1. 简介
大家好，感谢大家今天专程前来参会！准备好学习 Google Compute Engine 了吗？
在此 Codelab 中，我们将通过一个 Guestbook 应用示例来探索 Compute Engine 的运作方式。
您将创建 Compute Engine 实例、部署 nginx，最后在前端放置一个网络负载平衡器。您可以通过图形化控制台或命令行创建 Compute Engine 实例。本实验将引导您使用命令行。
Google Compute Engine 提供在 Google 数据中心内运行的虚拟机，这些虚拟机连接到 Google 的全球光纤网络。借助提供的工具和工作流，您可以轻松从单一实例扩容到覆盖全球的负载平衡云计算系统。
这些虚拟机启动速度快，不仅配备永久性磁盘存储空间，还能提供稳定的性能。这些机器提供了许多配置选项（包括预定义大小），并且还可以创建自定义机器类型（这些类型可针对您的特定需求进行优化）。
最后，Compute Engine 虚拟机也是其他多种 Google Cloud 产品（Kubernetes Engine、Cloud Dataproc、Cloud Dataflow 等）所用的技术。
2. 设置和要求
自定进度的环境设置
- 登录 Google Cloud 控制台，然后创建一个新项目或重复使用现有项目。如果您还没有 Gmail 或 Google Workspace 账号，则必须创建一个。
- 项目名称是此项目参与者的显示名称。它是 Google API 尚未使用的字符串，您可以随时对其进行更新。
- 项目 ID 在所有 Google Cloud 项目中必须是唯一的，并且不可变（一经设置便无法更改）。Cloud Console 会自动生成一个唯一字符串；通常情况下，您无需关注该字符串。在大多数 Codelab 中，您都需要引用项目 ID（它通常标识为
PROJECT_ID），因此如果您不喜欢某个 ID，请再生成一个随机 ID，还可以尝试自己创建一个，并确认是否可用。然后，项目创建后，ID 会处于“冻结”状态。 - 第三个值是一些 API 使用的项目编号。如需详细了解所有这三个值，请参阅文档。
- 接下来，您需要在 Cloud Console 中启用结算功能，才能使用 Cloud 资源/API。运行此 Codelab 应该不会产生太多的费用（如果有费用的话）。要关闭资源以避免产生超出本教程范围的费用，请按照此 Codelab 末尾提供的任何“清理”说明操作。Google Cloud 的新用户符合参与 $300 USD 免费试用计划的条件。
Google Cloud Shell
虽然 Google Cloud 和 Compute Engine 可以从笔记本电脑远程操作，但在此 Codelab 中，我们将使用 Google Cloud Shell，这是一个在云端运行的命令行环境。
基于 Debian 的这个虚拟机已加载了您需要的所有开发工具。它提供了一个持久的 5GB 主目录，并且在 Google Cloud 中运行，大大增强了网络性能和身份验证。这意味着在本 Codelab 中，您只需要一个浏览器（没错，它适用于 Chromebook）。
- 如需从 Cloud Console 激活 Cloud Shell，只需点击激活 Cloud Shell
（预配和连接到环境仅需花费一些时间）。
在连接到 Cloud Shell 后，您应该会看到自己已通过身份验证，并且相关项目已设置为您的 PROJECT_ID。
gcloud auth list
命令输出
Credentialed accounts: - <myaccount>@<mydomain>.com (active)
gcloud config list project
命令输出
[core] project = <PROJECT_ID>
如果出于某种原因未设置项目，只需发出以下命令即可：
gcloud config set project <PROJECT_ID>
正在查找您的 PROJECT_ID？检查您在设置步骤中使用的 ID，或在 Cloud Console 信息中心查找该 ID：
默认情况下，Cloud Shell 还会设置一些环境变量，这对您日后运行命令可能会很有用。
echo $GOOGLE_CLOUD_PROJECT
命令输出
<PROJECT_ID>
- 最后，设置默认可用区和项目配置。
gcloud config set compute/zone us-central1-f
您可以选择各种不同的可用区。如需了解详情，请参阅区域和可用区。
3. 创建 Compute Engine 实例
如前所述，在此 Codelab 中，我们将使用 gcloud 命令行。您可以使用控制台（网址为 console.cloud.google.com）完成此处的所有操作。
我们先创建一个具有默认设置的实例：
$ gcloud compute instances create myinstance Created [...]. NAME: myinstance ZONE: us-central1-f MACHINE_TYPE: n1-standard-1 PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.128.X.X EXTERNAL_IP: X.X.X.X STATUS: RUNNING
记下 EXTERNAL_IP，这在稍后非常重要。
系统会使用一些默认设置来创建实例：
- 您选择的可用区。所有实例都位于一个可用区中。您可以在创建实例时使用
--zone标志选择可用区，也可以设置默认可用区（如我们在初始设置中所做的那样），然后省略--zone标志。 - 最新的 Debian GNU/Linux 9 (stretch) 映像。如果您使用的是自己的自定义映像，请在此处提供映像名称。例如
