Wie funktioniert Cloud-Gaming? (2023)

Als Cloud-Architekt und Gamer habe ich natürlich ein großes Interesse an Cloud-Gaming. Wie funktioniert es? Welche technischen Komponenten sind beteiligt und erforderlich? Funktioniert es besser oder schlechter als normales Gaming?

Beginnen wir mit einer grundlegenden Frage und einer kurzen allgemeinen Antwort, die wir gleich vertiefen werden.

Was ist Cloud Gaming?

Laut Wikipedia bezieht sich Cloud Gaming auf das Streaming von Spielen über eine Internetverbindung von einem entfernten Server in der Cloud auf das Gerät des Spielers/der Spielerin. Voraussetzung dafür ist eine Internetverbindung mit mindestens 25 Mbit/s. Der Spieler kann in der Regel mit Maus, Tastatur oder Controller auf dem lokalen Client, Computer, der Konsole, dem Tablet oder dem Smartphone interagieren.

Was ist also der wirkliche Vorteil von Cloud Gaming? Beginnen wir mit einem Überblick und arbeiten uns langsam in die Technologie ein, um diese Frage im Detail zu beantworten.

Hinweis: Dieser Artikel wurde auf Englisch verfasst. Übersetzungen in andere Sprachen bieten möglicherweise nicht die gleiche sprachliche Qualität. Wir entschuldigen uns für grammatikalische und semantische Fehler.

Was ist Cloud-Gaming?

Cloud Gaming drückt ein relativ einfaches technisches Prinzip aus.

Die für ein Spiel benötigte Rechenleistung, d.h. Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatten und Grafikkarte, wird von Servern in der Cloud bereitgestellt. Auf dem Gerät des Nutzers wird nur das Ergebnis dieser gestreamten Berechnung aus der Cloud angezeigt, ähnlich wie eine Webseite, die im Browser geladen und angezeigt wird.

Es gibt drei verschiedene Szenarien, in denen "Cloud Gaming" eine Rolle spielt.

Private Cloud-Gaming

Hier geht es um das traditionelle Hosting eines Spieleservers, zum Beispiel für CSGO. Diese Form des Cloud-Gaming gibt es schon seit der Jahrtausendwende und ist ein alter Hut. Du mietest einen Spieleserver bei einem Hoster, konfigurierst diesen Server bis zu einem gewissen Grad, schränkst seine Nutzung per Passwort ein und begrenzst seine Nutzung.

Die Abrechnung erfolgt jährlich oder monatlich, meist mit einer bestimmten Vertragslaufzeit.

Das ist nicht das Cloud Gaming, über das derzeit in allen Medien berichtet wird.

Öffentliches Cloud-Gaming

Es gibt viele Spiele, bei denen du seit geraumer Zeit auf dem Spieleserver eines Herstellers landest und mit oder gegen andere Spieler/innen antrittst. Das Spiel läuft in einer öffentlichen Cloud, z.B. auf Amazon Web Services oder Microsoft Azure Servern..

Das ist zum Beispiel bei allen Battle Royale Spielen oder MMORPGs der Fall.

Der Vorteil für den Hersteller ist, dass er die Server je nach Spielerzahl hoch- oder runterfahren kann, um Kosten zu sparen. Du profitierst davon, weil Serverüberlastungen sehr selten sind. Das Spiel ist immer hochverfügbar, d.h. rund um die Uhr verfügbar (außer in Wartungsfenstern beim Einspielen von Patches).

Beim Public Cloud Gaming zahlst du entweder einmalig oder monatlich für das Spiel oder du finanzierst dieses Modell mit In-Game-Käufen wie einem Battle Pass.

Auch das ist nicht das Cloud-Gaming, über das derzeit alle reden.

Also lass uns zum Punkt kommen 😉 .

Client Cloud Gaming  

Jetzt wird es endlich spannend. Cloud-Gaming für den Client gibt es noch nicht so lange. Erst mit stärkeren Internet-Bandbreiten in durchschnittlichen Haushalten können die riesigen und ständig fließenden Datenströme eines Spiels übertragen werden.

Was passiert hier in etwa?

