Google Cloud Platform教程

我们的Google Cloud Platform教程包含Google Cloud Platform的基础和高级概念。本教程旨在帮助初学者和专业人士。

本教程将为您介绍Google Cloud Platform，并涵盖广泛的主题，例如为什么要使用Google Cloud Platform，Google Cloud Platform的优势，Google Cloud Platform的关键功能，Google Cloud Platform的服务，创建Google Cloud Platform的免费套餐账户和虚拟机实例等。

在开始学习Google Cloud Platform之前，让我们先了解一下“云计算”。

什么是云计算？

云计算被定义为通过互联网上的远程服务器提供的服务。这些服务可能包括数据库存储、应用程序、计算能力和其他IT资源，采用按需付费的定价模式。远程服务器允许用户在互联网或云平台上保存、修改或处理数据，而不是将其存储在本地服务器或设备上。

由于性能快、可管理性好、维护少，云计算正在不断发展。它帮助组织最大限度地减少资源数量和总体基础设施成本。此外，它有助于IT团队更好地专注于重要的应用程序、服务和流程，并实现公司的目标。

通常，云服务提供商根据以下三种标准模式提供其服务：

• 平台即服务 (PaaS)
• 软件即服务 (SaaS)
• 基础设施即服务 (IaaS)

什么是Google Cloud Platform？

Google Cloud Platform (GCP) 是Google提供的一套云计算服务。它是一个公共云计算平台，由多种服务组成，如计算、存储、网络、应用程序开发、大数据等，这些服务运行在Google内部用于其终端用户产品（如Google搜索、Photos、Gmail和YouTube等）的相同云基础设施上。

GCP的服务可以通过互联网或专用网络连接访问，由软件开发人员、云管理员和IT专业人员使用。

为什么选择Google Cloud Platform？

Google Cloud Platform在IT领域被公认为领先的云服务提供商之一。软件开发人员和用户只需很少的技术知识即可轻松访问和使用其服务和功能。Google在竞争对手中一直处于领先地位，为在实时环境中构建、测试和部署应用程序提供了高度可扩展且最可靠的平台。

此外，GCP在2018年被Gartner的IaaS魔力象限评为领先的云平台。Gartner是一家领先的研究和咨询公司。Gartner组织了一项活动，将Google Cloud Platform与其他云服务提供商进行了比较，GCP被选为市场上三大提供商之一。

由于成本预测、硬件确定性和高级控制的可用性，大多数公司使用数据中心。然而，它们缺乏运行和维护数据中心资源的必要功能。另一方面，GCP是一个功能齐全的云平台，包括

• 容量：提供充足的资源，可根据需要轻松扩展。此外，还能有效管理这些资源以获得最佳性能。
• 安全性：多层安全选项，用于保护资源，如资产、网络和操作系统组件。
• 网络基础设施：一系列物理、后勤和人力资源相关的组件，如布线、路由器、交换机、防火墙、负载均衡器等。
• 支持：专业的安装、维护和支持人员。
• 带宽：满足高峰负载需求的充足带宽。
• 设施：其他基础设施组件，包括物理设备和电力资源。

因此，对于需要广泛服务目录并享有全球声誉的企业而言，Google Cloud Platform是一个可行的选择。

Google Cloud Platform的优势

以下是一些Google Cloud Platform的主要优势：

最佳定价：Google使客户能够以最优惠的价格获得Google Cloud托管。托管计划不仅比其他托管平台便宜，而且提供的功能也比其他平台更优越。GCP为用户提供按需付费选项，用户只需为他们想要使用或使用的服务和资源单独付费。

随处办公：在GCP上配置好账户后，可以从任何地方访问。这意味着用户可以从不同地点、跨不同设备使用GCP。这之所以可行，是因为Google提供基于Web的应用程序，允许用户完全访问GCP。

私有网络：Google拥有自己的网络，使客户能够更好地控制GCP功能。因此，用户在网络上可以获得流畅的性能和更高的效率。

可扩展性：用户可以通过私有网络获得更具可扩展性的平台。由于Google使用光纤电缆扩展其网络范围，因此具有更高的可扩展性。Google一直在努力扩展其网络，因为任何时候都可能出现各种流量。

安全性：Google拥有大量安全专业人员。他们始终致力于保护网络并保护存储在服务器上的数据。此外，Google使用一种算法来加密云平台上的所有数据。这向用户保证，他们的数据是完全安全且免受未经授权访问的。

