graph TD
subgraph GCP ["Google Cloud Platform"]
direction LR
subgraph GlobalInfrastructure ["全球基础设施"]
direction TB
Region1["区域 1 (例如: us-central1)"]
Region2["区域 N (例如: asia-northeast1)"]
Zone1A["可用区 1-A"]
Zone1B["可用区 1-B"]
ZoneNA["可用区 N-A"]
PoP["边缘节点 PoP"]
Region1 --- Zone1A & Zone1B
Region2 --- ZoneNA
GlobalNetwork["全球高速网络"] --- Region1 & Region2 & PoP
end
subgraph CoreServices ["核心服务"]
direction TB
subgraph Compute ["计算服务"]
GCE["Compute Engine (VMs)"]
GKE["Kubernetes Engine (容器)"]
AppEngine["App Engine (PaaS)"]
CloudFunctions["Cloud Functions (FaaS)"]
end
subgraph Storage ["存储服务"]
CloudStorage["Cloud Storage (对象)"]
PersistentDisk["Persistent Disk (块)"]
Filestore["Filestore (文件)"]
CloudSQL["Cloud SQL (关系型DB)"]
Spanner["Spanner (全球DB)"]
Bigtable["Bigtable (NoSQL)"]
end
subgraph Networking ["网络服务"]
VPC["VPC 网络"]
LoadBalancing["Cloud Load Balancing"]
CloudDNS["Cloud DNS"]
CloudCDN["Cloud CDN"]
end
subgraph DataAnalytics ["数据与分析"]
BigQuery["BigQuery (数据仓库)"]
Dataflow["Dataflow (数据处理)"]
PubSub["Pub/Sub (消息传递)"]
end
%% 连接关系 (高层次示意)
Compute -- 使用 --> Storage
Compute -- 连接 --> Networking
Networking -- 连接 --> GlobalInfrastructure
PoP -- 集成 --> CloudCDN
DataAnalytics -- 处理 --> Storage
DataAnalytics -- 交互 --> PubSub
AppEngine & CloudFunctions -- 触发 --> PubSub
end
subgraph ManagementSecurity ["管理与安全 (贯穿各层)"]
direction TB
IAM["Identity & Access Management (IAM)"]
SecurityCommand["Security Command Center"]
CloudArmor["Cloud Armor"]
Monitoring["Cloud Monitoring"]
Logging["Cloud Logging"]
Console["Cloud Console / CLI"]
end
%% 整体关系
CoreServices -- 运行于 --> GlobalInfrastructure
ManagementSecurity -- 管理与保护 --> CoreServices & GlobalInfrastructure
end
User["用户 / 应用"] --> LoadBalancing
User --> CloudCDN
User --> Console
%% 样式 (可选)
classDef default fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px;
classDef infra fill:#e6f2ff,stroke:#36c,stroke-width:2px;
classDef compute fill:#fff0e6,stroke:#f60,stroke-width:2px;
classDef storage fill:#e6ffe6,stroke:#090,stroke-width:2px;
classDef network fill:#ffe6e6,stroke:#c00,stroke-width:2px;
classDef data fill:#ffffcc,stroke:#cc0,stroke-width:2px;
classDef mgmt fill:#f0f0f0,stroke:#666,stroke-width:2px;
class GlobalInfrastructure,Region1,Region2,Zone1A,Zone1B,ZoneNA,PoP,GlobalNetwork infra;
class Compute,GCE,GKE,AppEngine,CloudFunctions compute;
class Storage,CloudStorage,PersistentDisk,Filestore,CloudSQL,Spanner,Bigtable storage;
