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開始使用 Cloud Shell 和 gcloud

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实验 45 分钟 universal_currency_alt 1 积分 show_chart 入门级
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GSP002

Google Cloud 自學實驗室標誌

總覽

在 Cloud Shell 中，您可以透過指令列存取託管於 Google Cloud 的運算資源。Cloud Shell 是一種以 Debian 為基礎的虛擬機器，主目錄配備 5 GB 的永久磁碟儲存空間，方便您管理 Google Cloud 專案和資源。這個虛擬機器已預先安裝 gcloud 指令列工具和其他公用程式，可讓您快速開始執行作業。

在這個實作研究室中，您將學習下列內容：在 Cloud Shell 中，透過 gcloud 工具連線至託管於 Google Cloud 的運算資源。

我們建議您自行輸入指令，這麼做有助於強化核心概念。許多研究室都附有程式碼區塊，當中列出必要的指令。您可以複製這些指令，並貼到合適的地方。

學習內容

  • 練習使用 gcloud 指令。
  • 連線至託管於 Google Cloud 的運算資源。

事前準備

  • 瞭解如何使用標準的 Linux 文字編輯器 (例如 vim、emacs 或 nano)。

設定和需求

點選「Start Lab」按鈕前的須知事項

請詳閱以下操作說明。研究室活動會計時，而且中途無法暫停。點選「Start Lab」 後就會開始計時，讓您瞭解有多少時間可以使用 Google Cloud 資源。

您將在真正的雲端環境中完成實作研究室活動，而不是在模擬或示範環境。為達此目的，我們會提供新的暫時憑證，讓您用來在研究室活動期間登入及存取 Google Cloud。

如要完成這個研究室活動，請先確認：

  • 您可以使用標準的網際網路瀏覽器 (Chrome 瀏覽器為佳)。
注意：請使用無痕模式或私密瀏覽視窗執行此研究室。這可以防止個人帳戶和學生帳戶之間的衝突，避免個人帳戶產生額外費用。
  • 是時候完成研究室活動了！別忘了，活動一開始將無法暫停。
注意：如果您擁有個人 Google Cloud 帳戶或專案，請勿用於本研究室，以免產生額外費用。

如何開始研究室及登入 Google Cloud 控制台

  1. 按一下「Start Lab」(開始研究室) 按鈕。如果研究室會產生費用，畫面中會出現選擇付款方式的彈出式視窗。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暫時憑證
    • 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，然後選取「在無痕式視窗中開啟連結」。

    接著，實驗室會啟動相關資源並開啟另一個分頁，當中顯示「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：如要查看列出 Google Cloud 產品和服務的選單，請點選左上角的「導覽選單」。「導覽選單」圖示

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 控制台上方的「啟用 Cloud Shell」圖示 「啟動 Cloud Shell」圖示。

連線完成即代表已通過驗證，且專案已設為您的 PROJECT_ID。輸出內容中有一行宣告本工作階段 PROJECT_ID 的文字：

您在本工作階段中的 Cloud Platform 專案會設為「YOUR_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」。

  2. 輸出畫面應如下所示：

輸出內容：

ACTIVE: * ACCOUNT: student-01-xxxxxxxxxxxx@qwiklabs.net 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_ID>

輸出內容範例：

[core] project = qwiklabs-gcp-44776a13dea667a6 附註：如需有關 gcloud 的完整說明，請前往 Google Cloud 並參閱「gcloud CLI overview guide」(gcloud CLI 總覽指南)。

啟用 Cloud Shell 後，您可以透過指令列叫用 Cloud SDK gcloud 工具，或叫用虛擬機器執行個體提供的其他工具。在這個研究室的後續步驟中，您將使用 $HOME 目錄。這個目錄配備永久磁碟儲存空間，可儲存各專案和 Cloud Shell 工作階段的檔案。只有您能使用自己的 $HOME 目錄，其他使用者均無法存取。

工作 1：設定環境

在本節中，您將瞭解開發環境中可調整的項目。

瞭解區域和可用區

有些 Google Compute Engine 資源位於區域，有些位於可用區。「區域」是您可以執行資源的特定地理位置，每個區域則會有一或多個「可用區」。舉例來說，us-central1 區域是指美國中部，其中有 us-central1-a、us-central1-b、us-central1-c 和 us-central1-f 等多個可用區。下表列出各個可用區和所屬區域：

美國西部 美國中部 美國東部 西歐 東亞
us-west1-a us-central1-a us-east1-b europe-west1-b asia-east1-a
us-west1-b us-central1-b us-east1-c europe-west1c asia-east1-b
- us-central1-c us-east1-d europe-west1-d aisia-east1-c
- us-central1-f - - -

