Google Cloud Platform基礎知識：クラウドインフラの入門

概要

Google Cloud Platform（GCP）は、Googleが提供する包括的なクラウドコンピューティングプラットフォームです。コンピューティング、ストレージ、ネットワーキング、機械学習など、200以上のサービスを提供しており、エンタープライズレベルのインフラストラクチャを構築できます。

GCPの主要サービス

1. コンピューティング

Compute Engine: 仮想マシン（VM）
App Engine: マネージドアプリケーションプラットフォーム
Cloud Run: コンテナベースのサーバーレスプラットフォーム
Cloud Functions: サーバーレス関数

2. ストレージ

Cloud Storage: オブジェクトストレージ
Cloud SQL: マネージドリレーショナルデータベース
Cloud Firestore: NoSQLデータベース
BigQuery: データウェアハウス

3. ネットワーキング

VPC: 仮想プライベートクラウド
Cloud Load Balancing: ロードバランサー
Cloud CDN: コンテンツ配信ネットワーク
Cloud DNS: DNSサービス

基本的なセットアップ

1. GCPアカウントの作成

bash

# Google Cloud CLIのインストール
curl https://sdk.cloud.google.com | bash
exec -l $SHELL

# 初期化
gcloud init

# プロジェクトの作成
gcloud projects create my-project-id --name="My Project"

# プロジェクトの設定
gcloud config set project my-project-id

2. 認証の設定

bash

# サービスアカウントキーの作成
gcloud iam service-accounts create my-service-account \
  --display-name="My Service Account"

# キーファイルのダウンロード
gcloud iam service-accounts keys create key.json \
  --iam-account=my-service-account@my-project-id.iam.gserviceaccount.com

# 認証の設定
gcloud auth activate-service-account --key-file=key.json

3. 必要なAPIの有効化

bash

# Compute Engine API
gcloud services enable compute.googleapis.com

# Cloud Storage API
gcloud services enable storage.googleapis.com

# Cloud SQL API
gcloud services enable sqladmin.googleapis.com

Compute Engine（仮想マシン）

1. VMインスタンスの作成

bash

# 基本的なVMインスタンスの作成
gcloud compute instances create my-instance \
  --zone=us-central1-a \
  --machine-type=e2-medium \
  --image-family=debian-11 \
  --image-project=debian-cloud \
  --boot-disk-size=10GB \
  --boot-disk-type=pd-standard

# カスタム設定でのVM作成
gcloud compute instances create my-instance \
  --zone=us-central1-a \
  --machine-type=e2-standard-4 \
  --image-family=ubuntu-2004-lts \
  --image-project=ubuntu-os-cloud \
  --boot-disk-size=50GB \
  --boot-disk-type=pd-ssd \
  --tags=http-server,https-server \
  --metadata=startup-script='#! /bin/bash
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install -y nginx
    sudo systemctl start nginx'

2. インスタンスの管理

bash

# インスタンスの一覧表示
gcloud compute instances list

# インスタンスの停止
gcloud compute instances stop my-instance --zone=us-central1-a

# インスタンスの開始
gcloud compute instances start my-instance --zone=us-central1-a

# インスタンスの削除
gcloud compute instances delete my-instance --zone=us-central1-a

3. ファイアウォールルール

bash

# HTTPトラフィックを許可
gcloud compute firewall-rules create allow-http \
  --allow tcp:80 \
  --source-ranges 0.0.0.0/0 \
  --target-tags http-server

# HTTPSトラフィックを許可
gcloud compute firewall-rules create allow-https \
  --allow tcp:443 \
  --source-ranges 0.0.0.0/0 \
  --target-tags https-server

Cloud Storage

1. バケットの作成と管理

bash

# バケットの作成
gsutil mb gs://my-unique-bucket-name

# バケットの一覧表示
gsutil ls

# バケットの削除
gsutil rm -r gs://my-unique-bucket-name

2. ファイルのアップロード・ダウンロード

bash

# ファイルのアップロード
gsutil cp local-file.txt gs://my-bucket/

# ディレクトリ全体のアップロード
gsutil -m cp -r local-directory/ gs://my-bucket/

# ファイルのダウンロード
gsutil cp gs://my-bucket/file.txt ./

# ファイルの削除
gsutil rm gs://my-bucket/file.txt

3. アクセス制御

bash

# バケットを公開
gsutil iam ch allUsers:objectViewer gs://my-bucket

# 特定のユーザーに権限を付与
gsutil iam ch user:user@example.com:objectAdmin gs://my-bucket

# バケットのACL設定
gsutil acl set public-read gs://my-bucket

Cloud SQL（データベース）

1. MySQLインスタンスの作成

bash

# MySQLインスタンスの作成
gcloud sql instances create my-mysql-instance \
  --database-version=MYSQL_8_0 \
  --tier=db-f1-micro \
  --region=us-central1 \
  --storage-type=HDD \
  --storage-size=10GB \
  --backup-start-time="23:00" \
  --enable-bin-log

# データベースの作成
gcloud sql databases create my-database \
  --instance=my-mysql-instance

# ユーザーの作成
gcloud sql users create my-user \
  --instance=my-mysql-instance \
  --password=my-password

2. PostgreSQLインスタンスの作成

bash

# PostgreSQLインスタンスの作成
gcloud sql instances create my-postgres-instance \
  --database-version=POSTGRES_14 \
  --tier=db-f1-micro \
  --region=us-central1 \
  --storage-type=HDD \
  --storage-size=10GB \
  --backup-start-time="23:00"

