GSP648

概览

在本实验中，您将使用 Cloud Functions 和 Cloud Scheduler 来识别并清理浪费的云资源。在本例中，您将安排 Cloud Functions 函数来识别并清理未挂接的和孤立的永久性磁盘。

您将执行的操作

• 创建两个永久性磁盘。
• 创建使用其中一个磁盘的虚拟机。
• 从虚拟机分离磁盘。
• 查看 Cloud Functions 函数代码。
• 部署 Cloud Functions 函数。
• 使用 Cloud Scheduler 作业测试 Cloud Functions 函数。

架构

下图描述了本实验第一部分中使用的架构，在该架构中，您安排了一个 Cloud Functions 函数来识别并清理未使用的和孤立的永久性磁盘。

设置和要求

在本部分中，您将配置完成本实验所需的基础设施和身份。

点击“开始实验”按钮前的注意事项

请阅读以下说明。实验是计时的，并且您无法暂停实验。计时器在您点击开始实验后即开始计时，显示 Google Cloud 资源可供您使用多长时间。

此实操实验可让您在真实的云环境中开展实验活动，免受模拟或演示环境的局限。为此，我们会向您提供新的临时凭据，您可以在该实验的规定时间内通过此凭据登录和访问 Google Cloud。

为完成此实验，您需要：

• 能够使用标准的互联网浏览器（建议使用 Chrome 浏览器）。

注意：请使用无痕模式（推荐）或无痕浏览器窗口运行此实验。这可以避免您的个人账号与学生账号之间发生冲突，这种冲突可能导致您的个人账号产生额外费用。

• 完成实验的时间 - 请注意，实验开始后无法暂停。

注意：请仅使用学生账号完成本实验。如果您使用其他 Google Cloud 账号，则可能会向该账号收取费用。

如何开始实验并登录 Google Cloud 控制台

1. 点击开始实验按钮。如果该实验需要付费，系统会打开一个对话框供您选择支付方式。左侧是“实验详细信息”窗格，其中包含以下各项：

   • “打开 Google Cloud 控制台”按钮
   • 剩余时间
   • 进行该实验时必须使用的临时凭据
   • 帮助您逐步完成本实验所需的其他信息（如果需要）

2. 点击打开 Google Cloud 控制台（如果您使用的是 Chrome 浏览器，请右键点击并选择在无痕式窗口中打开链接）。

   该实验会启动资源并打开另一个标签页，显示“登录”页面。

   提示：将这些标签页安排在不同的窗口中，并排显示。

   注意：如果您看见选择账号对话框，请点击使用其他账号。

3. 如有必要，请复制下方的用户名，然后将其粘贴到登录对话框中。

   {{{user_0.username | "<用户名>"}}}

   您也可以在“实验详细信息”窗格中找到“用户名”。

4. 点击下一步。

5. 复制下面的密码，然后将其粘贴到欢迎对话框中。

   {{{user_0.password | "<密码>"}}}

   您也可以在“实验详细信息”窗格中找到“密码”。

6. 点击下一步。

   重要提示：您必须使用实验提供的凭据。请勿使用您的 Google Cloud 账号凭据。 注意：在本实验中使用您自己的 Google Cloud 账号可能会产生额外费用。

7. 继续在后续页面中点击以完成相应操作：

   • 接受条款及条件。
   • 由于这是临时账号，请勿添加账号恢复选项或双重验证。
   • 请勿注册免费试用。

片刻之后，系统会在此标签页中打开 Google Cloud 控制台。

注意：如需访问 Google Cloud 产品和服务，请点击导航菜单，或在搜索字段中输入服务或产品的名称。

激活 Cloud Shell

Cloud Shell 是一种装有开发者工具的虚拟机。它提供了一个永久性的 5GB 主目录，并且在 Google Cloud 上运行。Cloud Shell 提供可用于访问您的 Google Cloud 资源的命令行工具。

1. 点击 Google Cloud 控制台顶部的激活 Cloud Shell 。

2. 在弹出的窗口中执行以下操作：

   • 继续完成 Cloud Shell 信息窗口中的设置。
   • 授权 Cloud Shell 使用您的凭据进行 Google Cloud API 调用。

如果您连接成功，即表示您已通过身份验证，且项目 ID 会被设为您的 Project_ID 。输出内容中有一行说明了此会话的 Project_ID：

Your Cloud Platform project in this session is set to {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}}

gcloud 是 Google Cloud 的命令行工具。它已预先安装在 Cloud Shell 上，且支持 Tab 自动补全功能。

3. （可选）您可以通过此命令列出活跃账号名称：

gcloud auth list

4. 点击授权。

输出：

ACTIVE: * ACCOUNT: {{{user_0.username | "ACCOUNT"}}} To set the active account, run: $ gcloud config set account `ACCOUNT`