class Networking,VPC,LoadBalancing,CloudDNS,CloudCDN network;
class DataAnalytics,BigQuery,Dataflow,PubSub data;
class ManagementSecurity,IAM,SecurityCommand,CloudArmor,Monitoring,Logging,Console mgmt;
Google Cloud Platform (GCP) 核心基础设施详解
全球基础设施与核心服务概览
graph TD
subgraph GCP [Google Cloud Platform]
direction LR
subgraph GlobalInfrastructure [全球基础设施]
direction TB
Region1["区域 1 (例如: us-central1)"]
Region2["区域 N (例如: asia-northeast1)"]
Zone1A["可用区 1-A"]
Zone1B["可用区 1-B"]
ZoneNA["可用区 N-A"]
PoP["边缘节点 PoP"]
Region1 --- Zone1A & Zone1B
Region2 --- ZoneNA
GlobalNetwork[全球高速网络] --- Region1 & Region2 & PoP
end
subgraph ServiceCategories [核心服务类别]
direction TB
ComputeCat["计算服务"]
StorageCat["存储服务"]
NetworkingCat["网络服务"]
DataAnalyticsCat["数据与分析"]
ManagementSecurityCat["管理与安全"]
end
%% 关系
ServiceCategories -- 运行于 --> GlobalInfrastructure
ManagementSecurityCat -- 贯穿 --> ComputeCat & StorageCat & NetworkingCat & DataAnalyticsCat
NetworkingCat -- 连接 --> GlobalInfrastructure
PoP -- 支持 --> NetworkingCat
end
UserApp[用户 / 应用] --> NetworkingCat
UserApp --> PoP
%% 样式 (可选)
classDef infra fill:#e6f2ff,stroke:#36c,stroke-width:2px;
classDef svc_cat fill:#f0f0f0,stroke:#666,stroke-width:2px;
class GlobalInfrastructure,Region1,Region2,Zone1A,Zone1B,ZoneNA,PoP,GlobalNetwork infra;
class ServiceCategories,ComputeCat,StorageCat,NetworkingCat,DataAnalyticsCat,ManagementSecurityCat svc_cat;
计算与存储服务详解
graph TD
subgraph ComputeServices [计算服务]
direction TB
GCE["Compute Engine (VMs)"]
GKE["Kubernetes Engine (容器)"]
AppEngine["App Engine (PaaS)"]
CloudFunctions["Cloud Functions (FaaS)"]
end
subgraph StorageServices [存储服务]
direction TB
CloudStorage["Cloud Storage (对象)"]
PersistentDisk["Persistent Disk (块)"]
Filestore["Filestore (文件)"]
CloudSQL["Cloud SQL (关系型DB)"]
Spanner["Spanner (全球DB)"]
Bigtable["Bigtable (NoSQL)"]
end
%% 交互关系
GCE -- 使用 --> PersistentDisk
GCE -- 访问 --> CloudStorage
GKE -- 使用 --> PersistentDisk & CloudStorage
AppEngine -- 使用 --> CloudSQL & Spanner & Bigtable & CloudStorage
CloudFunctions -- 访问 --> CloudStorage & CloudSQL & Spanner & Bigtable
%% 样式 (可选)
classDef compute fill:#fff0e6,stroke:#f60,stroke-width:2px;
classDef storage fill:#e6ffe6,stroke:#090,stroke-width:2px;
class ComputeServices,GCE,GKE,AppEngine,CloudFunctions compute;
class StorageServices,CloudStorage,PersistentDisk,Filestore,CloudSQL,Spanner,Bigtable storage;
