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網路基本概念 - Networking

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網路基本概念 - Networking

实验 45 分钟 universal_currency_alt 1 积分 show_chart 入门级
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GSP016

總覽

在本實驗室中,您將瞭解如何在 Google Cloud (包括 Compute Engine 執行個體) 執行基本的網路工作,以及 Google Cloud 與 on-premises 設定可能有哪些差異。您會設定 1 個網路和 3 個子網路,這些元素會形成下列最終環境:

最後,您將瞭解如何建立防火牆規則,並使用執行個體標記來套用防火牆規則。

課程內容

  • Google Cloud 網路的基本概念和結構
  • 如何設定預設與使用者建立的網路
  • 如何建立防火牆規則,並使用執行個體標記來套用防火牆規則

設定和需求

瞭解以下事項後,再點選「Start Lab」按鈕

請詳閱以下操作說明。實驗室活動會計時,且中途無法暫停。點選「Start Lab」後就會開始計時,顯示可使用 Google Cloud 資源的時間。

您將在真正的雲端環境完成實作實驗室活動,而不是模擬或示範環境。為此,我們會提供新的暫時憑證,供您在實驗室活動期間登入及存取 Google Cloud。

為了順利完成這個實驗室,請先確認:

  • 可以使用標準的網際網路瀏覽器 (Chrome 瀏覽器為佳)。
注意事項:請使用無痕模式 (建議選項) 或私密瀏覽視窗執行此實驗室,這可以防止個人帳戶和學員帳戶之間的衝突,避免個人帳戶產生額外費用。
  • 是時候完成實驗室活動了!別忘了,活動一旦開始將無法暫停。
注意事項:務必使用實驗室專用的學員帳戶。如果使用其他 Google Cloud 帳戶,可能會產生額外費用。

如何開始研究室及登入 Google Cloud 控制台

  1. 點選「Start Lab」按鈕。如果實驗室會產生費用,畫面上會出現選擇付款方式的對話方塊。左側的「Lab Details」窗格會顯示下列項目:

    • 「Open Google Cloud console」按鈕
    • 剩餘時間
    • 必須在這個研究室中使用的臨時憑證
    • 完成這個實驗室所需的其他資訊 (如有)
  2. 點選「Open Google Cloud console」;如果使用 Chrome 瀏覽器,也能按一下滑鼠右鍵,選取「在無痕視窗中開啟連結」

    接著,實驗室會啟動相關資源,並開啟另一個分頁,顯示「登入」頁面。

    提示:您可以在不同的視窗中並排開啟分頁。

    注意:如果頁面中顯示「選擇帳戶」對話方塊,請點選「使用其他帳戶」
  3. 如有必要,請將下方的 Username 貼到「登入」對話方塊。

    {{{user_0.username | "Username"}}}

    您也可以在「Lab Details」窗格找到 Username。

  4. 點選「下一步」

  5. 複製下方的 Password,並貼到「歡迎使用」對話方塊。

    {{{user_0.password | "Password"}}}

    您也可以在「Lab Details」窗格找到 Password。

  6. 點選「下一步」

    重要事項:請務必使用實驗室提供的憑證,而非自己的 Google Cloud 帳戶憑證。 注意:如果使用自己的 Google Cloud 帳戶來進行這個實驗室,可能會產生額外費用。
  7. 按過後續的所有頁面:

    • 接受條款及細則。
    • 由於這是臨時帳戶,請勿新增救援選項或雙重驗證機制。
    • 請勿申請免費試用。

Google Cloud 控制台稍後會在這個分頁開啟。

注意:如要使用 Google Cloud 產品和服務,請點選「導覽選單」,或在「搜尋」欄位輸入服務或產品名稱。

啟動 Cloud Shell

Cloud Shell 是搭載多項開發工具的虛擬機器,提供永久的 5 GB 主目錄,而且在 Google Cloud 中運作。Cloud Shell 提供指令列存取權,方便您使用 Google Cloud 資源。