冗余备份：Google始终通过内置的冗余备份集成来备份用户数据。如果用户丢失了存储的数据，问题也不大。只要数据未被强制删除，Google始终拥有用户数据的副本。这增加了GCP的数据完整性、可靠性和耐用性。

Google Cloud Platform的关键功能

以下是Google Cloud Platform的一些关键功能：

• 按需服务：提供自动化的环境和基于Web的工具。因此，无需人工干预即可访问资源。
• 广泛的网络访问：可以从任何地方访问资源和信息。
• 资源池化：为用户提供共享计算资源的按需可用性。
• 快速弹性：在需要时即可获得更多资源。
• 计量服务：易于支付的功能使用户只需为消耗的服务付费。

Google Cloud Platform的工作原理

当文件上传到Google云时，会为文件插入唯一的元数据。这有助于识别不同的文件并跟踪任何特定文件所有副本的更改。个人所做的所有更改都会自动同步到主文件（也称为母版文件）。GCP通过元数据进一步更新所有下载的文件，以维护正确的记录。

让我们通过一个通用示例来理解GCP的工作原理。

假设MS Office已实现到云中，以便多人可以协同工作。使用云技术的首要目的是同时处理同一项目。安装MS Office套件的插件后，我们就可以在云中创建和保存文件。这将允许多人同时编辑文档。所有者可以分配特定人员的访问权限，允许他们下载并开始在MS Office中编辑文档。

一旦用户被指定为编辑器，他们就可以根据需要使用和编辑文档的云副本。生成的合并编辑后的副本称为母版文档。GCP会为提供给不同用户的现有文档的每个特定副本分配一个唯一的URL。然而，任何授权用户的更改都将显示在通过云共享的所有文档副本上。如果对同一文档进行了多次更改，GCP允许所有者选择要保留的合适更改。

Google Cloud Platform服务

Google提供相当多的服务，具有许多独特的功能。这就是Google Cloud Platform在全球范围内不断扩展的原因。GCP的一些重要服务包括：

• 计算服务
• 网络
• 存储服务
• 大数据
• 安全与身份管理
• 管理工具
• 云AI
• 物联网 (IoT)

让我们详细了解这些服务。

计算服务

GCP提供一系列可扩展的计算服务，例如：

• Google App Engine：这是一个云计算平台，遵循平台即服务（PaaS）的概念，用于部署PHP、Java等软件。它也用于在Google托管的数据中心开发和部署基于Web的软件。Google App Engine最显著的优势是其自动扩展能力。这意味着当请求增加时，App Engine会自动为应用程序分配更多资源。
• Compute Engine：这是一个云计算平台，遵循基础设施即服务（IaaS）的概念，用于运行Windows和Linux虚拟机。它是GCP的重要组成部分。它基于Google搜索引擎、YouTube和其他Google服务使用的相同基础设施构建。
• Kubernetes Engines：此计算服务负责为跨主机集群的应用程序容器的自动部署、扩展和其他操作提供平台。该引擎支持多种容器工具，如Docker等。

网络

GCP包含以下网络服务：

• VPC：VPC代表虚拟专用网络。VPC的主要功能是提供具有路由、IP分配和网络防火墙策略的私有网络。这将有助于为应用程序部署创建一个安全的环境。
• Cloud Load Balancing：顾名思义，Cloud Balancing用于在不同的计算资源之间分发工作负载，以平衡整个系统性能。这也带来了成本降低。该过程还有助于最小化可用性并最大化资源的容量。
• Content Delivery Network：CDN是代理服务器及其数据中心的地理分布网络。使用CDN的主要目的是为用户提供最佳性能。此外，它还通过将相关服务均匀地分发给最终用户来帮助实现资源的高可用性。

存储服务

GCP具有以下存储服务：

• Google Cloud Storage：这是一项在线数据存储Web服务，Google提供该服务供用户随时随地存储和访问数据。该服务还包括一系列功能，如最佳性能、可扩展性、安全性和共享。
• Cloud SQL：这是一项Web服务，使用户能够创建、管理和使用存储在Google Cloud服务器上的关系数据库。该服务本身维护和保护数据库，这有助于用户专注于他们的应用程序和其他操作。
• Cloud Bigtable：它以其高性能和高可管理性而闻名。它是一个高度可扩展的NoSQL数据库服务，允许收集和存储从1 TB到数百 PB的数据。

