Zugriff auf hunderte PS4-, PS3-, und PS2-Spiele, die ihr entweder auf eurer PS4 oder eurem PC spielen könnt. Ihr seid also auch hier an das vorhandene Angebot von PS Now gebunden. Das ist allerdings sehr umfassend. Zudem könnt ihr die Spiele auf eurer PS4 auch herunterladen und lokal ausführen, was gerade bei einer instabilen Internetverbindung sinnvoll sein kann. Auf dem PC ist das Streamen der Spiele allerdings unabdingbar. Erhältlich ist PS Now für 9,99 Euro pro Monat.

Cloud Gaming mit Shadow

Ähnlich wie auch bei Geforce Now bekommt ihr hier für euer Abonnement einen virtuellen Remote Computer auf den Servern von Shadow, auf dem ihr eure Spiele installieren und ausführen könnt. Diesen könnt ihr außerdem euren Bedürfnissen entsprechend konfigurieren. Wie auch bei allen anderen Cloud-Gaming-Anbietern ist eine stabile Internetverbindung unabdingbar. Im Falle von Shadow solltet ihr mindestens 15 Mbit/s durch die Leitung bekommen. Noch ist Shadow nicht erhältlich. Aber ab Juni 2020 könnt ihr die schmalste Version abonnieren, in der ihr ohne Probleme Games in Full HD spielen könnt. Kosten wird das ganze 14,99 Euro pro Monat.

Shadow auf dem Macbook / Image by Shadow
Image by Shadow

Übrigens hat Shadow auch ein sehr aufschlussreiches YouTube-Video zu ihrer Technologie gemacht. Hier führt uns das Team durch das eigene Data Center in Amsterdam, in dem die Hardware des Cloud-Computing-Anbieters steht und betrieben wird. Der Aufbau und die Funktion des Data Centers werden dabei auch für Laien verständlich erklärt.

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Cloud Gaming mit Parsec

Parsec unterscheidet sich ziemlich stark von der Konkurrenz. Denn streng genommen handelt es sich hierbei nicht um einen Cloud-Gaming-Anbieter. Parsec ist eher ein Game-Streaming-Anbieter. Statt den Usern neben dem Game Streaming auch die entsprechende Rechenleistung bereitzustellen, wird sich hier auf das Miteinander konzentriert. So könnt ihr euch mit Parsec mit anderen Spielern verbinden, um gemeinsam Spiele zu spielen, die eigentlich lokal zusammen gespielt werden. Das Schöne dabei: Ihr müsst das Spiel nicht selber besitzen. Nur die Person, die das Spiel hostet, braucht eine Lizenz. Alternativ könnt ihr euch auch von Überall mit eurem eigenen Gerät verbinden und so auf euren Computer zugreifen. Parsec ist also eher eine Art Remote Software fürs gemeinsame Spielen. Die Technik von Parsec sorgt dabei für eine sehr geringe Latenz. Das Ganze ist zudem kostenlos.

Screenshot aus Parsec / Image by Moritz Stoll
Screenshot aus Parsec / Image by Moritz Stoll

Cloud Gaming mit Vortex

Der Cloud-Gaming-Anbieter Vortex ähnelt in seinem Konzept sehr stark Shadow oder Geforce Now. So wird euch auch hier die Rechenleistung für eure Spiele zur Verfügung gestellt. Daher streamt ihr die Spiele, die ihr spielen wollt, bloß. Auch hier seid ihr an die Spiele gebunden, die Vortex anbietet. Über die verschiedenen Abonnements schaltet ihr unterschiedliche Spiele frei. Falls ihr eines der Spiele aber schon besitzt, könnt ihr es über Vortex spielen, auch wenn ihr hier keine Lizenz freigeschaltet habt. In der günstigsten Variante zahlt ihr monatlich 9,99 Euro und könnt bis zu 50 Stunden spielen. Dabei stehen euch 91 Spiele zur Verfügung. Mit aufsteigendem Preis bekommt ihr dann in der Pro- und Ultra-Version für 18,99 Euro und 27,99 Euro pro Monat mehr Spielstunden und mehr Spiele.

Cloud Computing – das steckt dahinter

Nun da wir ein grundlegendes Verständnis davon haben, was Cloud Computing und Cloud Gaming überhaupt sind, können wir etwas tiefer gehen. Denn der Begriff Cloud Computing an sich ist sehr abstrakt. Es gibt diese Technologie in verschiedenen Formen, die sich an verschiedene Bedürfnisse und Anwendungen richten. Mit Hilfe des technischen Cloud-Stacks lässt sich das Feld aber übersichtlich in drei Ebenen gliedern: Die Anwendungs-, die Plattform- und die Infrastrukturebene. Zwar sind die Ebenen aus technischer Sicht stark miteinander verknüpft, doch bieten sie die Möglichkeit, verschiedene Einsatzmöglichkeiten für Cloud Computing zu unterscheiden.

