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概览

Bigtable 是 Google 的全托管式可扩缩 NoSQL 数据库服务。Bigtable 非常适合将大量数据存储在键值对存储区中，并适合个性化、广告技术、金融技术、数字媒体和物联网 (IoT) 等应用场景。Bigtable 支持以低延迟方式实现高读写吞吐量，以便快速访问大量数据并进行处理和分析。

Bigtable 提供了许多选项来监控和管理实例的健康状况和性能，包括存储（磁盘）和计算 (CPU) 利用率图表、灵活的节点自动扩缩选项、用于提高数据耐用性和可用性的复制功能，以及表的备份和恢复功能。

在本实验中，您将访问各种图表来监控 Bigtable 实例中的磁盘利用率，更新现有集群以使用节点自动扩缩功能，在实例中实施复制，以及在 Bigtable 中备份和恢复数据。

您将执行的操作

在本实验中，您将学习如何监控和管理 Bigtable 实例的健康状况和性能。

• 监控 Bigtable 实例的磁盘和 CPU 利用率。
• 在 Bigtable 中配置节点自动扩缩和复制功能。
• 在 Bigtable 中备份和恢复数据。

前提条件

• 对数据库概念和术语有基本的了解，例如实例、架构和键
• 完成名为设计和查询 Bigtable 架构的实验

设置和要求

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. 监控磁盘利用率

为确保 Bigtable 实例的性能，请务必监控实例中每个集群的磁盘和 CPU 利用率。

在此任务中，您将使用 Bigtable 中的“监控”标签页来查看集群的磁盘利用率，以确保这些值低于建议的阈值。

监控磁盘利用率

在 Bigtable 中，每个集群的存储容量由存储类型（SSD 或 HDD）和节点数决定。随着集群中的数据量增加，Bigtable 会在集群中的各个节点之间重新分配数据。

通常，我们建议您在集群中使用不超过 70% 的磁盘存储空间。对于延迟时间敏感的应用，我们建议每个节点的存储空间利用率保持在 60% 以下。随着数据量的增长，您可以添加更多节点来保持较低的延迟时间。

1. 在 Google Cloud 控制台的导航菜单 () 中，点击数据库下的 Bigtable。

2. 点击名为 sandiego 的实例 ID。

3. 在 Bigtable 的导航菜单中，点击 System Insights。

4. 对于分组依据，选择集群。

   查看名称以 Storage 前缀开头的图表。

   您可以将存储空间用量（以字节为单位）除以集群中的节点数来计算每个节点的存储空间用量。

任务 2. 配置节点自动扩缩功能

查看集群的磁盘和 CPU 利用率后，您可能需要增加节点数量，以满足推荐的计算和存储级别。Bigtable 提供了手动分配或自动扩缩集群中节点数的选项。

为集群启用自动扩缩功能后，Bigtable 会调整节点数，以满足 CPU 和存储空间利用率目标。在此任务中，您将为 Bigtable 实例中的现有集群启用节点自动扩缩功能。

1. 在 Bigtable 的导航菜单中，点击实例下的概览。

2. 在集群 ID 列表中，点击名为 sandiego-traffic-sensors-c1 的集群 ID。

   查看概览部分中提供的详细信息。节点扩缩模式目前设置为“手动扩缩节点”。

3. 如需为集群应用节点自动扩缩功能，请运行以下命令：

gcloud bigtable clusters update sandiego-traffic-sensors-c1 \ --instance=sandiego \ --autoscaling-min-nodes=1 \ --autoscaling-max-nodes=3 \ --autoscaling-cpu-target=60

4. 刷新页面，然后对“自动扩缩节点”点击显示详情。

   自动扩缩功能已应用于集群，可从一个节点自动扩缩到三个节点。CPU 利用率目标设置为建议值 60%。

点击“检查我的进度”以验证是否完成了以下目标： 配置节点自动扩缩功能。

任务 3. 配置复制

如果实例只有一个集群，那么数据的耐用性和可用性将只依赖于该集群所在的可用区。复制功能可在多个地区或区域中分别为您的数据存储一份副本，并且在需要时，可自动在多个集群之间进行故障切换，从而提高数据的耐用性和可用性。

在此任务中，您将通过添加启用了自动扩缩的新集群，在 Bigtable 实例中配置复制功能，以确保为新集群预配足够的资源。

1. 如需返回实例的概览页面，请点击实例 sandiego。

2. 点击修改实例。

3. 点击添加集群。

4. 输入所需信息以创建新集群：

属性	值
集群 ID	sandiego-traffic-sensors-c2
区域
可用区	选择任何可用区。
节点扩缩模式	自动扩缩
下限	1
上限	3
CPU 利用率目标	60

5. 点击添加。

6. 点击保存。

在集群 ID 列表中，现在有两个集群：

• sandiego-traffic-sensors-c1
• sandiego-traffic-sensors-c2

点击“检查我的进度”以验证是否完成了以下目标： 配置复制。

任务 4. 在 Bigtable 中备份和恢复数据

在 Bigtable 中，您可以备份表的架构和数据，然后根据需要将备份恢复到新表中。复制的目的是实现故障切换，将服务转移到不同的区域或可用区，而备份则用于帮助您从应用级数据损坏或意外删除表等操作错误中恢复数据。

在此任务中，您将创建名为 current_conditions 的表的备份，然后将备份恢复到实例的新表中。

创建备份

1. 在 Bigtable 的导航菜单中，点击实例下的表。

2. 在表 ID 列表中，找到 current_conditions 所在的行，点击表操作 () 菜单，然后点击创建备份。

   表 ID 预填充为 current_conditions，这将是该表的首个可用备份。

3. 对于集群 ID，选择 sandiego-traffic-sensors-c1。

   集群 ID 用于标识备份表的集群和存储备份的集群。

4. 对于备份 ID，输入 current_conditions_30。

5. 对于设置到期日期，选择 30 天。

   到期日期会自动更新为自当前时间开始的 30 天。

6. 点击创建。

恢复备份

在 Bigtable 中无法读取备份。如需访问备份中的数据，可以使用 Bigtable“备份”标签页中的“恢复”选项。

1. 在备份 ID 列表中，找到 current_conditions_30 对应的行，然后点击恢复。

2. 对于表 ID，输入 current_conditions_30_restored。

3. 点击恢复。

4. 如需移除表 ID 的过滤条件，请点击表：current_conditions_30_restored旁边的 x。

   在表 ID 列表中，现在有两个表：

   • current_conditions
   • current_conditions_30_restored

点击“检查我的进度”以验证是否完成了以下目标： 创建备份并进行恢复。

删除备份

您还可以轻松删除不再需要的备份。

1. 在 Bigtable 的导航菜单中，点击实例下的备份。

2. 在备份 ID 列表中，找到 current_conditions_30 所在的行，点击三个竖点，然后选择删除。

3. 在确认对话框中，输入 current_conditions_30

4. 点击删除。

恭喜！

您现在已完成监控和管理 Bigtable 实例的健康状况和性能的关键任务，包括查看磁盘利用率，启用节点自动扩缩和复制功能，以及备份和恢复数据。

后续步骤/了解详情

• 查看实验创建和管理 Bigtable 实例：实验室挑战赛。

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上次更新手册的时间：2025 年 5 月 7 日

上次测试实验的时间：2025 年 5 月 7 日

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