Die Spieldaten, insbesondere die Grafiken, kommen nicht mehr von deiner Hardware, sondern aus dem Internet des eigentlichen Clients, der das Spiel für dich ausführt.

Du reagierst auf die übertragenen Bilder mit deiner Maus, deiner Tastatur oder deinem Controller, und diese Daten werden an die Cloud zurückgeschickt, wo sie das Spiel beeinflussen.

Das Ergebnis wird fast in Echtzeit an dich zurückgeschickt. Das Prinzip ist ähnlich wie beim Streaming mit einer Capture-Karte. Der Stream eines Computers wird an ein anderes Ziel weitergeleitet, nur dass deine Interaktionen (z. B. die Steuerung einer Figur) zurückgeschickt werden.

Lass uns tiefer eintauchen, um zu sehen, wie dies funktioniert.Im Folgenden verwenden wir stets den Begriff „Cloud-Gaming“ in Bezug auf „Client-Cloud-Gaming“. 

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Wie funktioniert Cloud-Gaming?

Das folgende Diagramm zeigt alle Komponenten des Client Cloud Gaming. Fangen wir mit dir an.

Cloud-Gaming-Komponenten

1. Der Client des Spielers

Technisch gesehen ist es nicht mehr so wichtig, welches Gerät du benutzt. Aber natürlich gibt es bestimmte Mindestanforderungen, die wir weiter unten besprechen. Generell ist es aber wichtig, dass du das gestreamte Bild anzeigen kannst, Internet hast und irgendwie mit dem Spiel interagieren kannst, zum Beispiel mit einer Maus und einer Tastatur.

Bereit. Du kannst loslegen.

2. Internetverbindung

Der Knackpunkt beim Cloud Gaming ist die Internetverbindung, und zwar in zweierlei Hinsicht. Erstens brauchst du eine große Bandbreite, um den konstanten Datenstrom zu empfangen. Zweitens sind die Stabilität und die Latenzzeit genauso wichtig, wenn nicht sogar noch wichtiger.

Während du zum Beispiel bei rundenbasierten Strategiespielen nicht unbedingt schnell handeln musst und eine Verzögerung oder sogar eine kurze Unterbrechung der Verbindung tolerieren kannst, sieht es bei Echtzeitspielen anders aus.

Eine zu hohe Latenz oder sogar eine Verbindungsunterbrechung ist ein No-Go.

Schon 20-30ms können über Sieg oder Niederlage entscheiden.

Um es also noch einmal deutlich zu machen: Du brauchst einen Internetanbieter, der dir eine stabile und schnelle Leitung sowie eine Bandbreite von mindestens 25 Mbit/s garantiert.

Woher bekommst du die Daten und wohin schickst du deine Reaktionen darauf?

3. Client in der Cloud

Bei Spielen, die nicht grafikintensiv sind, sprichst du direkt mit einem Spielserver und bekommst das Bild von dort gestreamt. In diesem Fall benötigt ein Einzelspielerspiel so wenig Ressourcen, dass du viele Spieler/innen auf einem Server bedienen kannst.

Wenn es sich aber um Multiplayer-Shooter oder Open-World-Spiele handelt, bei denen viele Grafiken berechnet werden müssen, dann würde ein Spieleserver direkt unter vielen Spielern zusammenbrechen.

Im Prinzip erstellt der Cloud-Gaming-Anbieter einen eigenen Client (virtuelle Maschine oder virtueller Desktop) für dich in der Cloud.

Diese Instanz läuft in der Regel auf einem Server, und du teilst dir den Server mit anderen Instanzen. Jeder Instanz, d. h. jedem Client in der Cloud, werden feste Ressourcen wie z. B. Arbeitsspeicher für das Spiel zugewiesen. Auf diese Weise vermeidet der Anbieter Instanzen, die dem zugrunde liegenden Server oder anderen laufenden Instanzen Ressourcen wegnehmen können.

Da viele Grafiken berechnet werden müssen, werden diesen Instanzen auch separate GPUs zugewiesen.