Die drei Ebenen des Cloud Computings / Image by Moritz Stoll
Cloud Computing lässt sich gut in drei Ebenen darstellen. / Image by Moritz Stoll

Cloud Computing – Infrastrukturebene

Am einfachsten ist es, die Cloud-Computing-Architektur zu erklären, in dem wir mit dem Fundament beginnen. Allem zugrunde liegt die Infrastrukturebene. Wollen wir als Entwickler beispielsweise eine Software bereitstellen, können wir das auf unseren eigenen Servern tun. In größeren Fällen gibt es hier große vernetzte Server, auf denen lediglich virtuelle Maschinen laufen. Virtuelle Maschinen sind Programme, die sich wie einzelne Computer verhalten.

Der Vorteil in der Verwendung solcher virtuellen Maschinen liegt in der Skalierbarkeit. Haben wir beispielsweise eine Anwendung, die zu Stoßzeiten sehr viele Nutzer ansprechen, erhöht sich die Last auf diese Maschinen. Da wir aber ohnehin mit virtuellen Maschinen arbeiten, können wir davon einfach mehrere erzeugen und die Last so besser verteilen. Genauso einfach lassen sich diese virtuellen Maschinen auch wieder herunterfahren.

Während wir diese Vorgänge als Entwickler oder Betreiber einer Web-Anwendung selbst managen können, besteht die Möglichkeit, dafür einen Cloud-Computing-Dienst zu benutzen. Auf der Infrastrukturebene müssen wir uns um derartige Probleme nicht mehr selbst kümmern und der Dienst übernimmt Aufgaben wie die Skalierung der virtuellen Maschinen oder die Kommunikation untereinander. Auch die Konfiguration und Pflege der Hardware übernimmt in der Regel der Anbieter. Die ist ziemlich komplex. Firmen wie Google oder Amazon haben hierfür riesige Rechenzentren, deren Instandhaltung und Kühlung aufwendig und teuer sind. Wir als Entwickler müssen uns nur noch um die einzelnen Recheninstanzen auf der Ebene des Betriebssystems selbst kümmern.

Bekannte Beispiele für derartige Dienste, die auf der Infrastrukturebene arbeiten und die man demzufolge auch Infrastructure as a Service (IaaS) nennt, sind zum Beispiel Amazon Web Services (AWS) oder Google Cloud.

Cloud Computing – Plattformebene

Keine Sorge, den technischsten Teil haben wir überstanden. Auf der nächsthöheren und auch nächstabstrakteren Ebene kümmern wir uns als Nutzer nämlich nicht mehr selbst um unsere Recheninstanzen. Das übernimmt der Anbieter für uns. Auf der Plattformebene können wir einfach unsere Anwendung entwickeln und unseren Code in die Plattform geben. Diese kümmert sich dann um die entsprechende Umgebung und die Ausführung. Das ist gerade für kleinere Teams und Anwendungen sehr praktisch, da hier der technische Aufwand geringer wird und die reine Logik des Codes in den Vordergrund rückt. Sogenannte Microservices sind ein gutes Beispiel für die Plattformebene des Cloud Computings und ihre Verwendung in der Praxis.

Microservices sind kleine, voneinander gänzlich unabhängige Programme, die sehr spezifische Aufgaben übernehmen. Darunter liegt natürlich trotzdem noch die komplette Infrastrukturebene, die sich um die Umgebung, die Recheninstanzen und deren Skalierung kümmert. Wir als Entwickler nutzen allerdings nur eine Schnittstelle um unseren Code in die Cloud Plattform hochzuladen und haben damit nichts am Hut. Beispiele für Platform as a Service-Anbieter (PaaS) sind zum Beispiel Microsoft Azure oder AWS Lambda.

Cloud Computing – Anwendungsebene

Die abstrakteste Ebene des Cloud Computing ist die der Anwendung. Hier greifen User lediglich auf bestehende Anwendungen zu, die auf einer Cloud-Plattform laufen und nutzen die Dienste. Dabei laufen die beiden übrigen Ebenen trotzdem, der Nutzer bekommt davon lediglich nichts mit. Im Gegensatz zur Plattformebene können hier auch keine eigenen Anwendungen in die Cloud geladen werden. Es geht also lediglich um die Nutzung der bestehenden Anwendung. 

Mit dieser Ebene sind die meisten vermutlich am stärksten Vertraut. Im Alltag benutzen wir viele dieser Software as a Service (SaaS) Anwendungen. So laden wir unsere Dokumente und Fotos in iCloud, Google Drive oder Dropbox. Mit Google Docs, Tables, oder Keep bearbeiten wir Dokumente, mit Gmail erstellen und versenden wir Emails. Mit Netflix schauen wir Filme und mit Google Stadia oder Geforce Now spielen wir Spiele. Auch unsere Blogs und Websites hosten wir meist über den Webspace eines Anbieters und nicht auf unseren eigenen Rechnern. All das, ohne die entsprechenden Anwendungen auf unseren Geräten ausführen zu müssen. 

