無料でVPS Google Cloud Compute Engine(GCE)の概要

Google Cloud Compute Engine(GCE)は、機能は制限されていますが、ある一定期間無料で利用することができます。GCEの概要、無料で利用する際の注意点、始め方等についてまとめました。(2024年1月現在)

※目次をクリックすると目次の下部にコンテンツが表示されます。

Compute Engine(GCE)の概要、特長
(1)Compute Engine(GCE)の概要
 
・Googleのインフラストラクチャで仮想マシンを作成して実行できる、安全性の高いカスタマイズ可能なコンピューティングサービス。
 
(2)マシンファミリー、マシンシリーズ、マシンタイプ
 
1)マシンファミリー
 
・特定のワークロードに合わせて最適化されたプロセッサとハードウェアから構成される一連のセット。
・VMインスタンスを作成するときに、優先マシンファミリーから事前定義されたマシンタイプまたはカスタムマシンタイプを選択する。
 
●マシンファミリーの種類
①汎用
・さまざまなワークロードに対応し優れたコストパフォーマンスを実現。
・x86アーキテクチャまたはArmアーキテクチャのいずれかで動作する汎用マシンシリーズを提供。
 
②コンピューティング最適化
・Compute Engineでコアあたりのパフォーマンスが最も高く、コンピューティング負荷の高いワークロード向けに最適化。
・ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)、ゲームサーバー、レイテンシの影響を受けやすいAPIなどのワークロードでの使用に適している。
 
③メモリ最適化
・メモリ使用量の多いワークロードに理想的で、他のマシンファミリーよりもコアあたりのメモリ容量が多く、最大で12TBのメモリを搭載。
・OLAPとOLTP SAPのワークロード、ゲノムモデリング、電子設計自動化、最も多くのメモリを消費するHPCワークロードに最適なマシンシリーズが存在。
・SAP HANAなどの大規模なインメモリデータベースや、インメモリデータ分析など、メモリ使用量の多いワークロードに適している。
 
④アクセラレータ最適化
・機械学習(ML)やハイ パフォーマンスコンピューティング(HPC)など、超並列CUDA(Compute Unified Device Architecture)コンピューティングワークロードに理想的。
・GPUを必要とするワークロードに最適。
・NVIDIA Ampere A100 Tensor Core GPUを基盤としている。
・MLやハイ パフォーマンスコンピューティングなど、特に要求の厳しいワークロードのために設計されている。
 
2)マシンシリーズ
 
・マシンファミリーは、シリーズと世代でさらに分類される。
例)汎用マシンファミリー内のN1シリーズは、N2シリーズの旧バージョン。
・通常、世代番号やシリーズ番号が高いほど、基盤となるCPUプラットフォームや技術が新しいことを意味する。
例)M3シリーズはM2シリーズの新しい世代。
 
●E2マシンシリーズ
・最大で32個のvCPUと128GBのメモリ(vCPUあたり最大8GB)を備え、すべてのマシン シリーズの中で最も低コスト。
・Intelプロセッサまたは第2世代のAMD EPYC Romeプロセッサを実行する事前定義された CPUプラットフォームがある。(プロセッサは、VMを作成する際に選択される)。
・事前定義VMとカスタムVMで利用できる。
・このマシン シリーズには、特に確約利用割引と組み合わせた場合に、Compute Engine で最低価格で利用可能なさまざまなコンピューティングリソースが用意されている。
・共有コアマシンタイプが含まれている。このマシンタイプは物理的なコアを時分割で使用。
→リソースの少ない小さなアプリケーションの実行に使用できる費用対効果の高い方法
 
3)マシンタイプ
 
・すべてのマシンタイプには、VMのリソースセットを備えた事前定義されたマシンタイプがある。
・事前定義されたマシンタイプがニーズに合わない場合は、一部のマシンシリーズにカスタムマシンタイプを作成することもできる。
 
