Google Cloud の全体像と開発環境セットアップ

本書は「手を動かして Google Cloud を設計できるようになる」ための教科書です。その第一歩として、この章では 安全に壊せる学習環境 を作ります。順番が重要です。リソースを作る前に予算アラートという保険を張り、全章で使い回すプロジェクトと Cloud Shell を整え、最後に最初のリソースを「作って、確認して、消す」まで一周します。この 作成 → 確認 → 削除 のループが、以降 17 章すべてのハンズオンの基本動作になります。

Google Cloud の全体像 — インフラ・プロダクト・リソース階層

リージョンとゾーン

Google Cloud の物理的な実体は、世界中に分散したデータセンター群です。独立した地理的エリアをリージョン（region）と呼び、その内部が複数のゾーン（zone）に分かれます。2026-08 時点で 43 リージョン・130 ゾーンが提供されており、日本には東京（asia-northeast1）と大阪（asia-northeast2）のリージョンがあります。ゾーン名は「リージョン名 + 英字 1 文字」で、東京なら asia-northeast1-a のようになります。本書のハンズオンはリージョン asia-northeast1、ゾーン asia-northeast1-b を既定とします。

アーキテクトとして重要なのは、すべてのリソースがスコープ（有効範囲）を持つという点です。VM インスタンスや永続ディスクはゾーンリソース、サブネット（第 3 章）やリージョン静的外部 IP アドレスはリージョンリソース、VPC ネットワークやディスクイメージ・スナップショットはグローバルリソースです（静的外部 IP にはグローバル ロードバランサ用のグローバル型もあります）。ゾーンは障害分離の単位でもあるため、「単一ゾーンの障害に耐えたければ複数ゾーンへ、リージョン規模の災害に備えるなら複数リージョンへ配置する」が高可用性設計の出発点になります。

プロダクト群と 4 つの操作方法

Google Cloud のプロダクトはコンピューティング・ストレージ・データベース・ネットワーキング・データ分析・AI / ML・セキュリティ・オブザーバビリティといったカテゴリに整理されています。全部を暗記する必要はありません。まずはカテゴリごとの代表プロダクトと「本書のどこで扱うか」の地図を持ってください。

操作方法は 4 つあり、どれも同じ API を呼んでいます。

• Google Cloud コンソール — ブラウザの GUI。全体像の把握と単発操作に向く
• Google Cloud CLI（gcloud） — 本書の主役。再現性があり、手順をそのまま検証できる
• クライアントライブラリ — 各言語からのプログラマティックな操作
• Terraform などの IaC — インフラ定義のコード化（第 16 章）

コンソールの歩き方

コンソールで最初に覚える操作は 3 つです。左上のナビゲーションメニューから各プロダクトの画面へ移動する、上部の検索バーでプロダクト名やリソース名を直接引く、そして画面上部のプロジェクト選択（プロジェクトピッカー）で操作対象を切り替える。コンソールに表示されるリソースは常に「選択中のプロジェクト」のものだけなので、「作ったはずのリソースが見えない」ときは、まず選択中のプロジェクトを疑ってください。本書は手順の再現性を優先して CLI を主役にしますが、リソースの全体像を眺めるにはコンソールが最速です。ハンズオン 1-3 の最後で「CLI で作ったものをコンソールで見る」体験をします。

リソース階層の入口 — 組織・フォルダ・プロジェクト

すべてのリソースはプロジェクト（project）に属します。プロジェクトは API の有効化・課金・権限管理の基本単位で、「環境を分けたければプロジェクトを分ける」が Google Cloud 流の第一原則です。企業利用では、その上位に会社を表す組織（organization）と、部門などでまとめるフォルダ（folder、任意）が置かれ、IAM ポリシーなどが上から下へ継承されます。一方、個人の Google アカウントで作るプロジェクトは組織に属さない「スタンドアロン」でも動きます。本書の学習はスタンドアロンで完結し、階層の設計論は第 2 章で詳しく扱います。

プロジェクトには 3 つの識別子があります。試験でも実務でも取り違えやすいので、最初に区別を固定しましょう。

課金の仕組みと「事故らない」ための予算アラート

課金アカウントとプロジェクトは別物

リソースの入れ物であるプロジェクトと、支払い方法を保持する課金アカウント（Cloud Billing account）は独立したリソースで、両者をリンクして初めて有料リソースを作れるようになります。1 つの課金アカウントに複数プロジェクトをリンクでき、利用料金は課金アカウントに集約されます。この分離は組織設計の重要パーツで、コスト配賦や請求データの分析（第 17 章）の土台になります。

無料トライアルと Always Free

Google Cloud を初めて使うアカウントは、$300 分のクレジットを 90 日間使える無料トライアルを利用できます（2026-08 時点）。登録にはクレジットカード等の支払い方法が必要ですが、トライアル中に自動で課金されることはありません。90 日経過または $300 消費のどちらか早い方でトライアルは終了し、その後 30 日間の猶予期間中にリソースは停止・削除予定としてマークされます。継続したい場合は有料アカウントへ手動でアップグレードします。トライアル中は GPU の追加や Windows Server VM の作成、割り当て増加のリクエストなどが制限される点も覚えておきましょう。