  1. 點按 Google Cloud 控制台頂端的「啟用 Cloud Shell」圖示

  2. 系統顯示視窗時,請按照下列步驟操作:

    • 繼續操作 Cloud Shell 視窗。
    • 授權 Cloud Shell 使用您的憑證發出 Google Cloud API 呼叫。

連線建立完成即代表已通過驗證,而且專案已設為您的 Project_ID。輸出內容中有一行文字,宣告本工作階段的 Project_ID

Your Cloud Platform project in this session is set to {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}}

gcloud 是 Google Cloud 的指令列工具,已預先安裝於 Cloud Shell,並支援 Tab 鍵自動完成功能。

  1. (選用) 您可以執行下列指令來列出使用中的帳戶:
gcloud auth list
  1. 點按「授權」

輸出內容:

ACTIVE: * ACCOUNT: {{{user_0.username | "ACCOUNT"}}} To set the active account, run: $ gcloud config set account `ACCOUNT`
  1. (選用) 您可以使用下列指令來列出專案 ID:
gcloud config list project

輸出內容:

[core] project = {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}} 注意:如需 gcloud 的完整說明,請前往 Google Cloud 參閱 gcloud CLI 總覽指南

瞭解區域和可用區

某些 Compute Engine 資源專屬於特定的區域或可用區。「區域」是您可以執行資源的特定地理位置,每個區域會有一或多個「可用區」。舉例來說,us-central1 區域是指美國中部,其中有 us-central1-aus-central1-bus-central1-cus-central1-f 等多個可用區。

區域 可用區
美國西部 us-west1-a、us-west1-b
美國中部 us-central1-a、us-central1-b、us-central1-d、us-central1-f
美國東部 us-east1-b、us-east1-c、us-east1-d
西歐 europe-west1-b、europe-west1-c、europe-west1-d
東亞 asia-east1-a、asia-east1-b、asia-east1-c

可用區中的資源稱為「可用區資源」,像是虛擬機器執行個體和永久磁碟。如要將永久磁碟連接至虛擬機器執行個體,這兩項資源都必須位於同一個可用區。同樣地,如要將靜態 IP 位址指派給執行個體,這兩項資源的所在區域也須相同。

如要進一步瞭解區域、可用區並查看完整清單,請參閱 Compute Engine 頁面的區域和可用區說明文件

Google Cloud 網路概念

Google Cloud 支援專案、網路和子網路,可按照邏輯,靈活地將不相關的資源區隔開來。

在 Google Cloud 中,網路提供了數據連線,讓您連入/連出雲端資源 (大部分是 Compute Engine 執行個體)。維護網路安全是保護資料及控管資源存取權的關鍵。

專案是建構內容的組織實體,例如設定、權限和其他描述應用程式的中繼資料。您分配和使用的所有 Google Cloud 資源,都必須位於專案中。

許多開發人員會將專案對應至團隊,因為每項專案都有專屬的存取權政策 (IAM) 和成員清單。專案也能匯總帳單和配額詳細資料,讓您掌握資源用量。

單一專案中的資源可藉由多種方式共同運作 (例如透過內部網路通訊),但須符合區域和可用區的規則。如果某項專案要存取其他專案的資源,則必須設定連線方法,例如 Shared VPC 或虛擬私有雲網路對接。

網路可直接將資源相互連結及連至外部環境,另外也會使用防火牆,並存有傳入與傳出連線的存取權政策。網路分為「全域性」和「區域性」兩種,前者可在多個區域中提供水平擴充性,後者則能在單一區域中提供低延遲的優勢。

「虛擬私有雲網路」是 Google Cloud 裡的虛擬網路且為全域性資源,由多個資料中心內的一系列區域虛擬子網路組成。所有子網路均透過全域性廣域網路相互連線。Google Cloud 中的虛擬私有雲網路在邏輯上彼此獨立。