Inzwischen haben alle Grafikkartenhersteller verschiedene Technologien für Cloud Gaming entwickelt, um die volle Grafikleistung vom Server an die darüber laufenden Client-Instanzen weiterzugeben.

Was sich einfach anhört, ist jedoch die Lösung für ein sehr komplexes technisches Problem, denn die Weitergabe von Daten - in diesem Fall Frames - vom Server mit GPUs an die Client-Instanzen und dann weiter an dich darf keine Latenz erzeugen.

Hier findet also die größte Magie statt, die Cloud Gaming möglich macht.

Wenn es um die Server für die Client-Instanzen geht, wird der große Vorteil des Cloud Computing noch einmal ausgenutzt. Wenn viele Spieler/innen spielen, werden neue Instanzen (virtuelle Maschinen) ad-hoc gestartet. Wenn weniger Spieler/innen spielen, werden weniger Ressourcen benötigt.

Was noch fehlt, ist der Server, auf dem das Spiel alle Daten der Spielerinstanzen verwaltet und die Spiellogik berechnet wird.

4. Spielserver in der Cloud

Das Herzstück ist der Spieleserver, auf dem das Spiel, d.h. die Anwendung, läuft. Der Server empfängt die Anfragen und Daten von den Clients oder Spielerinstanzen, verarbeitet sie und sendet das Ergebnis zurück.

Hier passiert nichts Neues.

Der einzige Vorteil ist auch hier die horizontale Skalierung in der Cloud.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass sich plötzlich viel mehr Spieler/innen mit dem Spiel verbinden wollen, was zu bestimmten Tageszeiten der Fall sein kann. In diesem Fall werden automatisch zusätzliche Spielserver hochgefahren und mit den bereits laufenden Spielservern verbunden.

Natürlich muss das Spiel so programmiert und optimiert sein, dass dieses System reibungslos und in Echtzeit funktioniert. Alle aktuellen Spiele nutzen diese Technologie bereits, so dass du als Spieler/in jederzeit eine Verbindung herstellen kannst.

Meldungen wie "Die Server sind derzeit überlastet, bitte komm später wieder" sollten der Vergangenheit angehören.

Was sind die Mindestanforderungen für Cloud Gaming?

Grundvoraussetzung ist natürlich eine ausreichende Internetverbindung. Einige Cloud-Gaming-Anbieter bieten ein Speed-Test-Tool an, damit Du recht genau einschätzen kannst, ob deine Verbindung für Cloud-Gaming geeignet ist zum Beispiel hier bei shadow.tech. Wähle einfach das Land aus, in dem Du lebst oder das dir am nächsten liegt, und starte den Test.

Das Ergebnis sieht dann hoffentlich so aus:

Speedtest

Die nächste triviale Anforderung ist, dass Du ein kompatibles Gerät benötigst. Ob PC, Mac, Smartphone oder SmartTV – jede Cloud stellt ein paar Mindestanforderungen. Auch hier gibt es meist Informationen auf den Webseiten der Cloud-Gaming-Anbieter. Zum Beispiel findest Du Übersichten zu „NVIDIA Now“ hier.

Was brauchen wir noch?

Die Anmeldung ist noch nicht abgeschlossen. Bei jedem Cloud-Gaming-Anbieter wirst du jedoch nicht umhin kommen, dich zu registrieren, um dein Konto zu erhalten. Mit diesem Konto kannst du dich auf einem oder mehreren Geräten einloggen und jederzeit auf deine Spiele und die neuesten Spielstände zugreifen.

Bei einigen Anbietern kannst du zunächst kostenlos spielen, damit du es ohne Kosten testen kannst.

"NVIDIA Now" beschränkt dich dann auf eine bestimmte Anzahl von Spielstunden pro Tag. Bei anderen Anbietern bekommst du einen Gratismonat, wenn du dich anmeldest und den Dienst abonnierst.

Brauche ich eine gute WLAN-Verbindung für Cloud Gaming?

In der Regel reicht eine gute WLAN-Verbindung für Cloud Gaming aus, solange sie stabil genug ist und die Bandbreite hoch genug ist. Die Voraussetzung ist eine WLAN-Verbindung von mindestens 25 Mbit/s.

