Unit 01 - GCP 平台基礎與運算資源

1

GCP 平台架構

🌩️ 雲端運算基本概念

雲端運算是透過網際網路提供運算資源的服務模式，使用者不需購買實體硬體，而是以「租用」方式使用資料中心的資源。

雲端運算的三種服務模式

1. IaaS（Infrastructure as a Service）基礎架構即服務

提供虛擬機、儲存、網路等基礎資源
使用者管理作業系統與應用程式
範例：GCP Compute Engine、Cloud Storage

2. PaaS（Platform as a Service）平台即服務

提供應用程式執行環境
使用者只需部署程式碼，不需管理底層基礎架構
範例：GCP App Engine、Cloud Run

3. SaaS（Software as a Service）軟體即服務

提供完整的應用程式
使用者透過瀏覽器直接使用
範例：Gmail、Google Workspace

🗺️ GCP 服務分類地圖

GCP 提供超過 100 項服務，可分為以下核心類別：

運算服務：Compute Engine（虛擬機）、GKE（Kubernetes 叢集）、Cloud Run（容器服務）
儲存服務：Cloud Storage（物件儲存）、Persistent Disk（永久磁碟）
網路服務：VPC（虛擬私有雲）、Load Balancing（負載平衡）
資料庫服務：Cloud SQL（關聯式資料庫）、Firestore（NoSQL 文件資料庫）
管理工具：IAM（身分與存取管理）、Cloud Monitoring（監控服務）

🏗️ 專案與資源層級結構

GCP 使用階層式結構組織資源，確保權限管理與計費的清晰性：

              組織（Organization）

                └── 資料夾（Folder）- 可選，用於分組

                    └── 專案（Project）

                        └──
                資源（Resources）

                            ├──
                Compute Engine 執行個體

                            ├──
                Cloud Storage 貯體

                            └──
                其他服務資源
            

專案（Project）的三個重要屬性

專案 ID：全球唯一識別碼，建立後無法更改
- 格式：小寫字母、數字、連字號
- 範例：my-first-gcp-project-123
專案名稱：可讀的顯示名稱，可隨時更改
- 範例：「開發環境」、「生產環境」
專案編號：系統自動產生的數字 ID
- 範例：123456789012

💡 最佳實踐 建議依照環境（開發/測試/生產）或團隊建立不同專案，避免資源混用與權限混亂。

🌍 區域與可用區

GCP 的實體基礎設施分布於全球多個地理位置，理解這些概念有助於設計高可用性架構。

Region（區域）

指特定的地理位置，例如 asia-east1（台灣彰化）
每個 Region 包含多個 Zone
跨 Region 部署可實現災難復原

Zone（可用區）

Region 內的獨立資料中心，例如 asia-east1-a
同一 Region 內的 Zone 間網路延遲極低
跨 Zone 部署可防止單點故障

🎯 選擇建議 台灣用戶建議選擇 asia-east1（台灣）或 asia-northeast1（日本東京），延遲最低。

🎯

測驗 1

檢驗你的理解

以下哪個服務屬於 PaaS（Platform as a Service）？

A. Compute Engine
B. Cloud Run
C. Cloud Storage
D. Gmail

2

專案與權限管理

🎓 IAM（Identity and Access Management）核心概念

IAM 是 GCP 的權限管理系統，透過「誰（Who）」、「能做什麼（Can do what）」、「在哪裡（On which resource)」的模型控制存取權限。

IAM 的三個核心元素

1. 成員（Member）

Google 帳戶：user:alice@example.com
服務帳戶：serviceAccount:my-app@project.iam.gserviceaccount.com
Google 群組：group:admins@example.com
所有使用者：allUsers

2. 角色（Role）

基本角色（Basic Roles）：Owner、Editor、Viewer（不建議使用）
預先定義角色（Predefined Roles）：例如：roles/compute.instanceAdmin
自訂角色（Custom Roles）：依需求組合特定權限（企業級功能）

