透過 Private Service Connect 連線至 CloudSQL (Terraform)

1. 總覽

您可以透過多種方式，從其他專案或 VPC 連線至私人 Cloud SQL 執行個體。Private Service Connect (PSC) 可讓服務供應商透過服務連結公開服務。使用者可以利用這些服務附件，在自己的環境中建立 PSC 端點和/或 PSC 後端，並透過指定的私人 IP 連線至這些供應端服務。

Cloud SQL 可使用 PSC 服務連結，允許私人連線。在本研究室中，您可以設定及測試該選項。

注意：這個解決方案有一些限制，您可以在說明文件的「Private Service Connect 限制」一節中查看這些限制。

在本研究室中，您將建立簡單的架構，說明如何使用 PSC 端點存取權搭配 CloudSQL。

圖 1.

在本研究室中，您需要兩個專案，或在同一個專案中建立不同的虛擬私有雲。

注意：您可以在 PSC 端點啟用全域存取權，讓其他區域的使用者存取端點。

目標

在本研究室中，您將瞭解如何執行下列工作：

• 建立含有 PSC 服務連結的 CloudSQL 執行個體。
• 建立靜態 IP 位址
• 在消費者 VPC 中建立 PSC 端點，以連線至 CloudSQL 資料庫
• 透過 PSC 端點 IP 驗證消費者網路中測試 VM 的 SQL 資料庫存取權。

注意：這項設計可供多位使用者使用。請參閱Private Service Connect 多租戶相關說明。

2. 設定和需求

自助式環境設定

1. 登入 Google Cloud 控制台，然後建立新專案或重複使用現有專案。如果您還沒有 Gmail 或 Google Workspace 帳戶，請務必建立帳戶。

• 「Project name」是這個專案參與者的顯示名稱。這是 Google API 不會使用的字元字串。您隨時可以更新。
• 專案 ID 在所有 Google Cloud 專案中都是不重複的值，且無法變更 (設定後即無法變更)。Cloud 控制台會自動產生專屬字串，您通常不需要特別留意。在大多數程式碼研究室中，您都需要參照專案 ID (通常會以 PROJECT_ID 表示)。如果您不喜歡系統產生的 ID，可以隨機產生另一個 ID。或者，您也可以自行嘗試，看看是否可用。在這個步驟完成後就無法變更，且會在整個專案期間維持不變。
• 提醒您，有些 API 會使用第三個值「專案編號」。如要進一步瞭解這三個值，請參閱說明文件。

注意：專案 ID 在全球範圍內是唯一的，選取後就無法由其他人使用。你是該 ID 的唯一使用者。即使刪除專案，也無法再次使用該 ID

注意：如果你使用 Gmail 帳戶，可以將預設位置設為「無機構」。如果你使用 Google Workspace 帳戶，請選擇貴機構適用的位置。

2. 接下來，您需要在 Cloud 控制台中啟用帳單功能，才能使用 Cloud 資源/API。執行這個程式碼研究室不會產生太多費用，甚至可能完全不會產生費用。如要關閉資源，避免在本教學課程結束後繼續產生費用，您可以刪除建立的資源或專案。Google Cloud 新使用者可享有價值 $300 美元的免費試用期。

啟動 Cloud Shell

雖然 Google Cloud 可透過筆記型電腦遠端操作，但在本程式碼研究室中，您將使用 Google Cloud Shell，這是在雲端運作的指令列環境。

在 Google Cloud 控制台中，按一下右上方工具列的 Cloud Shell 圖示：

佈建並連線至環境的作業需要一些時間才能完成。完成後，畫面應如下所示：

這個虛擬機器會載入您需要的所有開發工具。提供永久的 5 GB 主目錄，而且在 Google Cloud 中運作，可大幅提升網路效能和驗證功能。您可以在瀏覽器中完成本程式碼研究室的所有工作。您不需要安裝任何東西。