●E2マシンシリーズの共有コアVM
・マルチタスク用に異なるvCPUに対して物理コアを時間分割方式で使用するために、コンテキスト切り替えを使用する。
・事前定義されたマシンタイプとカスタムマシンタイプとは異なり、共有コアマシンタイプには、vCPUとメモリの両方を含む、事前定義された料金が発生する。
・E2共有コアマシンタイプは費用対効果が高く、virtioメモリバルーンデバイスを備え、小さなワークロードに最適。
・E2共有コアマシンタイプを使用すると、VMはマシンタイプに応じた特定の割合の時間で、1つの物理コア上で共有された2つのvCPUを同時に実行する。
 
〇e2-microマシンタイプ
・2つのvCPUを維持し、それぞれがCPU時間の12.5%、合計25%のCPU時間を占める。

GCEの特長
①事前定義されたマシンタイプ
・ビルド済みのすぐに使える構成で、迅速に実行開始
 
②カスタムマシンタイプ
・ユーザーはニーズに合わせてマシンタイプを簡単にカスタマイズできる。
・費用とのバランスをとりつつ、ワークロードに最適な数のvCPUとメモリでVM を作成
・カスタムマシンタイプは、使用するリソース(vCPUとメモリ)によって料金が決定される。
 
③Spotマシン
・Spot VMは、バッチジョブやフォールトトレラントなワークロードに適した、手頃な料金のコンピューティングインスタンス。
・アプリケーションがフォールトトレラントで、インスタンスのプリエンプションに対応できる場合は、スポットインスタンスを使用することでCompute Engineの費用を最大91% 削減できる。
・M2、M3、H3 マシンシリーズを除き、すべてのマシンシリーズでは Spot VM(およびプリエンプティブル VM)がサポートされる。
 
④Confidential Computing
・特に機密性の高いデータを処理中に暗号化
 
⑤サイズ適正化の推奨
・自動的に表示される推奨事項を基にリソース使用率を適正化。
・稼働中のVMのCPUとメモリ使用量をモニタし、過去8日間のデータを使用して推奨を提供。
例)ほとんどの時間でインスタンスのCPU使用率が低かった場合、Compute Engineは仮想CPU の少ないマシンタイプを推奨する。
・Compute Engineから提案される推奨は、”Google Cloud Console” で確認できる。

GCEを無料で使う際の注意点
(1)Google Cloudで無料で実行できること
 
1)Compute Engineが毎月の上限枠まで無料で利用可能(全ユーザー)
 
・1つのe2-microインスタンス(1ヵ月あたり)
 
●無料枠の使用量上限
イ)e2-micro インスタンスの上限
・インスタンス数ではなく時間に基づく。
・当月内の合計時間数と同等の時間数を使い切るまで、毎月のすべてのe2-microインスタンスの使用は無料になる。
 
ロ)利用できるリージョン
・オレゴン: us-west1 日本からの距離の面でお勧め。
・アイオワ: us-central1
・サウスカロライナ: us-east1
 
ハ)ディスク
・30GB-月の標準永続ディスク
 
ニ)外部IPアドレス
・Compute Engine の無料枠では外部IPアドレスに対する課金は発生しない。
 
〇e2-microインスタンス(オレゴン: us-west1)の場合
・料金表記載の金額 $0.00838/時間、$6.12/月
 
2)$300分の無料クレジット(新規ユーザーのみ
 
3)事前構築済みソリューションを無料でデプロイ(新規ユーザーのみ)
 
●注意事項
無料トライアルの期間中に、無料枠のリソースを利用の場合、無料枠の使用により無料トライアルのクレジットが消費されることはない。
 
(2)Google Cloud の無料プログラム
 
1)90日間 $300分無料トライアル
 
・新規ユーザーは、$300相当の無料のCloud Billingのクレジットを含む90日間の無料トライアルを利用できる。
・クレジットは、1つのプロダクトまたは複数のプロダクトを組み合わせて利用できる。
・無料トライアルでは、Google Cloudについて学習する際に使用するリソースへのお支払いに充当できる Cloud Billingクレジットを無料で提供している。
 
〇利用資格
・以前にGoogle Cloud、Google Maps Platform、Firebase を有料で利用したことがない。
・以前に無料トライアルに登録したことがない。
 