5. （可选）您可以通过此命令列出项目 ID：

gcloud config list project

输出：

[core] project = {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}} 注意：如需查看在 Google Cloud 中使用 gcloud 的完整文档，请参阅 gcloud CLI 概览指南。

任务 1. 启用 API 并克隆代码库

1. 在 Cloud Shell 中，启用 Cloud Scheduler API：

   gcloud services enable cloudscheduler.googleapis.com

2. 克隆代码库：

   gsutil cp -r gs://spls/gsp648 . && cd gsp648

3. 设置环境变量，并将代码库文件夹设为 $WORKDIR，在其中运行本实验相关的所有命令：

   export PROJECT_ID=$(gcloud config list --format 'value(core.project)' 2>/dev/null) WORKDIR=$(pwd)

4. 设置本实验的项目区域：

   gcloud config set compute/region {{{project_0.default_region | "REGION"}}}

5. 为区域创建一个变量：

   export REGION={{{project_0.default_region | Region}}}

6. 为可用区创建一个变量：

   export ZONE={{{project_0.default_zone | Zone}}}

参阅“区域和可用区”文档了解详情。

注意：当您在自己的机器上运行 gcloud 时，不同会话的配置设置保持不变。但在 Cloud Shell 中，您需要为每个新会话或在每次重新连接时设置配置。

任务 2. 创建永久性磁盘

1. 在 Cloud Shell 中，前往 unattached-pd 目录：

   cd $WORKDIR/unattached-pd

2. 将磁盘的名称导出为变量：

   export ORPHANED_DISK=orphaned-disk export UNUSED_DISK=unused-disk

3. 创建两个磁盘：

   gcloud compute disks create $ORPHANED_DISK --project=$PROJECT_ID --type=pd-standard --size=500GB --zone=$ZONE gcloud compute disks create $UNUSED_DISK --project=$PROJECT_ID --type=pd-standard --size=500GB --zone=$ZONE

   本实验使用 区域，但您可以选择其他区域并在本实验的其余部分中始终引用该区域。

4. 确认已创建两个磁盘：

   gcloud compute disks list

   输出应如下所示：

   NAME LOCATION LOCATION_SCOPE SIZE_GB TYPE STATUS orphaned-disk {{{project_0.default_zone | Zone}}} zone 500 pd-standard READY unused-disk {{{project_0.default_zone | Zone}}} zone 500 pd-standard READY

验证您已完成的任务

点击检查我的进度可验证您已完成的任务。如果您已成功创建永久性磁盘，则会看到一个评估分数。

创建永久性磁盘

任务 3. 创建一个虚拟机并检查磁盘

1. 在 Cloud Shell 中，创建一个实例：

   gcloud compute instances create disk-instance \ --zone=$ZONE \ --machine-type=e2-medium \ --disk=name=$ORPHANED_DISK,device-name=$ORPHANED_DISK,mode=rw,boot=no

2. 检查挂接到虚拟机的磁盘：

   gcloud compute disks describe $ORPHANED_DISK --zone=$ZONE --format=json | jq

   输出类似于以下内容：

   { "creationTimestamp": "2019-06-12T12:21:25.546-07:00", "id": "7617542552306904666", "kind": "compute#disk", "labelFingerprint": "42WmSpB8rSM=", "lastAttachTimestamp": "2019-06-12T12:24:53.989-07:00", "name": "orphaned-disk", "physicalBlockSizeBytes": "4096", "selfLink": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}/disks/orphaned-disk", "sizeGb": "500", "status": "READY", "type": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}/diskTypes/pd-standard", "users": [ "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}/instances/disk-instance" ], "zone": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}" }

   在前面的代码示例中，以下内容至关重要：

   • users 标识附加磁盘的虚拟机。
   • lastAttachTimestamp 标识磁盘上次附加到虚拟机的时间。

验证您已完成的任务

点击检查我的进度可验证您已完成的任务。如果您已成功创建具有永久性磁盘的虚拟机实例，则会看到一个评估分数。

创建具有永久性磁盘的虚拟机实例

1. 从虚拟机分离孤立的磁盘。

   gcloud compute instances detach-disk disk-instance --device-name=$ORPHANED_DISK --zone=$ZONE