3. 工作 1：使用 (Terraform) 設定資料庫專案的環境

請注意，您啟用的部分資源會產生費用。為降低成本，請務必在實驗室完成後刪除資源。建議你查看帳單，確認這項運動是否符合你的需求。

在資料庫專案中，我們會建立含有防火牆規則和子網路的自訂虛擬私有雲。開啟 Cloud 控制台，然後選取要用於資料庫的專案。

1. 開啟控制台右上方的 Cloud Shell，確認 Cloud Shell 中顯示資料庫專案 ID 資料庫專案，確認任何允許存取權的提示。
2. 建立名為 terraform-db 的資料夾並移動到資料夾

mkdir terraform-db  && cd terraform-db

3. 建立 main.tf、variable.tf 和 database.tf 檔案。

touch main.tf variable.tf database.tf 

4. 切換至 Cloud Shell 編輯器檢視畫面。選取「編輯器」，確認您已允許所有必要提示，以便介面載入。
5. 載入後，請依序前往「File」>「Open Folder」，然後前往 /home/your-user-name/terraform-db，並選取「Ok」，在編輯器中開啟資料夾。
6. 選取 variable.tf 檔案，然後新增以下內容。將 your-database-project-id-here 文字替換為實際的資料庫專案 ID，並加上引號。將 your-consumer-project-id-here 文字替換為實際的消費者專案 ID，並加上引號。

variable "project_id" {
  type = string
  default = "your-database-project-id-here"
}

variable "project_id_consumer" {
  type = set(string)
  default = ["your-consumer-project-id-here"]
}

variable "network_id" {
  type = string
  default = "database-net"
}

variable "region_id" {
  type = string
  default = "us-east1"
}

variable "db_password" {
  type = string
  default = "cloudsql24"
}

7. 接著，開啟 main.tf 檔案。我們將新增一些 Terraform 程式碼，執行下文說明的各種動作。

啟用 API	resource "google_project_service" "default"
建立虛擬私有雲	resource "google_compute_network" "default"
新增防火牆規則	resource "google_compute_firewall" "allow_icmp"

8. 複製並貼到 main .tf 檔案中。

resource "google_project_service" "default" {
  for_each = toset([
    "compute.googleapis.com",
    "sqladmin.googleapis.com"
  ])

  service            = each.value
  disable_on_destroy = false
}

resource "google_compute_network" "default" {
  project                 = var.project_id
  name                    = var.network_id
  auto_create_subnetworks = true
  mtu                     = 1460
  routing_mode            = "GLOBAL"
}

resource "google_compute_firewall" "allow_icmp" {
  name    = "allow-icmp-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "icmp"
  }

  source_ranges = ["0.0.0.0/0"]
  target_tags   = ["allow-icmp"]
}

resource "google_compute_firewall" "allow_ssh" {
  name    = "allow-ssh-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "tcp"
    ports    = ["22"]
  }

  source_ranges = ["0.0.0.0/0"]
  target_tags   = ["allow-ssh"]
}

resource "google_compute_firewall" "allow_sql" {
  name    = "allow-sql-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "tcp"
    ports    = ["3306"]
  }

  source_ranges = ["0.0.0.0/0"]
 }

resource "google_compute_firewall" "allow_internal" {
  name    = "allow-internal-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "icmp"
    }


  allow {
    protocol = "tcp"
    ports    = ["0-65535"]
  }
  allow {
    protocol = "udp"
    ports    = ["0-65535"]
  }

  source_ranges = ["10.128.0.0/9"]
 }

9. 切換回 Cloud Shell 終端機，確認您位於 terraform-db 目錄 cd terraform-db 中，然後執行下列指令

terraform init

初始化工作目錄。這個步驟會下載指定設定所需的供應器。

terraform plan

產生執行計畫，顯示 Terraform 將採取哪些動作來部署基礎架構。

10. 接著，請執行 terraform apply 指令來建立資源，然後輸入 yes 即可執行。

確認設定：

請檢查環境是否有以下情況：

1 個名為 database-net 的自動模式虛擬私有雲

防火牆規則

4. 工作 2：使用 PSC 附件建立 CloudSQL 執行個體 (Terraform)