Allerdings haben wir bei FPS-Spielen immer ein Latenzproblem mit Wifi-Verbindungen. Immer vorausgesetzt, dass die Verbindung superstabil ist (denn Echtzeitspiele mit Paketverlusten machen überhaupt keinen Sinn), dann sollte die Latenz so niedrig wie möglich sein.

Am Ende des Artikels verlinke ich dich zu einem anderen Beitrag über Gaming-Router. Mit mehreren Antennen, wie z.B. diesem Router, ist es möglich, eine ausreichende Verbindung herzustellen.

Ich persönlich würde jedoch immer ein Kabel bevorzugen.

FPS-Spiele verwenden UDP als Protokoll, was bedeutet, dass die Datenpakete nach dem Prinzip "fire and forget" übertragen werden. Es muss nur eine Person zwischen deinem Router und deinem Gerät stehen, und einige UDP-Pakete werden nicht ankommen, was zu Paketverlusten und möglicherweise FPS-Einbrüchen führt.

Wie viel kostet Cloud-Gaming?

Cloud Gaming ist im Verhältnis zu den Inhalten, die du bekommst, relativ preiswert. Der Zugang zu hunderten von Spielen pro Monat für eine feste Flatrate ist nicht teurer als Netflix & Co.

Obwohl es im Detail Abstufungen und Upgrade-Optionen gibt, liegen alle Cloud-Gaming-Angebote zwischen 5 und 15 Dollar. Außerdem unterscheiden sich die Anbieter im Funktionsumfang und den Inhalten, die im Service enthalten sind. Außerdem gibt es leichte Unterschiede bei den Vertragsdetails, wie Kündigungsfristen und technische Einschränkungen.

Im Folgenden haben wir eine Tabelle mit den beliebtesten Cloud-Gaming-Anbietern und den monatlichen Kosten (Stand: 09/2022) zusammengestellt, um dir einen ersten Eindruck zu vermitteln.

Kosten pro Monat

Provider

Land/Hauptsitz

$8,99

NVIDIA „GeForce Now“

USA

$9,99

Amazon „Luna+“

USA

$14,99

Microsoft „Cloud-Gaming“

USA

$14,99

Sony „PS Plus“

USA

$9,99

Google „Stadia“

USA

$29,99

Blade “Shadow”

USA

Bei jedem Preismodell solltest du die Leistungen und Kündigungsfristen genau unter die Lupe nehmen. Im besten Fall kannst du über ein Webinterface zum Folgemonat kündigen und auch jederzeit wieder abonnieren.

Flexibilität ist hier der Schlüssel.

Du musst dich nicht auf einen bestimmten Cloud-Gaming-Dienst festlegen.  

Muss ich Spiele für Cloud Gaming kaufen?

In der Regel bieten alle Cloud-Gaming-Anbieter Pakete an, die Spiele in ihren Clouds enthalten. Der Kauf von Spielen ist normalerweise nicht notwendig.

Natürlich kann es zusätzliche Funktionen für ein Spiel geben, die als zusätzliche Option gebucht werden können. Ich könnte mir zum Beispiel vorstellen, dass neue Spiele in der ersten Zeit einen zusätzlichen monatlichen Preis kosten könnten. Derzeit scheinen jedoch alle Cloud-Gaming-Anbieter das Netflix-Modell mit einer Flatrate zu praktizieren.

Ist Cloud-Gaming sicher?

Das hängt sehr stark vom Anbieter ab. Die größten Anbieter können sich keine Sicherheitslücken oder Datenlecks leisten. Gerade bei einer so jungen Technologie wäre ein Skandal fatal.

Cloud Computing gibt es nun schon seit 20 Jahren, und mehrere Vorfälle haben die Branche geprägt und weiterentwickelt. Die Rechenzentren sind besser geschützt. Die Hardware ist mit 99.9999...% Ausfallsicherheit praktisch unkaputtbar.

Auf der anderen Seite läuft das Cloud Gaming komplett über das Internet. Das bedeutet, dass die Kommunikation nur sicher ist, wenn die Verschlüsselung hält. Wie bekannt ist, können alle Geheimdienste der wichtigeren Länder dieser Welt die Verschlüsselung knacken. Früher oder später können deine Daten also irgendwo landen.