3. 資源（Resource）

專案、虛擬機、Storage Bucket 等 GCP 資源
權限可在不同層級設定（組織 → 資料夾 → 專案 → 資源）

⚠️ 安全警告 避免使用 Owner 或 Editor 等基本角色，應使用最小權限原則（Principle of Least Privilege），僅授予完成工作所需的最小權限。

🔑 服務帳戶（Service Account）

服務帳戶是專為應用程式或虛擬機設計的特殊帳戶，讓應用程式能安全地存取 GCP 資源。

服務帳戶的兩種用途

Compute Engine 預設身分：讓 VM 執行個體自動取得存取其他服務的權限
應用程式身分驗證：透過金鑰檔案讓外部應用程式存取 GCP

建立服務帳戶最佳實踐

依照服務功能建立專用服務帳戶（不要共用）
僅授予必要的最小權限
啟用金鑰輪替機制（定期更新金鑰）
避免下載 JSON 金鑰檔案（優先使用 Workload Identity 或 ADC）

💡 安全提示 在 Compute Engine 上運行的應用程式，優先使用「附加服務帳戶」而非下載金鑰檔案。

👥 團隊協作權限設定

以下是常見角色的使用場景：

角色	適用對象	權限範圍
`roles/owner`	專案管理員	完整控制（含計費與 IAM）
`roles/compute.admin`	運算資源管理員	管理 VM、磁碟、網路
`roles/compute.viewer`	稽核人員、觀察者	僅檢視資源（無法修改）
`roles/iam.serviceAccountUser`	應用程式部署者	使用服務帳戶執行資源

🎯

測驗 2

檢驗你的理解

GCP 專案 ID 的特性，以下何者正確？

A. 可以隨時更改
B. 全球唯一且無法更改
C. 可以包含大寫字母
D. 長度不限

🎯

測驗 3

檢驗你的理解

應用程式需要從 Compute Engine VM 上傳檔案到 Cloud Storage，最安全的做法是？

A. 下載服務帳戶的 JSON 金鑰檔案到 VM
B. 將服務帳戶附加到 VM，並授予 Storage 寫入權限
C. 使用環境變數儲存 API 金鑰
D. 授予 VM 的服務帳戶 Owner 角色

3

Compute Engine 基礎

💻 Compute Engine 簡介

Compute Engine 是 GCP 的 IaaS 運算服務，提供可自訂的虛擬機器（VM），讓你能完全控制作業系統、網路設定與應用程式環境。

核心功能

預先定義與自訂機器類型：從微型到高效能皆可選擇
多種作業系統支援：Ubuntu、Debian、CentOS、Windows Server 等
永久磁碟（Persistent Disk）：資料獨立於 VM 生命週期，可隨時掛載與分離
自動擴展與負載平衡：彈性應對流量變化