我們將使用 Terraform 建立 CloudSQL 執行個體，並使用 PSC 選項允許連線。在資料庫專案中完成這項設定。

1. 切換至 Cloud Shell 編輯器檢視畫面。確認您位於 terraform-db 資料夾。選取 database.tf 檔案，然後新增以下內容。

resource "google_sql_database_instance" "default" {
  name             = "psc-sql-db"
  region           = var.region_id
  database_version = "MYSQL_8_0"
  settings {
    tier              = "db-f1-micro"
    availability_type = "REGIONAL"
    backup_configuration {
      enabled            = true
      binary_log_enabled = true
    }
    ip_configuration {
      psc_config {
        psc_enabled               = true
        allowed_consumer_projects = var.project_id_consumer
      }
      ipv4_enabled = false
    }
  }
  deletion_protection = false 
}

resource "google_sql_user" "users" {
  name     = "testsql"
  instance = google_sql_database_instance.default.name
  password = var.db_password 
}

2. 切換回 Cloud Shell 終端機，確認您位於 terraform-db 目錄中。接著，請執行 terraform apply 指令來建立資源，然後輸入 yes 即可執行。建立 PSC 附件 CloudSQL 執行個體最多可能需要 5 分鐘。

驗證資料庫

3. 完成後，請前往控制台的 SQL，選取新建立的 psc-sql-db 資料庫執行個體。
4. 在左側展開 SQL 選項滑出式選單，然後選取「Connections」
5. 您可以在摘要分頁下方查看連線相關資訊。
6. 複製服務附件地址，並儲存在系統中的某處。
7. 您需要這項資訊才能完成工作 3 步驟 8。

8. 在左側展開 SQL 選項滑出式選單，然後選取「使用者」。
9. 您應該會看到名為 testsql 的使用者，密碼為 cloudsql24(這會用於稍後存取資料庫)

確認設定：

1 個 SQL 資料庫執行個體，含服務附件

1 個使用者，名稱為 testsql，密碼為 cloudsql24

5. 工作 3：設定消費者專案的環境 (Terraform)

在消費者專案中，我們會建立內含防火牆規則和子網路的自訂虛擬私有雲。開啟 Cloud 控制台，然後選取要使用的專案。

1. 在控制台頂端的 Google Cloud 圖示右側，點選下拉式選單，然後選取「全部」分頁。

2. 從清單中的專案中選取消費者專案 ID 即可繼續操作。
3. 開啟控制台右上方的 Cloud Shell，確認 Cloud Shell 中顯示消費者專案 ID，確認任何允許存取權的提示。
4. 建立名為 terraform-consumer 的資料夾，並將檔案移至該資料夾

mkdir terraform-consumer  && cd terraform-consumer

5. 建立 main.tf、variable.tf 和 psc.tf 檔案。

touch main.tf variable.tf psc.tf 

6. 切換至 消費者專案 ID 的 Cloud Shell 編輯器檢視畫面。選取「編輯器」，確認您已允許所有必要提示，以便介面載入。
7. 載入完成後，請依序點選「File」>「Open Folder」，然後前往 /home/your-user-name/terraform-consumer，接著選取「Ok」，即可在編輯器中開啟資料夾。
8. 選取 variable.tf 檔案，然後新增以下內容。將 your-consumer-project-id-here 文字替換為實際的消費者專案 ID，並加上引號。將 your-psc-attachment-id-here 文字替換為 psc 附件地址，並加上引號。這是您在工作 2 的 2-5 節複製的 ID

variable "project_id" {
  type = string
  default = "your-consumer-project-id-here"
}

variable "psc_attachment_id" {
  type = string
  default = "your-psc-attachment-id-here"
}

variable "network_id" {
  type = string
  default = "psc-endpoint-net"
}

variable "region_id" {
  type = string
  default = "us-east1"
}

variable "region_id2" {
  type = string
  default = "us-central1"
}

9. 接著，開啟 main.tf 檔案。我們將新增一些 Terraform 程式碼，執行下文說明的各種動作。

啟用 API	resource "google_project_service"
建立虛擬私有雲	resource "google_compute_network"
建立 NAT 閘道	resource "google_compute_router" resource "google_compute_router_nat"
新增防火牆規則	resource "google_compute_firewall"