Ob das negative Folgen für dich haben kann, musst du selbst beantworten.

Ein weiterer Schwachpunkt ist die Verbindung zum Anbieter. Wenn du das Spiel startest, musst du dich bei dem Anbieter anmelden. Hier kommt es auf die Sicherheit deines Endgeräts an.

Angenommen, du hast keine Schadsoftware auf deinem Gerät, der Virenscanner ist auf dem neuesten Stand und du sicherst deinen Login mit einer Multi-Faktor-Authentifizierung ab, dann sind die Bedingungen so sicher wie möglich.

Normalerweise hinterlegst du deine Daten (z.B. deine Adresse) beim Cloud-Gaming-Anbieter, um sie abzurechnen. Diese Daten sind hoffentlich ausreichend durch den Anbieter geschützt.

Um ein Spiel zu spielen, sind in der Regel keine persönlichen Daten nötig, daher besteht an dieser Stelle keine Gefahr.

Insgesamt kann ich als Cloud-Architekt feststellen: Cloud-Gaming ist, wenn die oben genannten Funktionen aktiviert sind, sicher 🙂

Cloud-Gaming-Sitzung

Lohnt sich Cloud-Gaming?

Ob sich Cloud-Gaming für dich lohnt, hängt von deiner aktuellen Hardware ab, welche Spiele Du gerne spielst und ob deine Internetverbindung Cloud-Gaming überhaupt zulässt.

Wenn man davon ausgeht, dass man über genügend stabile Bandbreite verfügt, nicht gerade einen Gaming-Computer für mehrere tausend Dollar gekauft hat und nicht im Wettbewerbsbereich spielt, wo jede Millisekunde zählt, dann hat Cloud Gaming diese Vorteile:

Kümmere dich nur um die Anzeige, den Sound und die Eingabegeräte

Mit Cloud Gaming steigst du komplett aus dem Hardware-Rennen der vergangenen Jahrzehnte aus. Wenn du also den neuesten Spielehit spielen willst - wie Cyperpunk 2077, Super People oder ein neues Call of Duty - dann ab in die Cloud und los geht's. Dein Computer oder Gerät spielt keine Rolle mehr, solange du die Mindestanforderungen erfüllst.

Besorge dir einen vernünftigen Monitor, schließe die gewünschten Peripheriegeräte wie Controller, VR-Brille, Headset oder Tastatur und Maus an, und schon kann es losgehen!

Kein Jonglieren auf der Festplatte

Bei fast allen Cloud-Gaming-Anbietern kannst Du auf eine riesige Spielesammlung zugreifen. Selbst wenn Du also im Laufe der Woche mehrere neue Spiele ausprobierst, verbrauchst Du nicht ein Megabyte mehr als sonst auf der Festplatte deines Computers.

Vorbei sind die Kopfschmerzen, ein neues Spiel auf die Festplatte zu bekommen, obwohl Du die anderen aus Nostalgie nicht deinstallieren möchtest.

Monatliche Spiele-Flatrate

Was als Kino- und TV-Ersatz schon seit einigen Jahren Standard ist, nämlich für eine monatliche Flatrate Zugang zu Hunderten von Filmen und Serien zu haben, die man problemlos tagelang am Stück streamen kann, kommt nun auch in der Spielewelt an.

Du zahlst einmal im Monat und kannst alles nutzen. Das ist ein lukratives Modell für beide Seiten.

Verlässlichkeit durch weniger Komplexität

Viele Komponenten in deinem Gerät können jederzeit ausfallen. Grafikkarte, Arbeitsspeicher, Festplatte, usw. Beim Cloud-Gaming kann dir nur eine Sache passieren: Du musst eine neue Maus oder einen neuen Controller kaufen, wenn du die armen Geräte bei einem Wutanfall gegen die Wand geworfen hast 😉 .

Im Ernst: Die Wahrscheinlichkeit, dass dein Computer beim Cloud-Gaming abstürzt, tendiert gegen Null.