网络与数据分析服务详解
graph TD
subgraph NetworkingServices [网络服务]
direction TB
VPC[VPC 网络]
LoadBalancing[Cloud Load Balancing]
CloudDNS[Cloud DNS]
CloudCDN[Cloud CDN]
PoP[边缘节点 PoP] -- 集成 --> CloudCDN & LoadBalancing
VPC -- 包含 --> Subnets[子网] & Firewall[防火墙规则]
LoadBalancing -- 分发流量至 --> ComputeServices[计算服务实例]
CloudDNS -- 解析 --> LoadBalancing & ComputeServices
end
subgraph DataAnalyticsServices [数据与分析服务]
direction TB
BigQuery["BigQuery (数据仓库)"]
Dataflow["Dataflow (数据处理)"]
PubSub["Pub/Sub (消息传递)"]
StorageServices[存储服务] -- 作为数据源/目的地 --> BigQuery & Dataflow
Dataflow -- 处理 --> PubSub
ComputeServices2[计算服务] -- 推送/拉取 --> PubSub
ComputeServices2 -- 查询 --> BigQuery
end
%% 交互关系
NetworkingServices -- 连接 --> ComputeServices & StorageServices & DataAnalyticsServices
UserApp[用户 / 应用] --> LoadBalancing & CloudCDN
%% 样式 (可选)
classDef network fill:#ffe6e6,stroke:#c00,stroke-width:2px;
classDef data fill:#ffffcc,stroke:#cc0,stroke-width:2px;
classDef compute fill:#fff0e6,stroke:#f60,stroke-width:2px;
classDef storage fill:#e6ffe6,stroke:#090,stroke-width:2px;
class NetworkingServices,VPC,LoadBalancing,CloudDNS,CloudCDN,PoP,Subnets,Firewall network;
class DataAnalyticsServices,BigQuery,Dataflow,PubSub data;
class ComputeServices,ComputeServices2 compute;
class StorageServices storage;
管理与安全服务详解
graph TD
subgraph ManagementSecurity [管理与安全服务]
direction TB
IAM["Identity & Access Management (IAM)"]
SecurityCommand["Security Command Center"]
CloudArmor["Cloud Armor"]
KMS["密钥管理服务 (KMS)"]
Monitoring["Cloud Monitoring"]
Logging["Cloud Logging"]
Console["Cloud Console / CLI / IaC"]
subgraph TargetServices [作用于: 核心服务]
ComputeCat["计算服务"]
StorageCat["存储服务"]
NetworkingCat["网络服务"]
DataAnalyticsCat["数据与分析"]
end
%% 关系
IAM -- 控制访问 --> TargetServices
SecurityCommand -- 监控安全 --> TargetServices
CloudArmor -- 保护 --> NetworkingCat["网络服务 (如 LB)"]
KMS -- 加密 --> StorageCat & DataAnalyticsCat
Monitoring & Logging -- 监控/记录 --> TargetServices
Console -- 管理 --> TargetServices
end
AdminUser[管理员 / DevOps] --> Console
AdminUser -- 定义 --> IAM
%% 样式 (可选)
classDef mgmt fill:#f0f0f0,stroke:#666,stroke-width:2px;
classDef svc_cat fill:#d9d9d9,stroke:#333,stroke-width:1px,linetype:dashed;
class ManagementSecurity,IAM,SecurityCommand,CloudArmor,KMS,Monitoring,Logging,Console mgmt;
class TargetServices,ComputeCat,StorageCat,NetworkingCat,DataAnalyticsCat svc_cat;
