在單一 GCE VM 上部署 AlloyDB Omni

1. 簡介

本程式碼實驗室說明如何在單一 Google Compute Engine (GCE) 虛擬機器上部署 AlloyDB Omni。在本程式碼實驗室結束時，您將佈建執行 Rocky Linux 9 的單一 GCE VM，並使用官方 RPM 套件安裝 AlloyDB Omni。這部虛擬機器已預先安裝所有必要的開發工具，並提供永久的 20 GB 主目錄，而且可在 Google Cloud 運作，大幅提升網路效能並強化驗證功能。

必要條件

• 從 Cloud 控制台存取 Google Cloud 專案和 Cloud Shell。
• 已安裝並設定 Google Cloud SDK (gcloud)。如要瞭解如何安裝 gcloud，請參閱 gcloud-install

課程內容

• 如何使用 gcloud 建立及準備 GCE VM，以供 AlloyDB Omni 使用。
• 如何在單一 Linux 節點上安裝 AlloyDB Omni RPM。
• 如何啟動及設定 AlloyDB Omni。
• 如何驗證本機資料庫安裝作業。

軟硬體需求

• 取得 AlloyDB Omni RPM 的網址連結。連結會傳送至您的電子郵件，其中包含存放區網址伺服器。初始化下列環境變數，讓網址在程式碼研究室中隨時可用。

  export ALLOYDB_OMNI_REPOSITORY_URL="..."
  

• 可存取 Google Cloud 的終端機。您可以使用 Cloud Shell 達成這個目的。

2. 設定和需求條件

專案設定

建立 Google Cloud 專案

1. 在 Google Cloud 控制台的專案選擇器頁面中，選取或建立 Google Cloud 專案。
2. 確認 Cloud 專案已啟用計費功能。瞭解如何檢查專案是否已啟用計費功能。

啟動 Cloud Shell

雖然您可以透過筆電遠端操作 Google Cloud，但在本程式碼研究室中，您將使用 Google Cloud Shell，這是雲端執行的指令列環境。

1. 開啟 Google Cloud 控制台，然後點選右上角工具列中的 Cloud Shell 圖示。您也可以透過下列任一方式開啟 Cloud Shell：
   • 如果您使用 Google Cloud 控制台，請依序按下 G 和 S 鍵。
   • 按一下這個連結。

佈建並連至環境預計只需要幾分鐘，這項作業完成後，您會看到類似以下的內容：

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3. 建立 Compute Engine VM

在本節中，您將使用 gcloud 指令列工具建立單一 Compute Engine (GCE) 虛擬機器 (VM)。您使用與 AlloyDB Omni RPM 完全相容的 Rocky Linux 9 映像檔。

1. 為專案 ID、VM 名稱、可用區和區域定義環境變數。

   export PROJECT="your-project-id"
   export INSTANCE_NAME="alloydb-omni-vm"
   export ZONE="us-central1-c"
   export REGION="us-central1"
   

2. 使用 Google Cloud 帳戶使用者登入，並設定預設專案。

   gcloud auth login
   gcloud config set project $PROJECT
   

3. 建立防火牆規則，允許連線至 VM 的 SSH 連線。

   gcloud compute firewall-rules create allow-ssh-alloydb-omni \
       --project=$PROJECT \
       --direction=INGRESS \
       --action=allow \
       --rules=tcp:22 \
       --source-ranges="0.0.0.0/0"
   

4. 由於 VM 是在沒有公用 IP 位址的情況下建立，請設定 Cloud Router 和 Cloud NAT 閘道，讓 VM 存取外部套件存放區並下載必要軟體。

   gcloud compute routers create alloydb-omni-router \
       --project=$PROJECT \
       --network=default \
       --region=$REGION
   
   gcloud compute routers nats create alloydb-omni-nat \
       --project=$PROJECT \
       --router=alloydb-omni-router \
       --region=$REGION \
       --nat-all-subnet-ip-ranges \
       --auto-allocate-nat-external-ips
   

5. 確認虛擬私有雲網路具有有效的預設網際網路閘道路徑。在某些共用或遊樂區環境中，清理指令碼有時會移除預設路徑。Cloud NAT 必須有這條路徑，才能將傳出流量轉送至網際網路。

   gcloud compute routes create default-internet-route \
       --project=$PROJECT \
       --network=default \
       --destination-range=0.0.0.0/0 \
       --next-hop-gateway=default-internet-gateway
   

6. 建立符合規格的 Compute Engine VM 執行個體 (16 個 vCPU、20 GB 的平衡型永久磁碟、Rocky Linux 9)。為提升安全性，我們使用 --no-address 標記，確保 VM 未獲派公開 IP 位址。

   gcloud compute instances create $INSTANCE_NAME \
       --project=$PROJECT \
       --zone=$ZONE \
       --machine-type=n2-highmem-16 \
       --image-family=rocky-linux-9 \
       --image-project=rocky-linux-cloud \
       --boot-disk-size=20GB \
       --boot-disk-type=pd-balanced \
       --no-address
   

7. 建立 VM 後，請確認 VM 的狀態。

   gcloud compute instances list --filter="name=$INSTANCE_NAME" --project=$PROJECT
   

4. 準備 VM

在本節中，您將連線至新建立的 VM，並準備作業系統環境，包括設定資料目錄和設定 SELinux。

1. 使用 Identity-Aware Proxy (IAP)，透過 SSH 連線至 VM。由於 VM 沒有公開 IP 位址，gcloud 會自動透過 IAP 建立 SSH 連線通道。

   gcloud compute ssh $INSTANCE_NAME --zone=$ZONE --project=$PROJECT --tunnel-through-iap
   

2. 在 VM 上定義資料目錄和 AlloyDB Omni 存放區網址的環境變數。將網址替換為註冊表單提供的網址。

   export PGDATA="/var/lib/alloydbomni"
   export ALLOYDB_OMNI_REPOSITORY_URL="..."
   