〇無料トライアル、課金
・無料トライアルの登録を完了するには、身元確認のため、Cloud 請求先アカウントを設定する際にクレジットカードまたは他の支払い方法を入力する必要がある。
・Cloud 請求先アカウントを設定しただけでは、課金は有効にならない。
・Cloud 請求先アカウントを有料アカウントにアップグレードし、明示的に課金を有効にしない限り、課金されることはない。
 
〇無料トライアルの終了の条件
・$300 相当のクレジットを使い切った。
・登録から 90 日が経過した場合。
 
〇無料枠の使用
・無料トライアルの期間中に、無料枠のリソースを利用の場合、無料枠の使用により無料トライアルのクレジットが消費されることはない。
 
2)無料枠
 
・月々の使用量上限内で Compute Engine、Cloud Storage、BigQuery などの厳選された Google Cloud プロダクトを無料で利用できる。
・無料トライアルとは異なり、無料枠はすべての Google Cloud ユーザーが利用できる。
・無料枠リソースは通常、1 か月間隔で提供される。無料枠のリソースはクレジットではないため、期間をまたがって累積することや、繰り越されることはない。
・無料枠の制限の範囲内であれば、リソースは、無料トライアルのクレジットまたはトライアル終了後に Cloud 請求先アカウントのお支払い方法に対して課金されることはない。
 
〇無料枠の使用量上限の超過
・無料枠の使用量上限を超えると、標準料金が自動的に課金される。
・Google Cloud Console で予算とアラートを設定することで、費用のモニタリングと管理を行うことができる。

Google Cloudの無料トライアルを開始
1)無料トライアルの開始、ログイン、アカウント登録
 
①Google Cloudの”無料で開始”をクリック
 
②Google Cloud Platformのログイン画面に遷移
・Gmailのアカウントでログイン
 
③アカウント情報、クレジットカード情報の入力
・ステップ 1/2 アカウント情報
 国 日本
・ステップ 2/2 お支払い情報の確認
 アカウントの種類:個人 or ビジネス
 お支払い方法:クレジットカード情報、住所
 
2)支払情報の確認方法
 
ナビゲーションメニューの”お支払い”をクリック
 ↓
・月単位の総費用:0
・無料トライアルのクレジット:\44,936(元の残高:\44,936)
・残り日数:91日
 
3)無料枠を超過しようように予算の設定
 
・ナビゲーションメニューの”お支払い”をクリック
→左側メニューの”予算とアラート”をクリック
→中央ペインの”予算を作成”をクリック
→①範囲
  ”名前”欄の入力
 ②金額
  ”目標金額”欄に金額を入力
 ③終了

GCEでVMインスタンスを作成
1)VMインスタンスを作成
 
①”Compute Engine API”を有効にする
・ナビゲーションメニューの”Compute Engine”をクリック
→VMインスタンスを選択
→”Compute Engine API”が表示
→”有効にする”をクリック
 
②VMインスタンスを作成
・”インスタンスを作成”をクリック
 ↓
・リージョンを選択:us-west1(オレゴン)
・マシンの構成
 マシンファミリー:”汎用”を選択
 マシンシリーズ:”E2″を選択
 マシンタイプ:プリセット、”共有コアのe2-micro”を選択
   ↓
  vCPU:0.25~2vCPU(1個の共有コア)
  Memory:1GB
  月間予測:$7.11
・可用性ポリシー VMプロビジョニングモデル(標準 or スポット)
→標準を選択
 
③ブートディスク、OS情報の選択
・ブートディスク
→変更をクリック
 
イ)OS
〇選択できるOS、バージョン
・CentOS:CentOS7、CentOS Stream8、CentOS Stream9
・Container Optimized OS
・Debian
・Deep Learning on Linux
・Fedora
・Fedora CentOS
・HPC VM Image
・openSUSE
・Red Hat Enterprise Linux
・Red Hat Enterprise Linux for SAP
・Rocky Linux
・SQL Server on Windows Server
・SUSE Linux Enterprise BYOS
・SUSE Linux Enterprise Server
・SUSE Linux Enterprise Server for SAP
・Ubuntu
・Ubuntu Pro
・Windows Server
 
