GCP 實戰筆記：Cloud Storage 與 Cloud SQL 整合應用

18th鐵人賽

alanliang

2026-10-15 12:44:22

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GCP 實戰筆記：Cloud Storage 與 Cloud SQL 整合應用

實驗目標與架構

Compute Engine (VM)：建立一台運行 Debian 的 VM (bloghost)，透過啟動腳本自動安裝 Apache 與 PHP 環境，並開啟 HTTP (80) 防火牆。
Cloud Storage (GCS)：建立以 Project ID 命名的 Bucket，下載並上傳範例圖片，設定公開存取權限（allUsers:R）。
Cloud SQL (MySQL)：建立受管 MySQL 實例 (blog-db)，建立專用使用者，並設定授權網路允許 VM 的 External IP 存取。
應用程式串接：在 VM 上建立 index.php，整合 GCS 圖片與 Cloud SQL 資料庫連線，驗證網頁正常顯示與連線成功。

完整 CLI 操作流程

Step 0. 環境變數設定

開啟 Cloud Shell 後，預先定義本次實驗分配到的區域與地理位置：

# 根據實驗手冊提示設定對應的 Region 與 Zone
export REGION=us-east4
export ZONE=us-east4-b
export LOCATION=US

Step 1. 部署 Web Server VM 與防火牆規則

透過 startup-script 在開機時自動安裝 Apache2 與 PHP MySQL 模組，並加上 http-server 網路標籤：

# 1. 建立 VM Instance
gcloud compute instances create bloghost \
  --project=$DEVSHELL_PROJECT_ID \
  --zone=$ZONE \
  --machine-type=e2-standard-2 \
  --image-family=debian-12 \
  --image-project=debian-cloud \
  --tags=http-server \
  --metadata=startup-script='#!/bin/bash
apt-get install apache2 php php-mysql -y
service apache2 restart'

# 2. 建立防火牆規則允許 HTTP (Port 80)
gcloud compute firewall-rules create default-allow-http \
  --project=$DEVSHELL_PROJECT_ID \
  --direction=INGRESS \
  --priority=1000 \
  --network=default \
  --action=ALLOW \
  --rules=tcp:80 \
  --target-tags=http-server

# 3. 取得並暫存 VM 的外部公用 IP
VM_EXT_IP=$(gcloud compute instances describe bloghost \
  --zone=$ZONE \
  --format='get(networkInterfaces[0].accessConfigs[0].natIP)')
echo "VM External IP: $VM_EXT_IP"

Step 2. 建立 Cloud Storage Bucket 與託管靜態圖片

Bucket 名稱需全球唯一，本實驗使用預設環境變數 $DEVSHELL_PROJECT_ID 作為名稱：

# 1. 建立 Storage Bucket
gcloud storage buckets create -l $LOCATION gs://$DEVSHELL_PROJECT_ID

# 2. 下載範例圖片至 Cloud Shell 本地
gcloud storage cp gs://cloud-training/gcpfci/my-excellent-blog.png my-excellent-blog.png

# 3. 上傳圖片至建立的 Bucket
gcloud storage cp my-excellent-blog.png gs://$DEVSHELL_PROJECT_ID/my-excellent-blog.png

# 4. 修改物件 ACL，將該圖片設為公開讀取
gsutil acl ch -u allUsers:R gs://$DEVSHELL_PROJECT_ID/my-excellent-blog.png

Step 3. 建立 Cloud SQL (MySQL) 實例與授權網路

建立 MySQL 8.0 實例，設定專用帳號，並將 VM 的對外 IP 加入白名單：

# 1. 建立 Cloud SQL Instance（注意：僅指定 --zone，勿同時指定 --region）
gcloud sql instances create blog-db \
  --project=$DEVSHELL_PROJECT_ID \
  --database-version=MYSQL_8_0 \
  --zone=$ZONE \
  --tier=db-custom-2-7680 \
  --root-password="Passw0rd1!"

# 2. 建立資料庫使用者 blogdbuser
gcloud sql users create blogdbuser \
  --instance=blog-db \
  --password="Passw0rd1!"

# 3. 授權 VM 的外部 IP (以 /32 CIDR 格式) 連線至 Cloud SQL
gcloud sql instances patch blog-db \
  --authorized-networks="${VM_EXT_IP}/32"

# 4. 取得並暫存 Cloud SQL 的公用 IP
SQL_IP=$(gcloud sql instances describe blog-db \
  --format='get(ipAddresses[0].ipAddress)')
echo "Cloud SQL IP: $SQL_IP"

Step 4. 產生 PHP 網頁並部署至 VM

在 Cloud Shell 本地透過 Here-Doc 生成網頁程式碼，透過 sed 替換動態 IP 與專案 ID，再使用 scp 與 ssh 佈署到 VM：

# 1. 在本地建立包含 GCS 圖片與 PDO 資料庫連線的 index.php 範本
cat <<'EOF' > index.php
<html>
<head><title>Welcome to my excellent blog</title></head>
<body>
<img src="https://storage.googleapis.com/PROJECT_ID/my-excellent-blog.png">
<h1>Welcome to my excellent blog</h1>
<?php
 $dbserver = "SQL_IP";
 $dbuser = "blogdbuser";
 $dbpassword = "Passw0rd1!";

 try {
  $conn = new PDO("mysql:host=$dbserver;dbname=mysql", $dbuser, $dbpassword);
  $conn->setAttribute(PDO::ATTR_ERRMODE, PDO::ERRMODE_EXCEPTION);
  echo "Connected successfully";
} catch(PDOException $e) {
  echo "Database connection failed:: " . $e->getMessage();
}
?>
</body></html>
EOF

# 2. 替換專案 ID 與 Cloud SQL IP 變數
sed -i "s/PROJECT_ID/$DEVSHELL_PROJECT_ID/g" index.php
sed -i "s/SQL_IP/$SQL_IP/g" index.php

# 3. 將檔案傳送至 bloghost VM 並放置到 /var/www/html/，最後重啟 Apache
gcloud compute scp index.php bloghost:/tmp/index.php --zone=$ZONE
gcloud compute ssh bloghost --zone=$ZONE --command="sudo mv /tmp/index.php /var/www/html/index.php && sudo systemctl restart apache2"

Step 5. 終端驗證

直接在 Cloud Shell 發送 HTTP 請求驗證整合狀態：

curl http://$VM_EXT_IP/index.php

預期輸出結果：

<html>
<head><title>Welcome to my excellent blog</title></head>
<body>
<img src="https://storage.googleapis.com/<YOUR_PROJECT_ID>/my-excellent-blog.png">
<h1>Welcome to my excellent blog</h1>
Connected successfully</body></html>

核心注意事項與踩坑重點 (Troubleshooting)

Cloud SQL 指令參數衝突

問題：若同時傳入 --region 與 --zone，CLI 會報錯：argument --region: At most one of --region | --gce-zone | --secondary-zone --zone can be specified.。
解法：在建立單一區域實例時，僅需指定 --zone=$ZONE，系統會自動匹配對應 Region。

Bash 驚嘆號擴展問題 (History Expansion)

問題：在 Bash 雙引號字串中直接使用包含 ! 的密碼（如 "Passw0rd1!"）會觸發歷史事件解析，出現 -bash: !: event not found，導致密碼被清空（PHP 出現 using password: NO 錯誤）。
解法：建立指令檔時使用單引號標籤（cat <<'EOF'）阻斷終端解析，或將檔案先寫在本地再用 scp 傳送至 VM。