✅ 適用場景 需要完整控制作業系統、安裝特定軟體、或需要 GPU 加速運算的應用程式，適合使用 Compute Engine。

🖥️ Machine Type（機器類型）選擇

GCP 提供多種預定義的機器類型，依據 CPU、記憶體特性分為不同系列：

N 系列：通用工作負載（最常用）

N2 / N2D：平衡的 CPU 與記憶體，適合 Web 服務、小型資料庫
E2：成本最佳化，適合開發環境、批次處理（CPU 效能較低）

C 系列：運算最佳化

高 CPU 效能，適合運算密集型應用（如遊戲伺服器、影片轉檔）

M 系列：記憶體最佳化

高記憶體配置，適合記憶體內資料庫（如 Redis）、大數據分析

命名規則範例

              e2-micro：E2 系列，極小型（0.25-2 vCPU, 1 GB RAM）

                n2-standard-2：N2 系列，標準型，2 個 vCPU

                n2-highmem-4：N2 系列，高記憶體型，4 個 vCPU

💡 選擇建議 初學測試可使用 e2-micro（免費方案配額），生產環境建議 e2-medium 或 n2-standard-2 起跳。

💾 磁碟類型與特性

Compute Engine 提供多種儲存選項，依效能與成本分為：

1. 標準永久磁碟（Standard Persistent Disk, pd-standard）

💰 成本最低：$0.040 / GB / 月
📊 適用場景：大型循序讀寫、批次處理、備份資料
💿 IOPS：適中（約 0.75 IOPS / GB）

2. 平衡永久磁碟（Balanced Persistent Disk, pd-balanced）

💰 價格：$0.100 / GB / 月
📊 適用場景：一般用途工作負載（推薦選項）
⚡ IOPS：良好（6 IOPS / GB）

3. SSD 永久磁碟（SSD Persistent Disk, pd-ssd）

💰 價格：$0.170 / GB / 月
📊 適用場景：資料庫、高 I/O 應用
🚀 IOPS：最高（30 IOPS / GB）

4. 本機 SSD（Local SSD）

💾 特性：物理連接到 VM 主機，極高效能
⚠️ 重要：VM 刪除或停止時資料會消失（非永久性）
📊 適用場景：暫存快取、批次運算中繼資料

⚠️ 重點提醒 除非有特殊性能需求，否則建議使用 pd-balanced，兼顧性能與成本。資料庫類應用可考慮 pd-ssd。

🌐 網路與防火牆

VPC（Virtual Private Cloud）網路

每個 GCP 專案預設有一個 VPC 網路，提供：

私有 IP 位址空間（10.x.x.x, 172.x.x.x, 192.168.x.x）
子網路（Subnet）：依 Region 劃分
內部 DNS 解析

外部 IP 位址

臨時（Ephemeral）IP：VM 停止後會釋放，重新啟動時更換
靜態（Static）IP：保留的固定 IP，持續計費（即使未使用）

防火牆規則

GCP 預設拒絕所有外部流量，需明確建立規則：

預設規則：允許內部 VPC 流量、ICMP、SSH（port 22）
自訂規則範例：開放 HTTP (80)、HTTPS (443)、自訂 port

              # 建立防火牆規則（允許 HTTP 流量）

                gcloud compute firewall-rules create allow-http \

                  --allow tcp:80 \

                  --source-ranges 0.0.0.0/0 \

                  --target-tags http-server

🔒 安全建議 使用網路標記（tags）管理防火牆規則，而非 IP 位址，更容易維護與擴展。避免開放 0.0.0.0/0 的 SSH 存取，限制特定來源 IP。

🎯

測驗 4

檢驗你的理解

一個小型 Web 應用程式需要部署到 GCP，預算有限且流量不大，應選擇哪種 Machine Type？

A. e2-medium
B. c2-standard-4
C. m2-ultramem-208
D. n2d-highmem-8

4

虛擬機實作操作

🚀 建立第一台虛擬機

透過 Google Cloud Console 建立 VM 的完整步驟：

前往 Compute Engine → VM instances
- 如果是首次使用，會提示啟用 Compute Engine API（約需 1-2 分鐘）
點選「CREATE INSTANCE」
配置基本設定：
- Name：例如 web-server-01
- Region/Zone：選擇 asia-east1-a（台灣）
- Machine type：選擇 e2-medium（2 vCPU, 4 GB RAM）
配置開機磁碟：
- 點選「Boot disk」→「CHANGE」
- 作業系統：選擇 Ubuntu 22.04 LTS（推薦）或 Debian
- Boot disk type：選擇 Balanced persistent disk
- Size：預設 10 GB（可依需求調整）
設定防火牆：
- 勾選「Allow HTTP traffic」
- 勾選「Allow HTTPS traffic」（如需 SSL）
（選用）進階設定：
- Management → Startup script：可填入初始化腳本
- Networking → Network tags：例如 web-server（用於防火牆規則）
點選「CREATE」，等待 VM 啟動（約 30-60 秒）