子網路可讓您將相關資源 (Compute Engine 執行個體) 歸入 RFC1918 私人位址空間。子網路均為區域性資源,可以採用自動或自訂模式。

  • 在自動模式網路中,每個區域都有一個子網路,每個子網路均含預先定義的 IP 範圍和閘道。建立自動模式網路時就會自動建立這些子網路,各子網路的名稱與整個網路相同。
  • 建立自訂模式網路時,系統不會建立子網路。如要在自訂模式網路中建立執行個體,您必須先在該區域建立子網路,然後指定 IP 範圍。在自訂模式網路中,每個區域可能會有零個、一個或多個子網路。

設定區域和可用區

某些 Compute Engine 資源專屬於特定的區域和可用區。「區域」是您可以執行資源的特定地理位置,每個區域中會有一或多個「可用區」。

請在 Cloud Shell 執行下列 gcloud 指令,設定研究室的預設區域和可用區:

gcloud config set compute/zone "{{{project_0.default_zone | Zone}}}" export ZONE=$(gcloud config get compute/zone) gcloud config set compute/region "{{{project_0.default_region | Region}}}" export REGION=$(gcloud config get compute/region)

工作 1:查看預設網路

建立新專案,預設的網路設定會為各個區域提供一個自動子網路。一項專案最多可建立四個額外的網路,這些網路可以是自動子網路、自訂子網路或舊版網路。

對於在子網路內建立的各個執行個體,系統會指派該子網路範圍內的 IPv4 位址。

  • 查看網路:依序點選「導覽選單」圖示 >「虛擬私有雲網路」

防火牆

如要進一步瞭解如何使用防火牆規則來隔離子網路,請參閱子網路防火牆規則相關說明。

每個網路都有預設防火牆,會封鎖所有傳入執行個體的流量。如要允許流量進入執行個體,必須為防火牆建立「允許」規則。此外,除非透過「輸出」防火牆設定,將預設防火牆設為封鎖傳出連線,否則該防火牆會允許從執行個體傳出的流量。因此在預設情況下,您可以對要開放輸入的流量建立「允許」規則,對要限制輸出的流量建立「拒絕」規則。您也能對輸出流量建立預設拒絕政策,完全禁止對外連線。

一般而言,建議做法是根據要傳送的流量,設定最嚴格且支援該類流量的防火牆規則。舉例來說,如需允許流量傳送至某些執行個體,不得傳至其他執行個體,請建立規則,允許流量只能傳至預定的執行個體。相較於允許流量傳入所有執行個體的廣泛型防火牆規則,這種限制較多的設定會比較容易預測。如果希望「拒絕」規則覆寫特定「允許」規則,您可以為各項規則設定優先等級,優先順序編號最小的規則會先評估。建立複雜的大型覆寫規則集,可能會導致系統允許或封鎖不在預定範圍內的流量。

預設網路已自動建立防火牆規則,如下所示。所有類型的手動建立網路都不會自動建立防火牆規則。除了預設網路外,您必須根據需求為所有網路建立防火牆規則。

預設網路自動建立的 ingress 防火牆規則如下:

default-allow-internal

允許網路中執行個體之間的任何通訊協定及通訊埠網路連線。

default-allow-ssh

允許使用 TCP 通訊埠 22 從任何來源透過 SSH 連至網路中的任何執行個體。

default-allow-rdp

允許使用 TCP 通訊埠 3389 從任何來源透過 RDP 連至網路中的任何執行個體。

default-allow-icmp

允許從任何來源透過 ICMP 傳送流量至網路中的任何執行個體。

  • 如要查看預設防火牆規則,請前往 Cloud 控制台,依序點選「導覽選單」圖示 >「虛擬私有雲網路」>「防火牆」

網路路徑

所有網路都有自動建立的路徑,可通往網際網路 (預設路徑) 和網路中的 IP 範圍。路徑名稱是由系統自動產生,會因個別專案而異。

  • 如要查看預設路徑,請依序點選「導覽選單」圖示 >「虛擬私有雲網路」>「路徑」,選取網路區域即可查看路徑

工作 2:建立自訂網路

手動指派子網路範圍時,必須先建立自訂網路,再於特定區域內建立所需的子網路。您不必立即為所有區域指定子網路,甚至完全不需要這麼做,但未定義子網路的區域無法建立執行個體。