--image my-own-image。 n1-standard-1机器类型。您可以选择其他机器类型，例如n1-highmem-4或n1-highcpu-6。如果所有预定义机器类型均不符合您的需求，请使用自定义机器类型。- 一个与此实例同名的 root 永久性磁盘；该磁盘会自动挂接到此实例。
运行 gcloud compute instances create --help 可查看所有可用选项。
4. 为端口 80 启用防火墙
默认情况下，Google Cloud Platform 仅允许少数端口访问。由于我们很快就要安装 Nginx，因此我们先在防火墙配置中启用端口 80。
$ gcloud compute firewall-rules create allow-80 --allow tcp:80 Created [...]. NAME: allow-80 NETWORK: default DIRECTION: INGRESS PRIORITY: 1000 ALLOW: tcp:80 DENY: DISABLED: False
此命令将创建一个名为 allow-80 的防火墙规则，该规则具有允许建立入站连接的默认 IP 地址块列表 (--source-ranges)，并将其设置为 0.0.0.0/0（任何位置）。
运行 gcloud compute firewall-rules create --help 可查看所有默认值和所有可用选项，包括基于标记应用防火墙规则的功能。
5. 通过 SSH 登录实例
如需通过命令行（仍在 Cloud Shell 中）通过 SSH 连接到实例，请执行以下操作：
$ gcloud compute ssh myinstance Waiting for SSH key to propagate. Warning: Permanently added 'compute.12345' (ECDSA) to the list of known hosts. ... yourusername@myinstance:~#
就是这样！非常简单。（在正式版中，请务必输入口令 :)）
或者，您也可以直接从控制台 ( console.cloud.google.com) 通过 SSH 连接到实例，方法是依次前往 Compute Engine > 虚拟机实例，然后点击 SSH。
6. 安装 Nginx
登录新创建的实例 myinstance，然后安装 nginx：
$ sudo su - # apt update # apt install -y nginx # service nginx start # exit
使用 myinstance 中的 curl 测试服务器是否正在运行：
$ curl -s localhost | grep nginx <title>Welcome to nginx!</title> <h1>Welcome to nginx!</h1> <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/> <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p> <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
通过以下任一方式列出实例，找到实例的外部 IP：
请务必退出 SSH，然后从 Cloud Shell 运行以下命令：
$ gcloud compute instances list NAME: myinstance ZONE: us-central1-f MACHINE_TYPE: n1-standard-1 PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.128.X.X EXTERNAL_IP: X.X.X.X STATUS: RUNNING
然后前往 http://EXTERNAL_IP/，其中 EXTERNAL_IP 是 myinstance 的公共 IP，您应该能够看到 nginx 页面：
7. 启动脚本
您可以使用启动脚本在启动时初始化实例，而无需每次都设置实例。
创建一个名为 startup.sh 的文件，其中包含以下内容（您可以使用自己喜欢的文本编辑器：vim、nano 或 emacs）：
#! /bin/bash apt-get update apt-get install -y nginx service nginx start sed -i -- 's/nginx/Google Cloud Platform - '"$HOSTNAME"'/' /var/www/html/index.nginx-debian.html
如需使用此启动脚本创建新的虚拟机实例，只需输入：
$ gcloud compute instances create nginx \
--metadata-from-file startup-script=startup.sh
Created [...].
NAME: nginx
ZONE: us-central1-f
MACHINE_TYPE: n1-standard-1
PREEMPTIBLE:
INTERNAL_IP: 10.128.X.X
EXTERNAL_IP: X.X.X.X
STATUS: RUNNING
浏览到 http://EXTERNAL_IP/，您应该会看到更新后的首页。如果网页未立即显示，请在几秒钟后重试，主机可能仍在启动 nginx。
8. 创建服务器集群
如需创建服务器集群，您首先需要创建实例模板。创建实例模板后，您就可以创建实例组来管理要创建的实例数量。
首先，使用启动脚本创建实例模板：
$ gcloud compute instance-templates create nginx-template \
--metadata-from-file startup-script=startup.sh
Created [...].