✅ 成功指標 VM 狀態顯示綠色勾號，External IP 欄位顯示公開 IP 位址，即表示建立成功。

🔌 連線到虛擬機

GCP 提供多種 SSH 連線方式：

方法 1：瀏覽器 SSH（最簡單）

在 VM instances 頁面，點選 VM 右側的「SSH」按鈕
瀏覽器會開啟新視窗直接連線（無需金鑰設定）

方法 2：gcloud CLI

              # 透過 gcloud 連線

                gcloud compute ssh web-server-01 \

                  --zone=asia-east1-a

方法 3：本機 SSH 工具（進階）

              # 產生 SSH 金鑰

                ssh-keygen -t rsa -b 2048 -C "your-email@example.com"

                # 將公鑰上傳到 VM（透過 Metadata）

                # 然後使用標準 SSH 連線

                ssh -i ~/.ssh/id_rsa username@EXTERNAL_IP

💡 初學建議 優先使用瀏覽器 SSH，無需處理金鑰管理，且自動設定必要的防火牆規則。

📦 部署 Web 服務範例

連線到 VM 後，安裝 Nginx 並部署簡單網頁：

步驟 1：更新系統與安裝 Nginx

              # 更新套件清單

                sudo apt update

                # 安裝 Nginx

                sudo apt install nginx -y

                # 啟動 Nginx

                sudo systemctl start nginx

                sudo systemctl enable nginx

步驟 2：建立自訂網頁

              # 編輯網頁內容

                sudo nano /var/www/html/index.html

貼上以下 HTML 內容：

              <!DOCTYPE html>

                <html lang="zh-TW">

                <head>

                  <meta charset="UTF-8">

                  <title>我的第一台 GCP VM</title>

                  <style>

                    body { font-family: sans-serif; text-align:
                center; padding: 50px; }

                    h1 { color: #fb8500; }

                  </style>

                </head>

                <body>

                  <h1>🎉 成功部署！</h1>

                  <p>這是運行在 Google Cloud Platform 的 Compute
                Engine</p>

                </body>

                </html>

步驟 3：驗證服務

在 VM instances 頁面複製 External IP
在瀏覽器開啟 http://EXTERNAL_IP
應該會看到你的自訂網頁

🎊 恭喜！ 你已成功在 GCP 上部署第一個 Web 服務。接下來可以嘗試加上 SSL、連接資料庫等進階功能。

🛑 管理虛擬機生命週期

停止 VM（Stop）

保留磁碟與資料，但停止 CPU 計費
磁碟仍會計費（每月約 $0.1/GB）
臨時 IP 會被釋放

gcloud compute instances stop web-server-01 --zone=asia-east1-a

刪除 VM（Delete）

完全移除 VM 與開機磁碟
資料將永久遺失（除非磁碟設為「不隨 VM 刪除」）

gcloud compute instances delete web-server-01 --zone=asia-east1-a

重新啟動 VM（Reboot）

sudo reboot

⚠️ 成本提醒 即使停止 VM，磁碟仍會計費。若長期不使用，建議建立映像檔（Image）備份後刪除 VM。

🎯

測驗 5

檢驗你的理解

建立 VM 時勾選了「Allow HTTP traffic」，但瀏覽器無法存取 http://EXTERNAL_IP，最可能的原因是？

A. 需要先設定 VPN
B. VM 內部沒有安裝/啟動 Web 伺服器（如 Nginx）
C. 必須使用 HTTPS 才能存取
D. 需要建立額外的 outbound 規則

5

資源管理與成本控制

💰 成本結構與計費方式

Compute Engine 的成本主要包含以下項目：

1. 運算資源（vCPU + RAM）

按秒計費，最少計費 1 分鐘
價格隨機器類型不同：
- e2-medium：約 $24.27/月（以 us-central1 為例，asia-east1 略高）
- n2-standard-2：約 $48.54/月

2. 磁碟儲存

pd-standard：$0.040/GB/月（100 GB = $4/月）
pd-balanced：$0.100/GB/月（100 GB = $10/月）
pd-ssd：$0.170/GB/月（100 GB = $17/月）