10. 複製並貼到 main .tf 檔案中。

resource "google_project_service" "default" {
  for_each = toset([
    "compute.googleapis.com",
    "cloudresourcemanager.googleapis.com"
  ])

  service            = each.value
  disable_on_destroy = false
}

resource "google_compute_network" "default" {
  project                 = var.project_id
  name                    = var.network_id
  auto_create_subnetworks = false
  mtu                     = 1460
  routing_mode            = "GLOBAL"
}

resource "google_compute_subnetwork" "vm_subnet" {
  name          = "vm-subnet"
  ip_cidr_range = "192.168.50.0/24"
  region        = var.region_id2
  network       = google_compute_network.default.name
  project       = var.project_id
}

resource "google_compute_subnetwork" "psc_subnet" {
  name          = "psc-subnet"
  ip_cidr_range = "192.168.90.0/24"
  region        = var.region_id
  network       = google_compute_network.default.name
  project       = var.project_id
}

resource "google_compute_router" "default" {
  name    = "outbound-nat"
  region  = var.region_id2
  network = google_compute_network.default.id

 bgp {
  asn = 64514
  }
}

resource "google_compute_router_nat" "default" {
  name = "outbound-nat-gw"
  router = google_compute_router.default.name
  region = google_compute_router.default.region
  nat_ip_allocate_option = "AUTO_ONLY"
  source_subnetwork_ip_ranges_to_nat = "ALL_SUBNETWORKS_ALL_IP_RANGES"

  log_config {
    enable = true
    filter = "ERRORS_ONLY"
  }
}

resource "google_compute_firewall" "allow_icmp" {
  name    = "allow-icmp-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "icmp"
  }

  source_ranges = ["0.0.0.0/0"]
  
}

resource "google_compute_firewall" "allow_ssh" {
  name    = "allow-ssh-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "tcp"
    ports    = ["22"]
  }

  source_ranges = ["0.0.0.0/0"]
  target_tags   = ["allow-ssh"]
}


resource "google_compute_firewall" "allow_internal" {
  name    = "allow-internal-${google_compute_network.default.name}"
  network = google_compute_network.default.id
  project = var.project_id

  allow {
    protocol = "icmp"
    }


  allow {
    protocol = "tcp"
    ports    = ["0-65535"]
  }
  allow {
    protocol = "udp"
    ports    = ["0-65535"]
  }

  source_ranges = ["192.168.0.0/16"]
 }

11. 切換回 Cloud Shell 終端機，確認您位於消費端專案中的 terraform-consumer 目錄 cd terraform-consumer，然後執行下列指令

terraform init

初始化工作目錄。這個步驟會下載指定設定所需的供應器。

terraform plan

產生執行計畫，顯示 Terraform 將採取哪些動作來部署基礎架構。

12. 接著，請執行 terraform apply 指令來建立資源，然後輸入 yes 即可執行。

確認設定：

請檢查環境是否有以下情況：

1 個名為 psc-endpoint-net 的自訂 VPC

防火牆規則 NAT 閘道

6. 工作 4：在消費者專案和測試 VM 中，建立 PSC 端點至 SQL DB 附件 (Terraform)

在消費者專案中完成這項設定。

1. 切換回 Cloud Shell 編輯器，開啟 terraform-consumer 目錄，然後選取 psc.tf 檔案。在檔案中新增下列 Terraform 程式碼。這會建立靜態內部 IP、PSC 端點，以及已安裝 Maria DB 的測試 VM。

resource "google_compute_address" "default" {
  name = "psc-ip"
  region = var.region_id
  address_type = "INTERNAL"
  subnetwork = google_compute_subnetwork.psc_subnet.name
  address = "192.168.90.100" 
}

resource "google_compute_forwarding_rule" "default" {
  name = "psc-sql-endpoint"
  region = var.region_id
  network = google_compute_network.default.name
  ip_address = google_compute_address.default.self_link
  load_balancing_scheme = ""
  target = var.psc_attachment_id
}


resource "google_compute_instance" "sql_test_vm" {
  name         = "sql-test-vm"
  machine_type = "e2-medium"
  zone         = "${var.region_id2}-b"
  project      = var.project_id

  boot_disk {
    initialize_params {
      image = "debian-cloud/debian-11"
    }
  }

  network_interface {
    subnetwork = google_compute_subnetwork.vm_subnet.name
  }