Bald nur noch Cloud Computing?

In vielen Lebens- und Arbeitsbereichen brauchen wir keine eigene teure Hardware mehr, können grafisch anspruchsvolle Spiele überall spielen, und haben unbegrenzten Speicherplatz, auf den wir immer und von überall zugreifen können. Da könnte man meinen, dass wir uns bald nur noch auf Cloud Computing verlassen können und sollten – ganz so einfach ist es aber nicht. So stehen Cloud Computing und auch Cloud Gaming in vielen Bereichen geraden für den einfachen Nutzer vor diversen Hürden.

Infrastruktur und Sicherheit der Daten

Zum einen ist da das Problem mit der Infrastruktur. Während sich gängige Office-Anwendungen auch noch mit schlechten Internet-Verbindungen einigermaßen gut verwenden lassen, sieht das bei den meisten Spielen schon ganz anders aus. So ist das Netz in Deutschland an vielen Stellen einfach noch zu langsam und unzuverlässig, als das Cloud Gaming und Cloud Computing wirklich in allen Lebensbereichen die Oberhand gewinnen können. Gerade in Sachen Gaming sind hier eine geringe Latenz und eine hohe Auflösung zu wichtig, als dass Gamer bereit wären, große Einbußen hinzunehmen.

Zum anderen ist da das Problem mit der Sicherheit der eigenen Daten. Gerade sensible Informationen sind bei einer vielfachen Nutzung von Cloud-Diensten für Angreifer einfacher zu beschaffen, als wenn sie lediglich lokal auf dem eigenen Gerät gespeichert sind. Im Bereich der Cybersecurity herrscht die Prämisse: „Kein System ist vollends sicher.“ Schafft es also jemand die Server eines großen Dienstes zu hacken, gelangt er mit einem Schlag an viele sensible Daten. Privatgeräte sind zwar auch nicht zu 100 Prozent sicher, Angriffe sind aber unwahrscheinlicher.

Cloud Computing ist also in vielen Belangen auch ein Drahtseilakt zwischen Sicherheit und Bequemlichkeit. So komfortabel die entsprechenden Dienste auch sind, gerade private Anwender geben ihre eigenen Daten in fremde Hände.  

Fazit: Cloud Computing ist gut aber nicht perfekt

Nichtsdestotrotz ist Cloud Computing in vielen Bereichen schon Standard und gehört längst zum Alltag. Von Google Drive über iCloud bis hin zum Video-Editor von YouTube – all diese Tools nutzen wir auch als Anwender selbstverständlich. Wer weiß, was in ein Google Drive gehört und was eben nicht, geht hier auch kein großes Risiko ein. Auch in der Softwareentwicklung sind Cloud Computing und Serverless Architectures längst nicht mehr wegzudenken. Ansonsten hätten es gerade kleinere Firmen und Startups zunehmend schwer, digitale Produkte auf den Markt zu bringen, wenn sie die entsprechende Hardware sowie deren Wartung nicht selbst aufbringen können.

Ist Cloud Computing also die Zukunft? Ich ganz persönlich würde sagen: ja, es ist schon längst die Gegenwart. Mit sich verbessernder Technik steigt die Anzahl potentieller Anwendungen und damit steigt die Akzeptanz in der Gesellschaft. Das erleben wir bereits. Der Großteil unserer Arbeit und unseres Medienkonsumes findet nicht mehr auf unseren eigenen Geräten statt. Wir streamen und speichern fleißig in der Cloud. Cloud Gaming steckt zwar noch in den Kinderschuhen, mit großen Playern wie Google, Sony und Nvidia ist es aber wahrscheinlich, dass sich das bald ändern dürfte. Schließlich steht da noch die Frage im Raum, ob wir überhaupt wollen, dass alles über Google, Microsoft, Amazon und Co. läuft?

Wollen wir, dass eine Handvoll Firmen über unsere Daten verfügt und uns unsere Rechenpower gottgleich zuteil werden lässt? Wollen wir das als Privatpersonen und als Unternehmen? Ist ein zentralisiertes Internet, in dem alles in das Hoheitsgebiet weniger mächtiger fällt, wirklich wünschenswert? Oder kommt mit dem Web 3.0 vielleicht das dezentralisierte Internet zurück? Die Blockchain-Technologie ist sicherlich ein schritt in diese Richtung.


Titelimage by Shadow

Moritz Stoll

kann ALLES, aber nichts so richtig. Hat außerdem Medieninformatik studiert, ist als Redakteur fester Bestandteil der Netzpiloten-Redaktion, macht den Netzpiloten-Podcast Tech und Trara und arbeitet nebenbei als freiberuflicher Programmierer. Die Digitale Welt ist für ihn ein Ort voller Möglichkeiten und spannender Technologien, um damit Neues zu erschaffen, ganz viel auszuprobieren und sich in den vielen Ideen manchmal auch etwas zu verheddern.


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