建立新的子網路時,須採用專屬名稱,在該專案的該區域內,甚至在各個網路中都不得重複。在同一項專案中,只要所屬區域不同,相同的名稱可使用兩次。子網路沒有網路層級的 IPv4 範圍或閘道 IP,因此兩者都不會顯示。

您可以透過控制台或 Cloud Shell 建立自訂網路。兩種選項都會顯示,但在參加研究室時,必須決定要使用哪一種方法。舉例來說,您無法根據控制台操作說明完成某個部分,再透過 gcloud 指令列完成同一個部分。

建立自訂網路:

  1. 依序點選「導覽選單」圖示 >「虛擬私有雲網路」

  2. 點選「建立虛擬私有雲網路」,並命名為 taw-custom-network

  3. 在「自訂」分頁建立下列項目:

    • 子網路名稱:subnet-
    • 區域:
    • IP 位址範圍:10.0.0.0/16
  4. 點選「完成」

  5. 接著點選「新增子網路」,在對應的區域中另外新增 2 個子網路:

    • subnet-、10.1.0.0/16
    • subnet-、10.2.0.0/16
  6. 點選「建立」,完成設定。

此時網路已有路徑,可通往網際網路,以及任何您可能會建立的執行個體,但沒有任何防火牆規則允許存取執行個體,甚至是從其他執行個體存取。如要允許存取,請建立防火牆規則

請前往「新增防火牆規則」部分繼續操作。

工作 3:新增防火牆規則

如要允許存取 VM 執行個體,請套用防火牆規則。在本實驗室,您將使用執行個體標記,將防火牆規則套用至 VM 執行個體。使用同一個執行個體標記的 VM,都會套用相同的防火牆規則。

注意:網路和防火牆是透過執行個體標記,將特定的防火牆規則套用至標記的 VM 執行個體。舉例來說,如有數個執行個體都是執行同一項工作,例如提供大型網站內容,您可以使用共通的字詞標記這些執行個體,然後使用該標記搭配防火牆規則,允許透過 HTTP 存取這些執行個體。

標記會反映在中繼資料伺服器中,方便您用於執行個體上執行的應用程式。
  • 首先,開啟要允許 HTTP 網際網路要求的防火牆,新增更多防火牆規則。

透過控制台新增防火牆規則

  1. 前往 Cloud 控制台中的「虛擬私有雲網路」,點選「taw-custom-network」

  1. 依序點選「防火牆」分頁標籤和「新增防火牆規則」

  1. 輸入下列資訊:

欄位

註解

名稱

nw101-allow-http

新規則名稱

目標

指定的目標標記

要套用防火牆規則的執行個體

目標標記

http

我們建立的標記

來源篩選器

IPv4 範圍

我們會開啟防火牆,接受來自網際網路中任何 IP 位址的流量

來源 IPv4 範圍

0.0.0.0/0

您會開啟防火牆,接受來自網際網路中任何 IP 位址的流量

通訊協定和通訊埠

選取「指定的通訊協定和埠」,勾選「tcp」方塊並輸入「80」

僅限 HTTP

畫面內容會類似這樣:

  1. 點選「建立」,等待指令執行成功。接下來要根據需求建立額外的防火牆規則。

建立額外的防火牆規則

這些額外的防火牆規則會允許 ICMP、內部通訊、SSH 和 RDP 流量。您可以使用控制台建立規則。

  • ICMP

欄位

註解

名稱

nw101-allow-icmp

新規則名稱

目標

指定的目標標記

從「目標」下拉式選單選取

目標標記

rules

標記

來源篩選器

IPv4 範圍

我們會開啟防火牆,接受來自這份清單中任何 IP 位址的流量

來源 IPv4 範圍

0.0.0.0/0

我們會開啟防火牆,接受來自網際網路中任何 IP 位址的流量

通訊協定和通訊埠

依序選取「指定的通訊協定和埠」和「其他通訊協定」,輸入「icmp」

要套用防火牆規則的通訊協定和通訊埠

  • 內部通訊

欄位

註解

名稱

nw101-allow-internal

新規則名稱

目標

網路中的所有執行個體

從「目標」下拉式選單選取

來源篩選器

IPv4 範圍

用來將規則套用至特定流量來源的篩選器

來源 IPv4 範圍

10.0.0.0/16、

10.1.0.0/16、

10.2.0.0/16

我們會開啟防火牆,接受來自網際網路中任何 IP 位址的流量

通訊協定和通訊埠

依序選取「指定的通訊協定和埠」和「tcp」,輸入「0-65535」;勾選「udp」,輸入「0-65535」;勾選「其他通訊協定」,輸入「icmp」

允許 Tcp:0-65535、udp:0-65535、icmp

  • SSH

欄位

註解

名稱

nw101-allow-ssh

新規則名稱

目標

指定的目標標記

ssh

目標標記

ssh

要套用防火牆規則的執行個體

來源篩選器

IPv4 範圍

用來將規則套用至特定流量來源的篩選器

來源 IPv4 範圍

0.0.0.0/0

我們會開啟防火牆,接受來自網際網路中任何 IP 位址的流量

通訊協定和通訊埠

選取「指定的通訊協定和埠」,勾選「tcp」方塊並輸入「22」

允許 tcp:22

  • RDP

欄位

註解

名稱

nw101-allow-rdp

新規則名稱

目標

網路中的所有執行個體

從「目標」下拉式選單選取

來源篩選器

IPv4 範圍

篩選 IP 位址

來源 IPv4 範圍

0.0.0.0/0

我們會開啟防火牆,接受來自網際網路中任何 IP 位址的流量

通訊協定和通訊埠

選取「指定的通訊協定和埠」,勾選「tcp」並輸入「3389」

允許 tcp:3389

  • 透過控制台查看網路的防火牆規則,內容應該會類似這樣:

注意:「網路」控制台中顯示的路徑有什麼作用呢?

Google Cloud 網路會使用路徑在子網路之間傳送封包,以及將封包導向網際網路。只要網路中已建立或預先建立子網路,路徑就會自動在各個區域建立,讓封包能夠在子網路之間轉送。這類路徑無法修改。

您可以建立額外的路徑,將流量傳送至執行個體、VPN 閘道或預設的網際網路閘道,也能修改這類路徑,打造符合需求的網路架構。路徑和防火牆會搭配運作,確保流量傳至適當的目的地。

點選「Check my progress」,確認目標已達成。

建立自訂網路、子網路和防火牆規則。

關閉研究室

如果您已完成研究室,請按一下「End Lab」。您的帳戶和已用資源會從研究室平台中移除。

您可以為研究室的使用體驗評分。請選取合適的星級評等並提供意見,然後按一下「Submit」

星級評等代表您的滿意程度:

  • 1 星 = 非常不滿意
  • 2 星 = 不滿意
  • 3 星 = 普通
  • 4 星 = 滿意
  • 5 星 = 非常滿意

如果不想提供意見回饋,您可以直接關閉對話方塊。

如有任何想法、建議或指教,請透過「Support」分頁提交。

恭喜

您已瞭解預設與使用者建立的網路設定方式、如何新增子網路,以及套用防火牆規則來控制存取權。

Google Cloud 教育訓練與認證

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使用手冊上次更新日期:2024 年 10 月 22 日

實驗室上次測試日期:2024 年 10 月 22 日

Copyright 2025 Google LLC 保留所有權利。Google 和 Google 標誌是 Google LLC 的商標,其他公司和產品名稱則有可能是其關聯公司的商標。

准备工作

  1. 实验会创建一个 Google Cloud 项目和一些资源,供您使用限定的一段时间
  2. 实验有时间限制,并且没有暂停功能。如果您中途结束实验,则必须重新开始。
  3. 在屏幕左上角,点击开始实验即可开始

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