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概览

在本实验中，您将使用 Cloud Run functions 和 Cloud Scheduler 来识别和清理浪费的云资源。在 Google Cloud 上，附加到负载均衡器或虚拟机 (VM) 实例的静态 IP 地址属于免费资源。如果某个静态 IP 地址被预留，但未被使用，则该地址将按小时收费。在高度依赖静态 IP 地址和大规模动态预配的应用中，这种浪费可能会随时间推移而变得非常严重。

您将执行的操作

• 使用静态外部 IP 地址和未使用的单独静态外部 IP 地址创建 Compute Engine 虚拟机。
• 部署 Cloud Run 函数来识别未使用的 IP 地址
• 创建一项 Cloud Scheduler 作业，以使用 HTTP 触发器安排函数运行

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 Run 函数来识别和清理未使用的 IP 地址。

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 注意：启用 Cloud Scheduler API 需要一段时间。

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

启用 Cloud Scheduler API

2. 克隆代码库：

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/gcf-automated-resource-cleanup.git && cd gcf-automated-resource-cleanup/

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

   export PROJECT_ID=$(gcloud config list --format 'value(core.project)' 2>/dev/null) export region={{{project_0.default_region | Region}}} WORKDIR=$(pwd)

任务 2. 创建 IP 地址

1. 在 Cloud Shell 中，前往 unused-ip 目录：

   cd $WORKDIR/unused-ip

2. 将 IP 地址的名称导出为变量：

   export USED_IP=used-ip-address export UNUSED_IP=unused-ip-address

3. 创建两个静态 IP 地址：

   gcloud compute addresses create $USED_IP --project=$PROJECT_ID --region={{{project_0.default_region | Region}}} gcloud compute addresses create $UNUSED_IP --project=$PROJECT_ID --region={{{project_0.default_region | Region}}}

   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. 确认已创建两个地址：

   gcloud compute addresses list --filter="region:({{{project_0.default_region | Region}}})"

   在输出中，状态 RESERVED 表示 IP 地址未使用：

   NAME ADDRESS/RANGE TYPE PURPOSE NETWORK REGION SUBNET STATUS unused-ip-address 35.232.144.85 EXTERNAL {{{project_0.default_region | Region}}} RESERVED used-ip-address 104.197.56.87 EXTERNAL {{{project_0.default_region | Region}}} RESERVED

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

创建两个静态 IP 地址

5. 将已使用的 IP 地址设置为环境变量：

   export USED_IP_ADDRESS=$(gcloud compute addresses describe $USED_IP --region={{{project_0.default_region | Region}}} --format=json | jq -r '.address')

任务 3. 创建虚拟机

1. 在 Cloud Shell 中，创建一个实例：

   gcloud compute instances create static-ip-instance \ --zone={{{project_0.default_zone | Zone}}} \ --machine-type=e2-medium \ --subnet=default \ --address=$USED_IP_ADDRESS

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

使用之前创建的静态 IP 地址创建一个实例。

2. 确认现在正使用其中一个 IP 地址：

   gcloud compute addresses list --filter="region:({{{project_0.default_region | Region}}})"

   输出类似于以下内容：

   NAME ADDRESS/RANGE TYPE PURPOSE NETWORK REGION SUBNET STATUS unused-ip-address 35.232.144.85 EXTERNAL {{{project_0.default_region | Region}}} RESERVED used-ip-address 104.197.56.87 EXTERNAL {{{project_0.default_region | Region}}} IN_USE

任务 4. 查看 Cloud Run 函数代码

• 在 Cloud Shell 中，输出代码的主要部分：

  cat $WORKDIR/unused-ip/function.js | grep "const compute" -A 31

输出如下所示：

const compute = new Compute(); compute.getAddresses(function(err, addresses){ // gets all addresses across regions if(err){ console.log("there was an error: " + err); } if (addresses == null) { console.log("no addresses found"); return; } console.log("there are " + addresses.length + " addresses"); // iterate through addresses for (let item of addresses){ // get metadata for each address item.getMetadata(function(err, metadata, apiResponse) { // if the address is not used: if (metadata.status=='RESERVED'){ // compute age by converting ISO 8601 timestamps to Date var creationDate = new Date(metadata.creationTimestamp); var currDate = new Date(); var addressAge = Math.floor((currDate - creationDate)/86400e3);; // delete address item.delete(function(err, operation, apiResponse2){ if (err) { console.log("could not delete address: " + err); } }) }

在前面的代码示例中，以下内容至关重要：

• compute.getAddresses(function(err, addresses) 使用 getAddresses 方法检索项目中所有区域的 IP 地址。

• item.getMetadata(function(err, metadata, apiResponse) 获取每个 IP 地址的元数据并检查其 STATUS 字段。

• if ((metadata.status=='RESERVED') & (calculateAge(metadata.creationTimestamp) >= ageToDelete)){ 检查 IP 地址是否已被使用，并使用辅助函数计算其存在时间，然后将其存在时间与常量（在本实验中设置为 0）进行比较。

• item.delete(function(err, operation, apiResponse2){ 用于删除 IP 地址。

任务 5. 部署 Cloud Run 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。将 [PROJECT_ID] 替换为您的 QwikLabs 项目 ID。

   gcloud projects add-iam-policy-binding [PROJECT_ID] \ --member="serviceAccount:[PROJECT_ID]@appspot.gserviceaccount.com" \ --role="roles/artifactregistry.reader"

4. 在 Cloud Shell 中，部署 Cloud Run 函数：

   gcloud functions deploy unused_ip_function --gen2 --trigger-http --runtime=nodejs20 --region={{{project_0.default_region | Region}}}
   • 如果出现提示，请输入 Y 以允许未经身份验证的调用。
   注意：部署 Cloud Run 函数可能需要 2-5 分钟，具体取决于区域。

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

部署 Cloud Run 函数

6. 将触发器网址设置为环境变量：

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

任务 6. 安排并测试 Cloud Run 函数

1. 在 Cloud Shell 中，创建一个 App Engine 应用，以便使用 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 Run 函数：

   gcloud scheduler jobs create http unused-ip-job \ --schedule="* 2 * * *" \ --uri=$FUNCTION_URL \ --location={{{project_0.default_region | Region}}}

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

创建 App Engine 应用

3. 通过手动触发来测试该作业：

   gcloud scheduler jobs run unused-ip-job \ --location={{{project_0.default_region | Region}}}

您应该不会收到任何输出。

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

运行 Cloud Scheduler 作业

4. 确认已删除未使用的 IP 地址：

   gcloud compute addresses list --filter="region:({{{project_0.default_region | Region}}})"

输出类似于以下内容：

NAME ADDRESS/RANGE TYPE PURPOSE NETWORK REGION SUBNET STATUS used-ip-address 104.197.56.87 EXTERNAL {{{project_0.default_region | Region}}} IN_USE

点击检查我的进度以验证是否完成了以下目标：

确认已删除未使用的 IP 地址

恭喜！

在本实验中，您完成了以下任务：

• 使用静态外部 IP 地址和未使用的单独静态外部 IP 地址创建了 Compute Engine 虚拟机。
• 部署了 Cloud Run 函数来识别未使用的 IP 地址
• 创建了一项 Cloud Scheduler 作业，以使用 HTTP 触发器安排函数运行

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上次更新手册的时间：2025 年 1 月 15 日

上次测试实验的时间：2025 年 1 月 15 日

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