  # No external IP address
  network_performance_config {
    total_egress_bandwidth_tier = "DEFAULT"
  }

  tags = ["allow-icmp", "allow-ssh", "allow-internal", "allow-health-check"]

  # Install MariaDB at startup
  metadata_startup_script = <<EOF
#!/bin/bash
apt-get update
apt-get install -y mariadb-server
systemctl enable mariadb
EOF
}

2. 切換回 Cloud Shell 終端機，確認您位於消費端專案中的 terraform-consumer 目錄 cd terraform-consumer，然後執行下列指令

terraform plan

產生執行計畫，顯示 Terraform 將採取哪些動作來部署基礎架構。

3. 接著，請執行 terraform apply 指令來建立資源，然後輸入 yes 即可執行
4. 由於 VM 和端點位於不同區域，因此我們需要啟用 PSC 端點上的全球存取權。我們會透過控制台執行此操作
5. 在使用者專案控制台中前往「Private Service Connect」，在「Connected Endpoint」分頁標籤的「Endpoint」部分下方，選取「psc-sql-endpoint」
6. 接著選取「編輯」，然後點選「啟用全球存取權」和「儲存」選項旁的「核取方塊」。
7. 繼續進行下一個步驟，驗證連線

7. 工作 5：透過 PSC IP 位址驗證 VM 的端點連線

在消費者專案中完成這項操作

1. 前往「VM Instance」。選取「sql-test-vm」
2. 選取「SSH」SSH選項，連線至 VM。
3. 透過下列項目，透過端點連線至資料庫：

mysql --host=192.168.90.100 --user=testsql --password=cloudsql24

4. 連線建立完成後，請使用以下 psc-sql-db 建立資料庫。

CREATE DATABASE remotesqldb;

5. 完成後，輸入 exit 即可退出連線。

8. 工作 6：驗證資料庫項目

在資料庫專案中完成這項驗證

1. 在控制台頂端的 Google Cloud 圖示右側，按一下下拉式選單，然後選取「全部」分頁。

2. 從列出的專案中選取「資料庫」專案 ID 即可繼續操作。
3. 前往「SQL」，選取資料庫「psc-sql-db」，展開 SQL 選項，然後選取「資料庫」。您應該會在消費者專案 VM 中看到剛建立的資料庫，名稱為 remotesqldb**.**

注意：您也可以使用 DNS 名稱連線。如要進一步瞭解如何設定 DNS，請參閱「設定 DNS 代管區域和 DNS 記錄」一文。

9. 清除

請務必清除所用資源，以免產生不必要的費用。

在資料庫專案中完成這項操作

1. 選取資料庫專案 ID
2. 前往 Cloud Shell，確認您看到資料庫專案 ID
3. 前往 terraform-db 目錄 cd terraform-db 並執行下列指令 terraform destroy，然後輸入 yes，您在資料庫專案中使用 Terraform 建立的所有資源都會移除。

在消費者專案中完成這項操作

1. 選取消費者專案 ID
2. 前往 Cloud Shell，確認您看到消費端專案 ID
3. 前往 terraform-consumer 目錄 cd terraform-consumer 並執行以下指令 terraform destroy，然後輸入 yes，您在資料庫專案中使用 Terraform 建立的所有資源都會移除。

10. 恭喜

恭喜，您已成功設定 Cloud SQL 執行個體，並在另一個 VPC 中建立 Private Service Connect 端點。您已成功透過 PSC 端點，從遠端 VM 連線至資料庫。

瞭解詳情

如要進一步瞭解 Private Service Connect 和 Cloud SQL，