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，這類資源都位於可用區。如果您想將永久磁碟連接至虛擬機器執行個體，這兩項資源須位於相同的可用區。同樣地，如果您要將靜態 IP 位址指派給執行個體，這兩項資源的所在區域也須相同。

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

  1. 將區域設為 ：

    gcloud config set compute/region {{{project_0.default_region | REGION}}}

  2. 如要查看專案的區域設定，請執行下列指令：

    gcloud config get-value compute/region

  3. 將可用區設為 ：

    gcloud config set compute/zone {{{project_0.default_zone | ZONE}}}

  4. 如要查看專案的可用區設定，請執行下列指令：

    gcloud config get-value compute/zone

找出專案資訊

  1. 將專案 ID 複製到剪貼簿或文字編輯器。您可以在下列兩個地方查看專案 ID：

    • 在 Cloud 控制台中，依序點選「導覽選單」圖示 「導覽選單」圖示 >「Cloud 總覽」>「資訊主頁」，專案 ID 就在「專案資訊」的下方。
    • 在研究室分頁中，使用者名稱和密碼的附近。

  2. 您也可以在 Cloud Shell 執行下列 gcloud 指令，查看專案 ID：

    gcloud config get-value project

  3. 在 Cloud Shell 中執行下列 gcloud 指令，即可查看專案的詳細資料。

    gcloud compute project-info describe --project $(gcloud config get-value project)

    在輸出內容中，找出可用區和區域的中繼資料值。在這個研究室的後續步驟中，您會用到輸出內容中的可用區資訊 (google-compute-default-zone)。

    注意：如果輸出內容中沒有 google-compute-default-region 和 google-compute-default-zone 鍵/值，代表您未設定預設可用區或區域。輸出內容會列出其他與專案相關的資訊，相當實用，您不妨花一些時間詳加探索。

設定環境變數

環境變數會定義您的環境，如果您編寫內含 API 或執行檔的指令碼，即可節省後續的作業時間。

  1. 建立用於儲存專案 ID 的環境變數：

    export PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)

  2. 建立用於儲存可用區的環境變數：

    export ZONE=$(gcloud config get-value compute/zone)

  3. 如要確認變數是否設定正確，請執行下列指令：

    echo -e "PROJECT ID: $PROJECT_ID\nZONE: $ZONE"

    如果變數設定正確，echo 指令就會輸出專案 ID 和可用區。

透過 gcloud 工具建立虛擬機器

gcloud 工具可用來建立新的虛擬機器 (VM) 執行個體。

  1. 如要建立 VM，請執行下列指令：

    gcloud compute instances create gcelab2 --machine-type e2-medium --zone $ZONE

    輸出內容：

    Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/qwiklabs-gcp-04-326fae68bc3d/zones/us-east1-c/instances/gcelab2]. NAME ZONE MACHINE_TYPE PREEMPTIBLE INTERNAL_IP EXTERNAL_IP STATUS gcelab2 {{{project_0.default_zone | ZONE}}} e2-medium 10.128.0.2 34.67.152.90 RUNNING

    指令內容

    • gcloud compute 可用來管理 Compute Engine 資源，格式比 Compute Engine API 簡單。
    • instances create 會建立新的執行個體。
    • gcelab2 代表 VM 的名稱。
    • --machine-type 旗標會指定「e2-medium」機型。
    • --zone 旗標會指定要在哪個可用區建立 VM。
    • 如果您省略 --zone 旗標，gcloud 工具會根據預設屬性推斷適用的可用區。在 create 指令中，如果您未另外指定值，其他必要的執行個體設定 (例如 machine type 和 image) 都會設為預設值。

    測試已完成的工作

    點選「Check my progress」，確認工作已完成。如果成功透過 gcloud 工具建立虛擬機器，您就會看見評估分數。

    透過 gcloud 建立虛擬機器
    • 如要查看 create 指令的說明，請輸入下列指令：
    gcloud compute instances create --help 注意：按「Enter」鍵或空白鍵，即可捲動查看說明。如要退出，請輸入 Q。