3. 網路流量

輸入流量（Ingress）：免費
輸出流量（Egress）：到網際網路 $0.12/GB（超過 1GB 後計費）
同 Zone 內部流量：免費（VM 間傳輸不計費）

4. 外部 IP 位址

使用中的臨時 IP：免費
閒置的靜態 IP：$0.010/小時（每月約 $7.20，未分配給運行中的 VM）

💡 計算範例 1 台 e2-medium + 50GB pd-balanced + 靜態 IP（使用中）= $24.27 (VM) + $5 (磁碟) = 約 $29.27/月

📉 成本優化策略

1. 使用持續使用折扣（Sustained Use Discounts）

每月使用超過 25% 時間自動獲得折扣
最高可達 30% 折扣（運行整月）
無需任何設定，自動套用

2. 承諾使用折扣（Committed Use Discounts）

承諾 1 年或 3 年使用，可獲得 37-55% 折扣
適合長期穩定運行的生產環境

3. 可先佔 VM（Preemptible VM / Spot VM）

價格僅約 20-30% 原價（大幅節省成本）
GCP 可隨時中斷（最長運行 24 小時）
適合批次處理、容錯應用

              # 建立可先佔 VM

                gcloud compute instances create preemptible-worker \

                  --zone=asia-east1-a \

                  --machine-type=e2-medium \

                  --preemptible

4. 右調整機器大小（Rightsizing）

使用 Cloud Monitoring 監控資源使用率
若 CPU 使用率長期低於 30%，考慮降級機器類型
GCP 會自動提供 Rightsizing 建議

5. 閒置資源管理

刪除未使用的靜態 IP（避免閒置費用）
移除未掛載的磁碟（Orphaned Disks）
停止開發/測試環境的 VM（下班時間）

💰 節省案例 某公司將開發環境 VM 改為「工作日 9:00-18:00 自動啟停」，每月節省約 60% 成本。

🔔 預算警示設定

避免意外超支，建議設定預算警示：

前往 Billing → Budgets & alerts
點選「CREATE BUDGET」
設定預算金額（例如：$100/月）
設定警示門檻：
- 50% 時發送 Email 警告
- 90% 時發送緊急通知
- 100% 時發送最終警告
（進階）串接 Cloud Functions 自動停止資源

⚠️ 重要提醒 預算警示不會自動停止資源，僅發送通知。若要自動控制，需搭配 Cloud Functions 或 Pub/Sub 腳本。

📊 成本追蹤與報表

檢視帳單詳情

前往 Billing → Cost table 查看每日成本明細
可依專案、服務（Compute Engine、Storage）、SKU 篩選

匯出帳單資料

設定「Billing export to BigQuery」
可進行自訂分析、建立儀表板、預測成本趨勢

使用標籤（Labels）分類資源

              # 為 VM 加上標籤

                gcloud compute instances add-labels web-server-01 \

                  --zone=asia-east1-a \

                  --labels=env=production,team=backend

標籤會出現在帳單報表中，方便成本歸屬（例如：依團隊、環境分攤）。

🎯 最佳實踐 為所有資源加上 env（environment）、owner（負責人）、cost-center（成本中心）標籤，便於成本管理。

🎯

測驗 6

檢驗你的理解

以下哪種方式無法有效降低 Compute Engine 成本？

A. 使用 Preemptible VM（可先佔虛擬機）
B. 購買 Committed Use Discounts（承諾使用折扣）
C. 將磁碟從 pd-standard 升級到 pd-ssd
D. 根據使用率降級機器類型（Rightsizing）

6

整合實作練習

🎯 實作挑戰：建立完整的 Web 專案

將本單元所學整合起來，建立一個具備 IAM 權限管理、自動化部署的 Web 專案。

專案需求

使用 Compute Engine 部署一台 Web 伺服器
設定自訂防火牆規則（只允許 HTTP/HTTPS）
使用服務帳戶授予必要權限
透過 Startup Script 自動安裝 Nginx
設定預算警示（例如：$50/月）

