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開始使用 Cloud Shell 和 gcloud

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Lab 45 分钟 universal_currency_alt 1 积分 show_chart 入门级
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GSP002

Google Cloud 自修研究室標誌

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」(研究室詳細資料) 面板會顯示下列項目：

    • 「Open Google Console」(開啟 Google 控制台) 按鈕
    • 剩餘時間
    • 必須在這個研究室中使用的暫時憑證
    • 完成這個研究室所需的其他資訊 (如有)

  2. 按一下「Open Google Console」(開啟 Google 控制台)。接著，研究室會啟動相關資源並開啟另一個分頁，當中會顯示「Sign in」(登入) 頁面。

    提示：您可以在不同的視窗中並排開啟分頁。

    注意事項：如果頁面中顯示了「Choose an account」(選擇帳戶) 對話方塊，請按一下「Use Another Account」(使用其他帳戶)。

  3. 如有必要，請複製「Lab Details」(研究室詳細資料) 面板中的使用者名稱，然後貼到「Sign in」(登入) 對話方塊。按一下「Next」(下一步)。

  4. 複製「Lab Details」(研究室詳細資料) 面板中的密碼，然後貼到「Welcome」(歡迎使用) 對話方塊。按一下「Next」(下一步)。

    重要注意事項：請務必使用左側面板中的憑證，而非 Google Cloud 技能重點加強的憑證。 注意事項：如果使用自己的 Google Cloud 帳戶來進行這個研究室，可能會產生額外費用。

  5. 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。

Cloud 控制台稍後會在這個分頁中開啟。

注意事項：按一下畫面左上方的導覽選單，即可在選單中查看 Google Cloud 產品與服務的清單。「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.startup_script.project_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.startup_script.project_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.startup_script.project_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」機器類型。
    • --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.startup_script.project_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.startup_script.project_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：2024 年 1 月 26 日

研究室上次測試日期：2022 年 9 月 15 日

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