3. 建立資料目錄，AlloyDB Omni 會將資料庫檔案儲存在這個目錄中。

   sudo mkdir -p $PGDATA
   

4. 安裝 policycoreutils-python-utils 套件，以便設定 SELinux 政策，允許 AlloyDB Omni 資料庫服務正常運作。

   sudo dnf install -y policycoreutils-python-utils
   

5. 安裝 AlloyDB Omni

準備好 VM 後，您現在可以設定套件存放區，並安裝 AlloyDB Omni RPM 套件。

1. 建立存放區設定檔，在 VM 上設定 YUM 存放區。

   sudo tee /etc/yum.repos.d/alloydbomni.repo << EOF
   [alloydbomni]
   name=alloydbomni
   baseurl=$ALLOYDB_OMNI_REPOSITORY_URL
   enabled=1
   repo_gpgcheck=0
   gpgcheck=1
   gpgkey=https://dl.google.com/linux/linux_signing_key.pub
   EOF
   

2. 更新 YUM 快取，確保系統可辨識新的存放區。

   sudo yum makecache
   

   注意：在 AlloyDB Omni RPM 搶先版中，系統會在個別 RPM 層級驗證套件完整性。如要繼續設定 YUM 存放區，請設定 repo_gpgcheck=0。
3. 安裝 AlloyDB Omni RPM 套件的 18 版。

   sudo dnf install -y alloydbomni18
   

6. 設定 AlloyDB Omni

安裝 RPM 套件後，您需要初始化、設定及啟動 AlloyDB Omni 資料庫服務。

1. 為 PostgreSQL postgres 管理員使用者定義高強度密碼。

   export PGPASSWORD="YourStrongPassword123!"
   

2. 初始化 AlloyDB Omni 資料庫執行個體。

   sudo PGPASSWORD=$PGPASSWORD PGDATA=$PGDATA /usr/lib/postgresql/18/bin/alloydbomni18-setup initdb
   

3. 設定 SELinux 檔案內容，允許 AlloyDB Omni 服務在自訂資料目錄中讀取及寫入資料，然後還原正確的安全環境。

   sudo setenforce 0
   

4. 準備 AlloyDB Omni 資料庫執行個體。

   sudo PGPASSWORD=$PGPASSWORD PGDATA=$PGDATA /usr/lib/postgresql/18/bin/alloydbomni18-setup preparedb
   

5. (選用) 為獲得最佳 AlloyDB Omni 服務執行效能，請執行主機設定公用程式，自動設定建議的核心和記憶體設定。

   sudo /usr/lib/postgresql/18/bin/alloydbomni18-setup-host
   

6. 啟用並啟動 AlloyDB Omni systemd 服務。

   sudo systemctl enable alloydbomni18
   sudo systemctl start alloydbomni18
   

7. 確認 AlloyDB Omni 服務已啟用並順利執行。

   sudo systemctl status alloydbomni18
   

   確認輸出內容顯示 Active: active (running)。

7. 驗證 AlloyDB Omni

如要確認單一節點 AlloyDB Omni 資料庫是否正常運作，請使用套件隨附的標準 PostgreSQL 用戶端 (psql) 連線至資料庫。

1. 以 postgres 使用者身分連線至本機資料庫執行個體。系統會提示您輸入先前設定的密碼。

   /usr/lib/postgresql/18/bin/psql -h localhost -U postgres -W
   

2. 建立連線後，請執行基本 SQL 查詢，驗證資料庫伺服器版本，並確認 AlloyDB Omni 正在執行。

   postgres=# SELECT version();
   

   輸出結果會顯示 PostgreSQL 18 正在 AlloyDB Omni 中執行。
3. 輸入 \q 即可退出 psql 提示。

8. 清理與問卷調查

完成程式碼研究室後，您可以清理 Google Cloud 資源，以免產生不必要的費用。

1. 中斷與 VM 的 SSH 工作階段連線，返回本機 Cloud Shell 終端機。

   exit
   

2. 刪除 Compute Engine VM 執行個體。

   gcloud compute instances delete $INSTANCE_NAME --zone=$ZONE --project=$PROJECT --quiet
   

3. 刪除為 SSH 存取權建立的防火牆規則。

   gcloud compute firewall-rules delete allow-ssh-alloydb-omni --project=$PROJECT --quiet
   

4. 刪除 Cloud NAT 閘道和 Cloud Router。

   gcloud compute routers nats delete alloydb-omni-nat --router=alloydb-omni-router --region=$REGION --project=$PROJECT --quiet
   gcloud compute routers delete alloydb-omni-router --region=$REGION --project=$PROJECT --quiet
   

9. 恭喜

恭喜您完成本程式碼研究室！您已成功在單一 Compute Engine 虛擬機器上部署及設定 AlloyDB Omni。

涵蓋內容

• 如何為 AlloyDB Omni 佈建及準備 Compute Engine VM。
• 如何設定 AlloyDB Omni 套件存放區，並安裝 RPM。
• 如何使用 systemd 初始化、設定及管理 AlloyDB Omni 資料庫服務。
• 如何使用標準 PostgreSQL 工具驗證資料庫功能。

詳情請參閱「AlloyDB Omni 總覽」。

10. 問卷調查

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