2. 检查孤立的磁盘：

   gcloud compute disks describe $ORPHANED_DISK --zone=$ZONE --format=json | jq

   输出类似于以下内容：

   { "creationTimestamp": "2019-06-12T12:21:25.546-07:00", "id": "7617542552306904666", "kind": "compute#disk", "labelFingerprint": "42WmSpB8rSM=", "lastAttachTimestamp": "2019-06-12T12:24:53.989-07:00", "lastDetachTimestamp": "2019-06-12T12:34:56.040-07:00", "name": "orphaned-disk", "physicalBlockSizeBytes": "4096", "selfLink": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}/disks/orphaned-disk", "sizeGb": "500", "status": "READY", "type": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}/diskTypes/pd-standard", "zone": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/automating-cost-optimization/zones/{{{project_0.default_zone | Zone}}}" }

   在前面的代码示例中，以下内容至关重要：

   • 磁盘未列出 users，这表明该磁盘当前未被使用。
   • 现在有一个 lastDetachTimestamp 条目，指示磁盘上次与虚拟机分离的时间，以及磁盘的最后一次使用时间。
   • lastAttachTimestamp 字段仍然存在。

验证您已完成的任务

点击检查我的进度可验证您已完成的任务。如果您已成功从虚拟机分离孤立的磁盘，则会看到一个评估分数。

从虚拟机分离孤立的永久性磁盘

任务 4. 查看 Cloud Functions 函数代码

1. 在 Cloud Shell 中，输出检索项目中所有永久性磁盘的代码部分：

   cat $WORKDIR/unattached-pd/main.py | grep "(request)" -A 12

   输出如下所示：

   def delete_unattached_pds(request): # get list of disks and iterate through it: disksRequest = compute.disks().aggregatedList(project=project) while disksRequest is not None: diskResponse = disksRequest.execute() for name, disks_scoped_list in diskResponse['items'].items(): if disks_scoped_list.get('warning') is None: # got disks for disk in disks_scoped_list['disks']: # iterate through disks diskName = disk['name'] diskZone = str((disk['zone'])).rsplit('/',1)[1] print (diskName) print (diskZone)

   该函数使用 aggregatedList 方法获取 Google Cloud 项目（函数在该项目中运行，并迭代所有磁盘）中的所有永久性磁盘。

2. 输出检查 lastAttachTimestamp 字段，并在该字段不存在的情况下删除磁盘的代码部分：

   cat $WORKDIR/unattached-pd/main.py | grep "handle never" -A 11

   输出如下所示：

   # handle never attached disk - delete it # lastAttachedTimestamp is not present try: if disk["lastAttachTimestamp"] is None: print ("none!") except KeyError: print ("disk " + diskName + " was never attached - deleting") deleteRequest = compute.disks().delete(project=project, zone=diskZone, disk=diskName) deleteResponse = deleteRequest.execute() waitForZoneOperation(deleteResponse, project, diskZone) print ("disk " + diskName + " was deleted") continue

   如果 lastAttachTimestamp 不存在（表示该磁盘从未被使用过），此部分将删除磁盘。

3. 输出用于计算磁盘存在时间（如果是孤立的磁盘）、创建磁盘快照并删除磁盘的代码部分：

   cat $WORKDIR/unattached-pd/main.py | grep "handle detached" -A 32

   输出如下所示：

   # handle detached disk - snapshot and delete # lastAttachTimestamp is present AND users is not present try: if disk['users'] is None and disk['lastDetachTimestamp'] is not None: print ("users is none") except KeyError: print ("disk " + diskName + " has no users and has been detached") detachTimestamp = dateutil.parser.parse(disk['lastDetachTimestamp']) detachedFor = pytz.utc.localize(datetime.utcnow()) - detachTimestamp print ("disk has been detached for " + str(detachedFor)) # update this for your preferred age if detachedFor.days > -1: # take a snapshot snapShotName = diskName + str(int(time.time())) print ("taking snapshot: " + snapShotName) snapshotBody = { "name": snapShotName } snapshotRequest = compute.disks().createSnapshot(project=project, zone=diskZone, disk=diskName, body=snapshotBody) snapshotResponse = snapshotRequest.execute() waitForZoneOperation(snapshotResponse, project, diskZone) print ("snapshot completed") # delete the disk print ("deleting disk " + diskName) deleteRequest = compute.disks().delete(project=project, zone=diskZone, disk=diskName) deleteResponse = deleteRequest.execute() waitForZoneOperation(deleteResponse, project, diskZone) print ("disk " + diskName + " was deleted") continue