Im Grunde genommen wird nur deine Netzwerkkarte zum Glühen gebracht. Alle anderen Computerkomponenten werden nicht zu sehr belastet, was sich positiv auf die Lebensdauer und die Fehleranfälligkeit auswirkt.

Du schlägst also zwei Fliegen mit einer Klappe. Einerseits kann dir ein Hardware-Ausfall nicht mehr den Abend verderben, andererseits sind deine Spieldaten, also Spielstände und Spielkonfigurationen, sicher in der Cloud gespeichert.

Mobilität - Spielen auf fast allen Geräten

Ein weiterer Vorteil von Cloud Gaming ist die geräteunabhängige Mobilität. Du kannst zu Hause am Schreibtisch auf deinem PC spielen, abends auf der Couch bequem auf deinem Tablet spielen und im Bett eine schnelle Runde Tetris auf deinem Smartphone streamen. Überall hast du den gleichen Spielstand und die gleiche Konfiguration mit deinem Account.

Das Schönste zum Schluss: Weniger Schummeln

Cloud-Gaming bedeutet auch, dass Du den Client nicht manipulieren kannst.

Was sich zunächst wie ein Paradies für faire Gamer anhört, wird durch die Tatsache, dass die meisten Spieletitel nicht nur über Cloud Gaming verfügbar sind, etwas eingeschränkt. In den meisten Fällen wird man mit Cloud-Gaming zwar nicht alle Cheater loswerden, aber zumindest ist die Angriffsfläche reduziert worden.

Wenn du ein Spiel spielst, das ausschließlich über Cloud Gaming spielbar ist, sollte es theoretisch keine Cheater mehr geben.

In der Praxis wirst Du wahrscheinlich immer noch mit ein paar Cheatern leben müssen. Zum Beispiel könnte der Rückstoß von Waffen immer noch durch Mausskripte abgefangen werden.

Direkte Spielmanipulationen (Wallhack, Aimbot, Radar-Hacks usw.) sind jedoch ausgeschlossen, da du immer das bereits berechnete Bild gestreamt bekommst.

Ein echter Segen.

Abschließende Gedanken zur Funktionsweise von Cloud Gaming

Cloud Gaming folgt einem Trend, der sich in den letzten 15 Jahren in der gesamten IT-Branche herausgebildet hat und mittlerweile zum Mainstream geworden ist. Ressourcen werden ausgelagert, um sich auf das Wesentliche zu konzentrieren - in unserem Fall: Gaming.

Sich nicht mehr um die Hardware kümmern zu müssen, ist ein echter Schritt nach vorn. Aber natürlich basteln viele Gamer gerne an ihren Computern herum, und das können sie auch.

Sowohl Gelegenheitsspieler als auch Hardcore-Gamer, die spielen wollen, werden sich über Cloud Gaming freuen.

Abgesehen von der geringeren Komplexität gibt es an der Technologie nichts auszusetzen, solange deine Internetverbindung stabil, schnell und ausreichend dimensioniert ist. Bei FPS-Spielen, bei denen die Latenzzeit entscheidend ist, müssen die Spieler leider auf bessere technische Eigenschaften warten.

In allen anderen Genres gibt es keine wirklichen Nachteile.

Wir können dir nur empfehlen, diese neue Art des Spielens auszuprobieren. Es kann dir viel Zeit und Nerven sparen.

Angenommen, Du denkst über den Kauf eines neuen Monitors für gelegentliches Cloud-Gaming nach und liebäugelst mit einem Curved-Monitor. Dann interessiert dich wahrscheinlich unser Artikel „Curved Gaming-Monitore | Gut für Gaming, lohnt es sich?, Nachteile und mehr“.

Wenn du eine Frage zu diesem Beitrag oder zu Pro Gaming im Allgemeinen hast, schreibe uns: contact@raiseyourskillz.com.

GL & HF! Flashback out.

Michael"Flashback„Mamerow spielt seit über 35 Jahren Videospiele und hat zwei Esports-Organisationen aufgebaut und geleitet. Als IT-Architekt und Gelegenheitsspieler widmet er sich technischen Themen.

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