大数据

GCP提供各种与大数据相关的服务，它们是：

• BigQuery：这是Google提供的完全托管的数据分析服务。Google BigQuery服务的主要目标是帮助企业分析大数据。它提供了高度可扩展的数据管理选项。这意味着BigQuery允许用户执行即席查询并在Web上传播数据洞察。
• Google Cloud Datastore：Google Cloud Datastore是一种完全托管、无模式、非关系型的数据存储服务。该服务使用户能够执行自动事务和丰富的查询集。Google Cloud Datastore的主要优势在于其自动扩展能力。这意味着服务可以根据资源需求自行扩展或缩减。
• Google Cloud Dataproc：这是Google提供的一种非常快速易用的绝佳大数据服务。它主要帮助管理Hadoop和Spark服务，用于分布式数据处理。该服务允许用户创建根据整体工作负载定制大小的Hadoop或Spark集群，并可随时按需访问。

安全与身份管理

GCP包含以下与安全和身份管理相关的服务：

• Cloud Data Loss Prevention API：它主要设计用于管理敏感数据。它帮助用户管理敏感数据元素，如信用卡详细信息、借记卡详细信息、护照号码等。它提供快速可扩展的敏感数据分类。
• Cloud IAM：它代表云身份与访问管理。它是一个包含规则和策略的框架，并验证用户访问技术资源的身份验证。因此，它也称为身份管理 (IdM)。

管理工具

GCP包含以下与管理工具相关的服务：

• Google Stackdriver：Google Stackdriver服务主要负责显示整体性能和诊断信息。这可能包括数据监控、跟踪、日志记录、错误报告等方面的洞察。该服务还会向公共云用户发出警报通知。
• Google Cloud Console App：这是Google提供的一个原生移动应用程序。该服务的主要目的是使用户能够随时随地直接从移动设备管理Google Cloud服务的核心功能。该服务的主要功能是警报、监控和对资源执行关键操作。

云AI

在云AI方面，GCP提供这些服务：

• Cloud Machine Learning Engine：这是另一个完全托管的服务，允许用户创建机器学习模型。该服务主要用于基于主流框架的ML模型。
• Cloud AutoML：这是一种基于机器学习的服务。它帮助用户输入其数据集并访问高质量的预训练ML模型。该服务通过遵循Google的迁移学习和神经架构搜索方法工作。

物联网 (IoT)

GCP包含以下IoT服务：

Cloud IoT Core：这是完全托管的核心服务之一。它允许用户连接、控制和摄取来自安全连接到互联网的各种设备的数据。这使得其他Google云服务能够实时分析、处理、收集和可视化IoT数据。

Cloud IoT Edge：边缘计算服务将内存和其他计算能力资源带到需要它们的位置附近。

Google Cloud Platform的优势

使用Google Cloud Platform有许多优势，例如：

• Google Cloud提供快速便捷的协作：多个用户可以访问数据并同时贡献信息。这是因为数据存储在云服务器上，而不是用户的个人计算机上。
• 通过持续开发提高生产力：Google一直在努力添加新功能和特性，为客户提供更高的生产力。因此，Google会频繁更新其产品和服务。
• 采用新功能时的中断最小：Google提供每周的小型更新，而不是推送大规模的破坏性变更更新。这有助于用户轻松理解和采用新功能。
• 易受攻击的设备上存储的数据最少：除非用户明确尝试，否则Google不会将数据存储在本地设备上。这是因为存储在本地设备上的数据可能不如云数据容易受到侵害。
• 用户可以从任何地方访问Google Cloud：最好的地方在于，用户可以从任何地方轻松访问存储在Google云中的信息，因为它通过基于Web的应用程序进行操作。
• Google凭借其强大的结构提供最大的安全性：Google雇佣顶尖的安全专家来保护用户数据。用户可以获得Google提供的基于流程和物理的安全功能。
• 用户完全控制其数据：用户可以完全控制存储在Google Cloud中的服务和数据。如果用户不再想使用Google服务并想删除云数据，可以轻松完成。
• Google提供更高的可用性和可靠性：Google使用多种资源来提供更高、更可靠的正常运行时间服务器。如果数据中心因技术问题无法运行，系统将自动与辅助中心通信，而用户不会注意到中断。