# データベースの作成
gcloud sql databases create my-database \
  --instance=my-postgres-instance

# ユーザーの作成
gcloud sql users create my-user \
  --instance=my-postgres-instance \
  --password=my-password

3. 接続と管理

bash

# インスタンスへの接続
gcloud sql connect my-mysql-instance --user=root

# インスタンス情報の表示
gcloud sql instances describe my-mysql-instance

# インスタンスの停止
gcloud sql instances patch my-mysql-instance \
  --activation-policy NEVER

# インスタンスの開始
gcloud sql instances patch my-mysql-instance \
  --activation-policy ALWAYS

App Engine

1. 基本的なアプリケーション

python

# main.py
from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return 'Hello, World!'

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=8080)

yaml

# app.yaml
runtime: python39

handlers:
- url: /.*
  script: auto

env_variables:
  ENVIRONMENT: production

2. デプロイメント

bash

# アプリケーションのデプロイ
gcloud app deploy

# アプリケーションの表示
gcloud app browse

# ログの確認
gcloud app logs tail -s default

料金体系

1. 無料枠

Compute Engine: 1つのf1-microインスタンス（月744時間）
Cloud Storage: 5GB
Cloud SQL: なし
App Engine: 標準環境で月28インスタンス時間

2. 従量課金

Compute Engine: インスタンスタイプと使用時間に応じて課金
Cloud Storage: 保存容量と転送量に応じて課金
Cloud SQL: インスタンスタイプと使用時間に応じて課金

3. コスト最適化

bash

# 使用量の確認
gcloud billing accounts list

# 予算アラートの設定
gcloud billing budgets create \
  --billing-account=XXXXXX-XXXXXX-XXXXXX \
  --display-name="Monthly Budget" \
  --budget-amount=100USD \
  --threshold-rules=threshold=0.5,basis=current

セキュリティ

1. IAM（Identity and Access Management）

bash

# ロールの付与
gcloud projects add-iam-policy-binding my-project-id \
  --member="user:user@example.com" \
  --role="roles/compute.admin"

# サービスアカウントの作成
gcloud iam service-accounts create my-service-account \
  --display-name="My Service Account"

# サービスアカウントにロールを付与
gcloud projects add-iam-policy-binding my-project-id \
  --member="serviceAccount:my-service-account@my-project-id.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/storage.admin"

2. VPC（Virtual Private Cloud）

bash

# VPCの作成
gcloud compute networks create my-vpc \
  --subnet-mode=auto

# サブネットの作成
gcloud compute networks subnets create my-subnet \
  --network=my-vpc \
  --region=us-central1 \
  --range=10.0.0.0/24

まとめ

GCPは、初心者からエンタープライズまで幅広く対応できる包括的なクラウドプラットフォームです。特に、Compute Engine、Cloud Storage、Cloud SQLなどの基本サービスを理解することで、スケーラブルで安全なインフラストラクチャを構築できます。

無料枠を活用して学習を始め、段階的に機能を拡張していくことで、コスト効率的にクラウドインフラを運用できます。

Google Cloud Platform基礎知識：クラウドインフラの入門 ​

概要 ​

GCPの主要サービス ​

1. コンピューティング ​

2. ストレージ ​

3. ネットワーキング ​

基本的なセットアップ ​

1. GCPアカウントの作成 ​

2. 認証の設定 ​

3. 必要なAPIの有効化 ​

Compute Engine（仮想マシン） ​

1. VMインスタンスの作成 ​

2. インスタンスの管理 ​

3. ファイアウォールルール ​

Cloud Storage ​

1. バケットの作成と管理 ​

2. ファイルのアップロード・ダウンロード ​

3. アクセス制御 ​

Cloud SQL（データベース） ​

1. MySQLインスタンスの作成 ​

2. PostgreSQLインスタンスの作成 ​

3. 接続と管理 ​

App Engine ​

1. 基本的なアプリケーション ​

2. デプロイメント ​

料金体系 ​

1. 無料枠 ​

2. 従量課金 ​

3. コスト最適化 ​

セキュリティ ​

1. IAM（Identity and Access Management） ​

2. VPC（Virtual Private Cloud） ​

まとめ ​

Google Cloud Platform基礎知識：クラウドインフラの入門

概要

GCPの主要サービス

1. コンピューティング

2. ストレージ

3. ネットワーキング

基本的なセットアップ

1. GCPアカウントの作成

2. 認証の設定

3. 必要なAPIの有効化

Compute Engine（仮想マシン）

1. VMインスタンスの作成

2. インスタンスの管理

3. ファイアウォールルール

Cloud Storage

1. バケットの作成と管理

2. ファイルのアップロード・ダウンロード

3. アクセス制御

Cloud SQL（データベース）

1. MySQLインスタンスの作成

2. PostgreSQLインスタンスの作成

3. 接続と管理

App Engine

1. 基本的なアプリケーション

2. デプロイメント

料金体系

1. 無料枠

2. 従量課金

3. コスト最適化

セキュリティ

1. IAM（Identity and Access Management）

2. VPC（Virtual Private Cloud）

まとめ