📝 實作步驟

步驟 1：建立服務帳戶

              # 建立服務帳戶

                gcloud iam service-accounts create web-server-sa \

                  --display-name="Web Server Service Account"

                # 授予 Logging 寫入權限（用於寫入日誌）

                gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \

                  --member="serviceAccount:web-server-sa@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com"
                \

                  --role="roles/logging.logWriter"

步驟 2：準備 Startup Script

建立檔案 startup-script.sh：

              #!/bin/bash

                # 更新系統

                apt update

                apt install -y nginx

                # 建立自訂網頁

                cat <<EOF > /var/www/html/index.html

                <!DOCTYPE html>

                <html lang="zh-TW">

                <head>

                  <meta charset="UTF-8">

                  <title>GCP 實作專案</title>

                  <style>

                    body { font-family: Arial, sans-serif; text-align:
                center; padding-top: 100px; }

                    h1 { color: #fb8500; font-size: 3rem; }

                    p { font-size: 1.2rem; color: #023047; }

                  </style>

                </head>

                <body>

                  <h1>🚀 GCP 專案已上線</h1>

                  <p>主機名稱: \$(hostname)</p>

                  <p>運行於 Google Cloud Platform Compute
                Engine</p>

                </body>

                </html>

                EOF

                # 啟動 Nginx

                systemctl start nginx

                systemctl enable nginx

                # 寫入日誌（驗證服務帳戶權限）

                echo "Web server initialized at \$(date)" | logger -t startup-script

步驟 3：建立 VM with Startup Script

              gcloud compute instances create web-server-prod \

                  --zone=asia-east1-a \

                  --machine-type=e2-medium \

                  --boot-disk-size=20GB \

                  --boot-disk-type=pd-balanced \

                  --image-family=ubuntu-2204-lts \

                  --image-project=ubuntu-os-cloud \

                  --service-account=web-server-sa@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com
                \

                  --scopes=https://www.googleapis.com/auth/logging.write \

                  --tags=web-server \

                  --metadata-from-file=startup-script=startup-script.sh

步驟 4：建立防火牆規則

              # 允許 HTTP (port 80)

                gcloud compute firewall-rules create allow-http-web \

                  --allow tcp:80 \

                  --source-ranges 0.0.0.0/0 \

                  --target-tags web-server

                # 允許 HTTPS (port 443)

                gcloud compute firewall-rules create allow-https-web \

                  --allow tcp:443 \

                  --source-ranges 0.0.0.0/0 \

                  --target-tags web-server

步驟 5：驗證部署

取得 External IP：
gcloud compute instances describe web-server-prod \ --zone=asia-east1-a \ --format='get(networkInterfaces[0].accessConfigs[0].natIP)'
在瀏覽器開啟 http://EXTERNAL_IP
確認網頁顯示主機名稱與「GCP 專案已上線」訊息
檢查日誌（驗證服務帳戶權限）：
gcloud logging read "resource.type=gce_instance AND logName=projects/PROJECT_ID/logs/startup-script" \ --limit 5 \ --format json

🎉 專案完成！ 你已建立一個具備自動化部署、IAM 權限管理、日誌記錄的完整 Web 專案。

🚀 進階挑戰

完成基礎實作後,可嘗試以下進階功能：

挑戰 1：設定靜態 IP

              # 保留靜態 IP

                gcloud compute addresses create web-static-ip \

                  --region=asia-east1

                # 將靜態 IP 附加到 VM

                gcloud compute instances delete-access-config web-server-prod \

                  --zone=asia-east1-a \

                  --access-config-name="external-nat"

                gcloud compute instances add-access-config web-server-prod \

                  --zone=asia-east1-a \

                  --access-config-name="external-nat" \

                  --address=WEB_STATIC_IP

挑戰 2：建立自訂映像檔（Image）

              # 建立映像檔（用於快速複製 VM）

                gcloud compute images create web-server-image \

                  --source-disk=web-server-prod \

                  --source-disk-zone=asia-east1-a \

                  --family=web-servers

                # 使用映像檔建立新 VM

                gcloud compute instances create web-server-clone \

                  --zone=asia-east1-b \

                  --machine-type=e2-medium \

                  --image=web-server-image

挑戰 3：設定 Instance Template + Managed Instance Group

建立 Instance Template（VM 範本）
建立 Managed Instance Group（自動擴展群組）
設定 Load Balancer（負載平衡器）
實現自動擴展與高可用性架構