在GCP上创建免费套餐账户

要开始使用Google Cloud Platform，我们首先需要创建一个GCP账户。在这里，我们将创建一个免费套餐账户来解释本教程接下来的主题。免费账户最好的地方在于，Google在账户创建之日起的90天内提供价值300美元的信用额度供您使用。Google在90天内为免费账户提供所有GCP核心服务。

但是，用户必须拥有信用卡才能开始创建免费套餐账户。Google要求提供信用卡详细信息，以确保这是真实的人工请求。即使在90天后或我们用完了300美元的免费额度后，Google也不会自动收费。只有当我们手动将免费账户升级为付费账户时，才会收取费用。

让我们开始在Google Cloud Platform上创建免费套餐账户的步骤：

第1步：首先，我们需要访问以下链接：https://cloud.google.com/gcp/

第2步：在下一个屏幕上，我们需要点击“免费开始”，如下所示：

第3步：接下来，我们需要登录Google账户。如果我们没有现有的Google账户，可以使用“创建账户”按钮。

第4步：登录后，我们将进入以下屏幕：

在此，我们必须选择国家/地区，同意服务条款，然后点击“继续”按钮。

第5步：在下一个屏幕上，我们必须输入一些必要的信息，例如姓名和地址信息。此外，我们还必须输入付款详细信息，例如付款方式和信用卡详细信息。填写所有详细信息后，我们需要点击页面底部的“开始我的免费试用”按钮。

第6步：Google会要求确认使用信用卡进行小额扣款，以确保卡信息正确。然而，金额会退还到同一个账户。在此，我们需要点击“继续”按钮。

第7步：在下一个屏幕上，我们必须点击“转到控制台”按钮。

点击“转到控制台”按钮后，我们将被重定向到仪表板，其中包含GCP服务的摘要以及项目和其他见解。它看起来像这样：

具体来说，GCP的仪表板显示以下内容的摘要视图：

• 项目信息：包含项目名称、ID和编号等项目详细信息。
• 资源：包含与项目相关的正在使用的资源列表。
• API：包含项目中运行的各种API请求（以请求/秒为单位）。
• Google Cloud Platform状态：显示属于GCP的服务的总体摘要。
• 监控：显示警报、性能统计数据、正常运行时间等，以确保系统可靠运行。
• 错误报告：显示项目中发生的错误，但需要先进行配置。
• 跟踪：显示分布式跟踪系统中现有应用程序的延迟数据。
• Compute Engine：显示CPU使用率（%）的洞察。
• 教程：包含入门指南（基本指南），解释GCP功能的工作原理。
• 新闻：显示有关Google Cloud Platform的新闻和其他重要更新。
• 文档：包含深入指南，以教导更多关于Compute Engine、Cloud Storage和App Engine的知识。

Google Cloud Platform定价

在定价方面，Google Cloud Platform是市场上最便宜的解决方案。GCP不仅价格低廉，而且提供的功能和服务也比其他提供商更多。

与GCP与其他领先的竞争对手相比，它具有更多优势。Google为用户提供了高达60%的节省，包括：

• 15%的优化建议
• 21%的价格差异
• 24%的持续使用折扣

GCP定价的一些主要优势是：

无隐藏费用：GCP定价没有隐藏费用。Google的定价结构简单明了，易于理解。

按需付费：Google为其客户提供“先用后付”的选项。因此，用户只需为他们想要使用或已使用的服务付费。

无终止费：用户可以随时停止使用Google服务，而无需支付任何终止费。这意味着用户停止使用Google服务的那一刻，就停止为之付费。

Google Cloud Platform、AWS和Azure之间的区别

与Google Cloud Platform一样，AWS和Azure是其他流行的基于云的平台。然而，它们之间存在差异。GCP、AWS和Azure之间的一些主要区别如下表所示：

GCP的就业机会

就职业而言，深入了解Google Cloud Platform非常有益。然而，有使用GCP的经验或略有专长将有助于个人脱颖而出。这不仅会使简历更有效，还会打开各种就业机会。

GCP有很多就业机会。以下是一些受欢迎的职位角色：

• 技术总监
• 销售工程师
• 技术解决方案工程师
• 客户经理
• 技术项目经理
• 云软件工程师
• 数据中心软件工程师
• 解决方案架构师
• 战略客户工程师