ロ)ブートディスクの種類
〇選択項目
Ⅰ)標準永続ディスク
・コスト重視
・スループットが最適化されたブート以外のデータドライブ
・無料トライアルの対象。
Ⅱ)バランス永続ディスク
・汎用のエンタープライズ アプリケーション。
・GB あたりの費用対効果が最高
Ⅲ)SSD永続ディスク
・パフォーマンス重視
・ビジネス クリティカルなアプリケーション。
・IOPS あたりの費用対効果が最高。
Ⅳ)エクストリーム永続ディスク
・SAP Hana などのハイエンド データベース ワークロード
  ↓
“標準永続ディスク”を選択
 
※無料枠の使用量上限
・マシンタイプ:e2-micro
・利用できるリージョン
 オレゴン: us-west1 日本からの距離の面でお勧め。
 アイオワ: us-central1
 サウスカロライナ: us-east1
・ディスク:30GB-月の標準永続ディスク
 
※課金の月間予測
・デフォルトの”バランス永続ディスク”の場合
 $6.11+$3.00=$9.11
・無料枠の対象の”標準永続ディスク”の場合
 $6.11+$1.20=$7.31
 
ハ)その他の項目
・デフォルトのまま
 
④一番下の”作成”ボタンクリック
 
2)ネットワークのデフォルト設定を確認
 
作成したインスタンスの詳細ページ表示
→”編集”をクリック
→ネットワークインターフェースを展開
 
〇プライマリ内部IPv4アドレス
・エフェメラル
 
〇外部IPアドレス
・エフェメラル(デフォルト)
→共有エフェメラルIPアドレスプールのIPを使用
・静的外部IPアドレスを予約
→未使用の静的IPアドレスを選択
 
※エフェメラルIPアドレスと静的IPアドレス
〇エフェメラルIPアドレス
・リソースの存続期間を超えて保持されないIPアドレス。
・通常、リソースを停止または削除すると、エフェメラルIPアドレスが解放される。
〇静的IPアドレス
・静的IPアドレスを予約すると、明示的に解放するまでそのアドレスはプロジェクトに割り当てられたまま。
・特定のIPアドレスに依存しているサービスあり、別のリソースがそのアドレスを使用できないようにする必要がある場合に便利。
 
3)VMインスタンスのステータス
 
①VMインスタンスの主なステータス
〇RUNNING(実行中)
〇TERMINATED(停止)
・ユーザーがVMを停止したか、VMで障害が発生。
・VMは再起動または削除できる。
〇SUSPENDED(一時停止状態)
・このVMは再開または削除できる。
 
②停止、一時停止、リセットの違いと注意点
〇停止(TERMINATED)
・VMの課金:課金されない
・永続ディスク:維持される。課金される
・外部のエフェメラルIP:解放される
・静的外部IP:維持される。課金される。
 
〇一時停止(SUSPENDED)
・VMの課金:課金される
・永続ディスク:維持される。課金される
・外部のエフェメラルIP:解放される
・静的外部IP:維持される。課金される。
 
〇リセット(リセット後もRUNNINGのまま)
・VMの課金:課金される
・永続ディスク:課金される
・外部のエフェメラルIP:解放される
・静的外部IP:維持される。課金される。
 
③インスタンス稼働時間と課金
・インスタンスの稼働時間は、インスタンスを起動してからインスタンスを停止するまでの秒数を測定したもの。
・インスタンスの停止とは、インスタンスの状態が TERMINATED の場合。
・インスタンスに障害が発生し、システムによって TERMINATED とされた場合には、インスタンスが TERMINATED になった後の料金は発生しない。
・インスタンスがアイドル状態にもかかわらず、ステータスが RUNNING の場合は、インスタンスの稼働時間に対して課金される。

GCEでIPアドレスを静的IPアドレスに変更
●既存のVMインスタンスのエフェメラル外部 IP アドレスを昇格させる
 
①Google CloudコンソールでVPCネットワークをクリック
②”IPアドレス”をクリック
③”外部 IP アドレス”をクリック。
④昇格するIPアドレスの”その他の操作”メニューで”静的IPアドレスに昇格”をクリック。
⑤新しい静的IPアドレスの名前を入力し、”予約”をクリック。

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