NAME: nginx-template
MACHINE_TYPE: n1-standard-1
PREEMPTIBLE:
CREATION_TIMESTAMP: 2022-03-18T15:10:37.621-07:00
其次，我们来创建目标池。目标池可以为组内的所有实例提供单个接入点，对于后续步骤中的负载均衡而言是必需的。
$ gcloud compute target-pools create nginx-pool Created [...]. NAME: nginx-pool REGION: us-central1 SESSION_AFFINITY: NONE BACKUP: HEALTH_CHECKS:
最后，使用模板创建实例组：
$ gcloud compute instance-groups managed create nginx-group \
--base-instance-name nginx \
--size 2 \
--template nginx-template \
--target-pool nginx-pool
Created [...].
NAME: nginx-group
LOCATION: us-central1-f
SCOPE: zone
BASE_INSTANCE_NAME: nginx
SIZE: 0
TARGET_SIZE: 2
INSTANCE_TEMPLATE: nginx-template
AUTOSCALED: no
这会再创建两个以 nginx- 作为名称前缀的虚拟机实例。
现在，您应该能够看到创建的所有实例！
$ gcloud compute instances list NAME: myinstance ZONE: us-central1-f MACHINE_TYPE: n1-standard-1 PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.128.X.X EXTERNAL_IP: X.X.X.X STATUS: RUNNING NAME: nginx ZONE: us-central1-f MACHINE_TYPE: n1-standard-1 PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.128.X.X EXTERNAL_IP: X.X.X.X STATUS: RUNNING NAME: nginx-frpl ZONE: us-central1-f MACHINE_TYPE: n1-standard-1 PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.128.X.X EXTERNAL_IP: X.X.X.X STATUS: RUNNING NAME: nginx-ztg4 ZONE: us-central1-f MACHINE_TYPE: n1-standard-1 PREEMPTIBLE: INTERNAL_IP: 10.128.X.X EXTERNAL_IP: X.X.X.X STATUS: RUNNING
9. 创建网络负载平衡器
Google Cloud Platform 中有多种类型的负载平衡器，包括：
- L3 网络负载平衡器
- L7 HTTP(S) 负载平衡器
我们来创建一个指向实例组的区域级网络负载平衡器：
$ gcloud compute forwarding-rules create nginx-lb \
--ports 80 \
--target-pool nginx-pool
Created [...].
$ gcloud compute forwarding-rules list
NAME: nginx-lb
REGION: us-central1
IP_ADDRESS: X.X.X.X
IP_PROTOCOL: TCP
TARGET: us-central1/targetPools/nginx-pool
然后，您可以在浏览器中通过 http://IP_ADDRESS/ 访问负载平衡器，其中 IP_ADDRESS 是运行上一个命令后显示的地址。
由于时间关系，我们今天不会创建 HTTP 负载平衡器。
10. 清理集群
别忘了关闭集群，否则它们会继续运行并产生费用。以下命令将删除 Google Compute Engine 实例、实例组、定位组和负载平衡器。
$ gcloud compute forwarding-rules delete nginx-lb $ gcloud compute instance-groups managed delete nginx-group $ gcloud compute target-pools delete nginx-pool $ gcloud compute instance-templates delete nginx-template $ gcloud compute instances delete nginx $ gcloud compute instances delete myinstance $ gcloud compute firewall-rules delete allow-80
上述每个命令都应要求您确认是否要删除资源。
11. 接下来做什么？
恭喜，您已完成此 Compute Engine Codelab！
更多 Compute Engine 功能
Google Compute Engine 具有丰富的功能。您可能需要深入了解以下内容：
- 抢占式虚拟机 - https://cloud.google.com/compute/docs/instances/create-start-preemptible-instance
- 单租户节点 - https://cloud.google.com/compute/docs/nodes/create-nodes
- GPU 和 TPU - https://cloud.google.com/compute/docs/gpus/add-gpus
- Windows 实例 - https://cloud.google.com/compute/docs/instances/windows/creating-managing-windows-instances
- 标记资源 - https://cloud.google.com/compute/docs/labeling-resources
- 将虚拟机迁移到 Compute Engine - https://cloud.google.com/compute/docs/vm-migration/
Google Kubernetes Engine
Google Kubernetes Engine (GKE) 是 Google Cloud 的托管式全代管 Kubernetes 产品。我们提供了多个 Codelab，可帮助您开始使用 GKE。建议您先从以下内容着手：
- Google Kubernetes Engine Codelab - https://codelabs.developers.google.com/codelabs/cloud-gke-workshop-v2
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- 请抽出片刻时间，完成这份非常简短的调查问卷