   如果磁盘确实列出了 users，并且存在 lastDetachTimestamp，将使用此部分代码，这意味着该磁盘当前未被使用，但在某些时候被使用过。在此情况下，Cloud Functions 函数将创建磁盘的快照以保留数据，然后删除该磁盘。

4. 在 Cloud Shell 中，点击打开编辑器，以打开 Cloud Shell 编辑器来修改 main.py 文件。

注意： 如果出现提示，点击在新窗口中打开。

5. 前往 gsp648/unattached-pd。

6. 打开 main.py。

7. 修改文件中的第 15 行，将 automating-cost-optimization 替换为您的项目 ID（应类似于以下内容）：

   project = '{{{ project_0.project_id | PROJECT ID}}}'

8. 依次点击文件 > 保存，以保存该文件。

任务 5. 部署 Cloud Functions 函数

1. 停用 Cloud Functions API：

   gcloud services disable cloudfunctions.googleapis.com

2. 重新启用 Cloud Functions API：

   gcloud services enable cloudfunctions.googleapis.com

3. 为您的 appspot 服务账号添加 artifactregistry.reader 权限。

   gcloud projects add-iam-policy-binding {{{ project_0.project_id | PROJECT ID}}} \ --member="serviceAccount:{{{ project_0.project_id | PROJECT ID}}}@appspot.gserviceaccount.com" \ --role="roles/artifactregistry.reader"

4. 在 Cloud Shell 中，部署 Cloud Functions 函数：

   cd ~/gsp648/unattached-pd gcloud functions deploy delete_unattached_pds --gen2 --trigger-http --runtime=python310 --region {{{project_0.default_region | Region}}} 注意： 当系统询问 Allow unauthenticated invocations of new function [delete_unattached_pds]? (y/N)? 时，请输入 y。 注意： 部署 Cloud Functions 函数可能需要 2-5 分钟，具体取决于区域。

5. 将 Cloud Functions 函数的触发器网址设置为环境变量：

   export FUNCTION_URL=$(gcloud functions describe delete_unattached_pds --format=json --region {{{project_0.default_region | Region}}} | jq -r '.url')

验证您已完成的任务

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部署 Cloud Functions 函数

任务 6. 安排并测试 Cloud Functions 函数

1. 在 Cloud Shell 中，创建一个 App Engine 应用以使用 Cloud Scheduler：

gcloud app create --region={{{project_0.startup_script.app_region | REGION}}}

2. 在 Cloud Shell 中，创建一项 Cloud Scheduler 任务，以在每天凌晨 2 点运行 Cloud Functions 函数：

   gcloud scheduler jobs create http unattached-pd-job \ --schedule="* 2 * * *" \ --uri=$FUNCTION_URL \ --location=$REGION

验证您已完成的任务

点击检查我的进度可验证您已完成的任务。如果您已成功创建 Cloud Scheduler 任务来运行 Cloud Functions 函数，则会看到一个评估分数。

创建一项 Cloud Scheduler 任务来运行 Cloud Functions 函数

1. 通过手动触发来测试该作业：

   gcloud scheduler jobs run unattached-pd-job \ --location=$REGION

2. 确认已创建孤立磁盘的快照：

   gcloud compute snapshots list

   输出类似于以下内容：

   NAME DISK_SIZE_GB SRC_DISK STATUS orphaned-disk1560455894 500 {{{project_0.default_zone | Zone}}}/disks/orphaned-disk READY

3. 确认已删除未使用的磁盘和孤立的磁盘：

   gcloud compute disks list

   输出类似于以下内容：

   NAME LOCATION LOCATION_SCOPE SIZE_GB TYPE STATUS disk-instance {{{project_0.default_zone | Zone}}} zone 10 pd-standard READY

验证您已完成的任务

点击检查我的进度可验证您已完成的任务。如果您已通过手动触发成功测试了作业，则会看到一个评估分数。

通过手动触发来测试该作业

恭喜！

在本实验中，您完成了以下任务：

• 创建了两个永久性磁盘。
• 创建了使用其中一个磁盘的虚拟机。
• 从虚拟机分离了磁盘。
• 查看了 Cloud Functions 函数代码。
• 部署了 Cloud Functions 函数。
• 使用 Cloud Scheduler 作业测试了 Cloud Functions 函数。

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上次更新手册的时间：2025 年 11 月 14 日

上次测试实验的时间：2025 年 11 月 14 日

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