探索 gcloud 指令

gcloud 工具提供簡單的使用指南，您只要在任何 gcloud 指令末端加上 -h 旗標，即可查看說明。

  1. 執行下列指令：

    gcloud -h

您可以在指令末端加上 --help 旗標或執行 gcloud help 指令，查看更詳細的說明。

  1. 執行下列指令：

    gcloud config --help

    如要退出，請輸入 Q，然後按「Enter」鍵。

  2. 執行下列指令：

    gcloud help config

    gcloud config --help 和 gcloud help config 指令的效果相同，兩者都會傳回更完整的說明。

    gcloud 包含通用旗標，可管理指令在每次叫用時的行為。旗標會覆寫 SDK 屬性中的值。

  3. 查看環境的設定清單：

    gcloud config list

  4. 查看所有屬性和屬性設定：

    gcloud config list --all

  5. 列出元件：

    gcloud components list

    此指令會列出這個研究室中可用的 gcloud 元件。

工作 2：篩選指令列輸出內容

gcloud 指令列介面 (CLI) 是功能強大的工具，可在您使用指令列時派上用場，例如查看特定資訊。

  1. 列出專案中可用的運算執行個體：

    gcloud compute instances list 注意：一般來說，專案中會部署多項資源，不過 gcloud 會直接呈現輸出內容，方便您辨別特定資源。

    輸出內容範例：

    NAME: gcelab2 ZONE: {{{project_0.default_zone | ZONE}}} MACHINE_TYPE: e2-medium PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.142.0.2 EXTERNAL_IP: 35.237.43.111 STATUS: RUNNING

  2. 列出 gcelab2 虛擬機器：

    gcloud compute instances list --filter="name=('gcelab2')"

    輸出內容範例：

    NAME: gcelab2 ZONE: {{{project_0.default_zone | ZONE}}} MACHINE_TYPE: e2-medium PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.142.0.2 EXTERNAL_IP: 35.237.43.111 STATUS: RUNNING

在上述指令中，您要求 gcloud 僅顯示符合下列條件的資訊：名稱為 gcelab2 的虛擬個體。

  1. 列出專案中的防火牆規則：

    gcloud compute firewall-rules list

    輸出內容：

    NAME NETWORK DIRECTION PRIORITY ALLOW DENY DISABLED default-allow-icmp default INGRESS 65534 icmp False default-allow-internal default INGRESS 65534 tcp:0-65535,udp:0-65535,icmp False default-allow-rdp default INGRESS 65534 tcp:3389 False default-allow-ssh default INGRESS 65534 tcp:22 False dev-net-allow-ssh dev-network INGRESS 1000 tcp:22 False serverless-to-vpc-connector dev-network INGRESS 1000 icmp,udp:665-666,tcp:667 False vpc-connector-egress dev-network INGRESS 1000 icmp,udp,tcp False vpc-connector-health-check dev-network INGRESS 1000 tcp:667 False vpc-connector-to-serverless dev-network EGRESS 1000 icmp,udp:665-666,tcp:667 False

  2. 列出預設網路的防火牆規則：

    gcloud compute firewall-rules list --filter="network='default'"

    輸出內容：

    NAME NETWORK DIRECTION PRIORITY ALLOW DENY DISABLED default-allow-icmp default INGRESS 65534 icmp False default-allow-internal default INGRESS 65534 tcp:0-65535,udp:0-65535,icmp False default-allow-rdp default INGRESS 65534 tcp:3389 False default-allow-ssh default INGRESS 65534 tcp:22 False

  3. 列出預設網路的防火牆規則，且允許規則與 ICMP 規則相符：

    gcloud compute firewall-rules list --filter="NETWORK:'default' AND ALLOW:'icmp'"

    輸出內容：

    NAME NETWORK DIRECTION PRIORITY ALLOW DENY DISABLED default-allow-icmp default INGRESS 65534 icmp False default-allow-internal default INGRESS 65534 tcp:0-65535,udp:0-65535,icmp False

工作 3：連線至 VM 執行個體

gcloud compute 可用來連線至執行個體。gcloud compute ssh 指令提供 SSH 包裝函式，可處理驗證程序，並將執行個體名稱對應至 IP 位址。

  1. 如要透過 SSH 連線至 VM，請執行下列指令：

    gcloud compute ssh gcelab2 --zone $ZONE

    輸出內容：

    WARNING: The public SSH key file for gcloud does not exist. WARNING: The private SSH key file for gcloud does not exist. WARNING: You do not have an SSH key for gcloud. WARNING: [/usr/bin/ssh-keygen] will be executed to generate a key. This tool needs to create the directory [/home/gcpstaging306_student/.ssh] before being able to generate SSH Keys. Do you want to continue? (Y/n)

  2. 如要繼續操作，請輸入 Y。

    Generating public/private rsa key pair. Enter passphrase (empty for no passphrase)