💡 學習路徑 Instance Template 和 Managed Instance Group 會在 Unit 04 詳細介紹，現在可先嘗試基礎操作。

🎓

恭喜完成 Unit 01！

你已掌握 GCP 基礎架構與 Compute Engine 核心技能

6

章節完成

6

測驗通過

3

學習時數

你已學會：

✅ 理解 GCP 平台架構與服務分類
✅ 掌握 IAM 權限管理與服務帳戶
✅ 建立並管理 Compute Engine 虛擬機
✅ 設定網路與防火牆規則
✅ 部署 Web 服務與自動化腳本
✅ 實施成本優化與預算控制

繼續 Unit 02：資料儲存基礎 →

📘 Unit 01 - GCP 平台基礎與運算資源

⏱️ 預計時間

🎯 學習目標

🛠️ 實作項目

GCP 平台架構

🌩️ 雲端運算基本概念

雲端運算的三種服務模式

🗺️ GCP 服務分類地圖

🏗️ 專案與資源層級結構

專案（Project）的三個重要屬性

🌍 區域與可用區

Region（區域）

Zone（可用區）

專案與權限管理

🎓 IAM（Identity and Access Management）核心概念

IAM 的三個核心元素

🔑 服務帳戶（Service Account）

服務帳戶的兩種用途

建立服務帳戶最佳實踐

👥 團隊協作權限設定

Compute Engine 基礎

💻 Compute Engine 簡介

核心功能

🖥️ Machine Type（機器類型）選擇

N 系列：通用工作負載（最常用）

C 系列：運算最佳化

M 系列：記憶體最佳化

命名規則範例

💾 磁碟類型與特性

1. 標準永久磁碟（Standard Persistent Disk, pd-standard）

2. 平衡永久磁碟（Balanced Persistent Disk, pd-balanced）

3. SSD 永久磁碟（SSD Persistent Disk, pd-ssd）

4. 本機 SSD（Local SSD）

🌐 網路與防火牆

VPC（Virtual Private Cloud）網路

外部 IP 位址

防火牆規則

虛擬機實作操作

🚀 建立第一台虛擬機

🔌 連線到虛擬機

方法 1：瀏覽器 SSH（最簡單）

方法 2：gcloud CLI

方法 3：本機 SSH 工具（進階）

📦 部署 Web 服務範例

步驟 1：更新系統與安裝 Nginx

步驟 2：建立自訂網頁

步驟 3：驗證服務

🛑 管理虛擬機生命週期

停止 VM（Stop）

刪除 VM（Delete）

重新啟動 VM（Reboot）

資源管理與成本控制

💰 成本結構與計費方式

1. 運算資源（vCPU + RAM）

2. 磁碟儲存

3. 網路流量

4. 外部 IP 位址

📉 成本優化策略

1. 使用持續使用折扣（Sustained Use Discounts）

2. 承諾使用折扣（Committed Use Discounts）

3. 可先佔 VM（Preemptible VM / Spot VM）

4. 右調整機器大小（Rightsizing）

5. 閒置資源管理

🔔 預算警示設定

📊 成本追蹤與報表

檢視帳單詳情

匯出帳單資料

使用標籤（Labels）分類資源

整合實作練習

🎯 實作挑戰：建立完整的 Web 專案

專案需求

📝 實作步驟

步驟 1：建立服務帳戶

步驟 2：準備 Startup Script

步驟 3：建立 VM with Startup Script

步驟 4：建立防火牆規則

步驟 5：驗證部署

🚀 進階挑戰

挑戰 1：設定靜態 IP

挑戰 2：建立自訂映像檔（Image）