Google Cloud Platform 提供了一整套强大的云计算服务，其核心基础设施是构建和运行各种应用程序和工作负载的基础。以下是 GCP 的一些关键核心基础设施组件及其作用：
全球网络 (Global Network)
- 作用: 这是 GCP 的骨干，连接着全球各地的数据中心。它由大量的区域 (Regions) 和可用区 (Zones) 组成，并通过高速的光纤网络互连。
- 组件:
- 区域 (Regions): 独立的地理区域，例如 us-central1 (爱荷华州) 或 asia-northeast1 (东京)。每个区域包含多个可用区。选择区域可以优化延迟、满足数据驻留要求。
- 可用区 (Zones): 区域内物理上隔离的位置，例如 us-central1-a。可用区之间具有高带宽、低延迟的网络连接。将应用部署在多个可用区可以提高容错能力。
- 网络边缘节点 (Points of Presence - PoPs): 分布在全球各地，用于缓存内容 (Cloud CDN) 和提供更靠近用户的网络接入点，减少延迟。
计算 (Compute)
- 作用: 提供运行应用程序和工作负载所需的计算能力。
- 核心服务:
- Compute Engine (GCE): 提供可定制的虚拟机 (VM)，用户可以完全控制操作系统和环境。适用于需要高度控制或迁移现有应用场景。
- Google Kubernetes Engine (GKE): 用于大规模部署、管理和扩展容器化应用程序的托管式 Kubernetes 服务。适用于微服务架构和容器化工作负载。
- App Engine: 一个完全托管的平台，用于构建和部署可扩展的 Web 应用程序和移动后端，无需管理底层基础设施。分为标准环境和灵活环境。
- Cloud Functions: 事件驱动的无服务器计算平台，用于运行响应事件的代码片段，无需预配或管理服务器。适用于处理异步任务、API 后端等。
存储 (Storage)
- 作用: 提供可扩展、持久且安全的数据存储解决方案。
- 核心服务:
- Cloud Storage: 高度可扩展的对象存储服务，适用于存储非结构化数据，如图片、视频、备份文件等。提供不同的存储类别以优化成本和访问速度。
- Persistent Disk: 为 Compute Engine 虚拟机提供高性能、可靠的块存储（类似硬盘）。
- Filestore: 完全托管的 NFS 文件存储服务，适用于需要共享文件系统的应用。
- Cloud SQL: 完全托管的关系型数据库服务 (MySQL, PostgreSQL, SQL Server)。
- Cloud Spanner: 全球分布式、强一致性的关系型数据库，具有高可用性和水平扩展能力。
- Cloud Bigtable: 高性能、完全托管的 NoSQL 宽列数据库，适用于大规模分析和操作性工作负载。
网络 (Networking)
- 作用: 定义和管理云资源之间的网络连接以及与外部网络的连接。
- 核心服务:
- Virtual Private Cloud (VPC): 在 GCP 内创建的隔离的私有网络环境，可以控制 IP 地址范围、子网、路由和防火墙规则。
- Cloud Load Balancing: 将流量分发到多个后端实例（虚拟机、容器等），提高应用的可用性和可扩展性。提供多种类型的负载均衡器（全局、区域、HTTP(S)、TCP/UDP）。
- Cloud DNS: 可靠、低延迟的托管式 DNS 服务，将域名解析为 IP 地址。
- Cloud CDN (Content Delivery Network): 利用 Google 的全球边缘网络缓存内容，加速内容分发，降低源站负载。
安全 (Security)
- 作用: 保护 GCP 资源和数据的安全。
- 核心服务:
- Identity and Access Management (IAM): 精细控制谁（用户、服务账号）可以对哪些资源执行什么操作。
- Cloud Armor: 提供针对 DDoS 攻击和 Web 应用攻击（如 SQL 注入、跨站脚本）的防护。
- Security Command Center: 集中式的安全和风险管理平台，提供资产发现、漏洞检测、威胁防护等功能。
- 密钥管理服务 (KMS): 管理加密密钥。
数据与分析 (Data & Analytics)
- 作用: 提供处理、分析和可视化大规模数据集的工具。
- 核心服务:
- BigQuery: 完全托管、PB 级数据仓库，支持快速 SQL 查询和分析。
- Dataflow: 用于流式和批处理数据处理的统一编程模型和托管服务。
- Pub/Sub: 全球性的实时消息传递服务，用于解耦服务和处理事件流。
管理工具 (Management Tools)
- 作用: 提供监控、日志记录、部署和管理 GCP 资源的工具。
- 核心服务:
- Google Cloud Console: 基于 Web 的图形用户界面，用于管理 GCP 资源。
- Cloud Monitoring: 收集指标、设置告警、创建仪表板，监控云资源和应用的性能。
- Cloud Logging: 集中存储、查看、搜索和分析来自 GCP 资源和应用的日志数据。
- Cloud Deployment Manager / Terraform: 用于以代码形式定义和部署基础设施 (Infrastructure as Code)。
这些核心基础设施组件共同构成了 Google Cloud Platform 的基础，使用户能够构建、部署和扩展各种规模和复杂性的应用程序。