  3. 如要將通關密語留空，請按兩次「Enter」鍵。

    注意： 您已順利連線至剛剛在實驗室建立的虛擬機器，有注意到命令提示字元的不同嗎？

    現在，您會在提示中看到類似 sa_107021519685252337470@gcelab2 的字串。

    • @ 符號前的字元代表目前使用的帳戶。
    • @ 符號後的字元代表目前存取的主體機器。

  4. 在虛擬機器上安裝 nginx 網路伺服器：

    sudo apt install -y nginx

  5. 在這個步驟中，您不必執行任何操作。請執行下列指令，中斷 SSH 連線並結束遠端殼層：

    exit

    您現在應會返回專案的命令提示字元。

工作 4：更新防火牆

使用虛擬機器等運算資源前，請務必瞭解相關的防火牆規則。

  1. 列出專案中的防火牆規則：

    gcloud compute firewall-rules list

    輸出內容：

    NAME NETWORK DIRECTION PRIORITY ALLOW DENY DISABLED default-allow-icmp default INGRESS 65534 icmp False default-allow-internal default INGRESS 65534 tcp:0-65535,udp:0-65535,icmp False default-allow-rdp default INGRESS 65534 tcp:3389 False default-allow-ssh default INGRESS 65534 tcp:22 False dev-net-allow-ssh dev-network INGRESS 1000 tcp:22 False serverless-to-vpc-connector dev-network INGRESS 1000 icmp,udp:665-666,tcp:667 False vpc-connector-egress dev-network INGRESS 1000 icmp,udp,tcp False vpc-connector-health-check dev-network INGRESS 1000 tcp:667 False vpc-connector-to-serverless dev-network EGRESS 1000 icmp,udp:665-666,tcp:667 False

    從上方的輸出內容中，可以看出有兩個可用網路。 default 網路是 gcelab2 虛擬機器的所在位置。

  2. 嘗試存取 gcelab2 虛擬機器上執行的 nginx 服務。

    注意：您並未設定合適的防火牆規則，與虛擬機器的通訊失敗。nginx 網路伺服器預期會透過 tcp:80 通訊。 為確保通訊順利，請完成下列操作：

    • 為 gcelab2 虛擬機器新增標記
    • 為 http 流量新增防火牆規則

  3. 為虛擬機器新增標記：

    gcloud compute instances add-tags gcelab2 --tags http-server,https-server

  4. 更新要允許的防火牆規則：

    gcloud compute firewall-rules create default-allow-http --direction=INGRESS --priority=1000 --network=default --action=ALLOW --rules=tcp:80 --source-ranges=0.0.0.0/0 --target-tags=http-server

  5. 列出專案中的防火牆規則：

    gcloud compute firewall-rules list --filter=ALLOW:'80'

    輸出內容：

    NAME NETWORK DIRECTION PRIORITY ALLOW DENY DISABLED default-allow-http default INGRESS 1000 tcp:80 False

  6. 確認是否能透過 http 與虛擬機器通訊：

    curl http://$(gcloud compute instances list --filter=name:gcelab2 --format='value(EXTERNAL_IP)')

畫面中會顯示預設的 nginx 輸出內容。

工作 5：查看系統記錄檔

如要瞭解專案的運作方式，查看記錄檔相當重要。請使用 gcloud 存取 Google Cloud 中可查看的記錄檔。

  1. 查看系統中的記錄檔：

    gcloud logging logs list

    輸出內容：

    NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/GCEGuestAgent NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/OSConfigAgent NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/autoscaler.googleapis.com%2Fstatus_change NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/cloudaudit.googleapis.com%2Factivity NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/cloudaudit.googleapis.com%2Fdata_access NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/cloudaudit.googleapis.com%2Fsystem_event NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/compute.googleapis.com%2Fautoscaler NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/compute.googleapis.com%2Finstance_group_manager_events NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/compute.googleapis.com%2Fshielded_vm_integrity NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/run.googleapis.com%2Fstderr NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/run.googleapis.com%2Fstdout

  2. 查看與運算資源相關的記錄檔：

    gcloud logging logs list --filter="compute"

    輸出內容：

    NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/compute.googleapis.com%2Fautoscaler NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/compute.googleapis.com%2Finstance_group_manager_events NAME: projects/qwiklabs-gcp-01-4b75909db302/logs/compute.googleapis.com%2Fshielded_vm_integrity

  3. 查看與 gce_instance 資源類型相關的記錄檔：

    gcloud logging read "resource.type=gce_instance" --limit 5

  4. 查看特定虛擬機器的記錄檔：

    gcloud logging read "resource.type=gce_instance AND labels.instance_name='gcelab2'" --limit 5

工作 6：實戰演練

您可以透過下列選擇題強化所學，確實掌握這個研究室的概念。

恭喜！

您學到如何啟動 Cloud Shell，並執行一些 gcloud 指令範例。

後續步驟/瞭解詳情

歡迎完成下列研究室，繼續學習之路：

Google Cloud 教育訓練與認證

協助您瞭解如何充分運用 Google Cloud 的技術。我們的課程會介紹專業技能和最佳做法，讓您可以快速掌握要領並持續進修。我們提供從基本到進階等級的訓練課程，並有隨選、線上和虛擬課程等選項，方便您抽空參加。認證可協助您驗證及證明自己在 Google Cloud 技術方面的技能和專業知識。

使用手冊上次更新日期：2023 年 9 月 9 日

實驗室上次測試日期：2023 年 9 月 9 日

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