トライアルとは別に、恒常的な無料枠 Always Free があります。代表例を挙げます（いずれも 2026-08 時点）。

予算アラート — 最初に張る保険

課金アカウントには予算（budget）を設定できます。既定では実際の支出（actual spend）が予算額の 50%・90%・100% に達した時点で、課金アカウントの管理者とユーザーへメールが送られます。しきい値は追加・変更でき、予測支出（forecasted spend）基準のルールも作れます。さらに Pub/Sub トピックへ通知を発行すれば、Slack への転送やリソースの自動停止処理などプログラムによる対応も組めます。

ここで絶対に誤解してはいけないのは、予算は支出を自動では止めないということです。公式ドキュメントも「アラートのみの予算は使用量や支出の上限にはならない」と明言しています。予算はあくまで検知の仕組みで、止める処理は Pub/Sub 通知を受けた自動化などで自分で作ります。

Cloud Shell と gcloud CLI — 本書の作業環境

Cloud Shell — ブラウザだけで完結する開発環境

Cloud Shell はブラウザから使える無料のシェル環境です。コンソール右上の「Cloud Shell をアクティブにする」ボタンで起動でき、gcloud CLI・Docker・Git・Helm・Maven・npm・pip などの開発ツールが導入済みで、認証も済んだ状態から始められます。ブラウザ内 IDE の Cloud Shell エディタも付属します。実体はセッションごとにプロビジョニングされる一時的な VM で、$HOME ディレクトリだけが 5 GB の永続ディスクとして保持されます。つまり $HOME の外に置いたものはセッション終了で消えます。

ライフサイクルと制限（2026-08 時点）は図 1-4 の通りです。1 時間の無操作でセッションが終了して VM は破棄され（$HOME は残る）、利用時間は既定で週 50 時間、1 セッション最長 12 時間です。120 日間アクセスしないと $HOME も削除されるため、大事な成果物はリポジトリや Cloud Storage へ退避しておきます。

gcloud CLI と構成（configuration）

Google Cloud CLI には gcloud のほか BigQuery 用の bq などが含まれます（旧世代の gsutil も同梱されますが、本書では現行の gcloud storage を使います）。ローカルマシンに導入した場合は gcloud init が認証と初期設定（アクティブなアカウント・プロジェクト・既定リージョン / ゾーン）を対話的に行います。Cloud Shell は認証済みなので、gcloud config set で既定値を入れるだけで使えます。現在の設定は次のコマンドでいつでも確認できます。

# アクティブな構成のアカウント・プロジェクト・リージョン等を表示
gcloud config list

gcloud の操作対象は「アクティブな構成（configuration）」に保存されたプロジェクトです。プロジェクトの切り替えは gcloud config set project で行い、アカウントや既定リージョンごと使い分けたい場合は構成を複数持つこともできます（gcloud init を再実行すると、アクティブな構成の再初期化・別の構成への切替・新規作成を選べます）。どのプロジェクトに向いているかを常に意識することが、誤操作防止の基本です。もう 1 つの前提が API の有効化です。Google Cloud の各サービスはプロジェクトごとに API を有効化（gcloud services enable）して初めて使えます。API を無効化してもデータは削除されず、ストレージ課金は続く点に注意してください。

PCA 試験の全体像と本書の学び方

Professional Cloud Architect（PCA）は Google Cloud 認定資格の中でも設計力を問う上位資格です。試験の基本情報（2026-08 時点）は次の通りです。

• 形式: 多肢選択（multiple choice）と複数選択（multiple select）の 50〜60 問、試験時間 2 時間
• 受験料: $200（+ 税）。日本語で受験可能
• ケーススタディ: 各試験に 2 本のケーススタディが含まれ、出題の 20〜30% を占める（第 18 章で 4 本すべてを攻略）
• 有効期限: 2 年。更新は短縮版の更新試験、または Google Skills の指定コース / スキルバッジ修了で行う
• 前提資格: なし。推奨は業界経験 3 年以上（うち Google Cloud の設計・管理 1 年以上）

出題範囲は 6 セクションに分かれます。本書の各章はこのセクションに対応づけて構成しており、章冒頭の「試験ガイド対応」で参照できます。

本書の学び方はシンプルです。各章のハンズオンを必ず手で実行し、最後に必ず後片付けまで行うこと。PCA はプロダクト名の暗記ではなく「この要件ならどれを選ぶか」を問う試験なので、実際に作って壊した経験が最も効きます。各章の「試験の視点」と章末の試験形式問題で、実務の理解を試験の言い回しに変換していきます。

# 課金アカウント ID を確認（0X0X0X-0X0X0X-0X0X0X 形式）
gcloud billing accounts list

gcloud billing budgets create \
  --billing-account=0X0X0X-0X0X0X-0X0X0X \
  --display-name="pca-learning-budget" \
  --budget-amount=1000JPY \
  --threshold-rule=percent=0.5 \
  --threshold-rule=percent=0.9 \
  --threshold-rule=percent=1.0

gcloud billing budgets list --billing-account=0X0X0X-0X0X0X-0X0X0X
gcloud billing budgets delete BUDGET_ID --billing-account=0X0X0X-0X0X0X-0X0X0X

gcloud projects create PROJECT_ID

gcloud billing accounts list
gcloud billing projects link PROJECT_ID \
  --billing-account=0X0X0X-0X0X0X-0X0X0X

gcloud config set project PROJECT_ID
gcloud config set compute/region asia-northeast1
gcloud config set compute/zone asia-northeast1-b

gcloud services enable compute.googleapis.com

# 有効化済み API の一覧（--enabled が既定）
gcloud services list

# アカウント・プロジェクト・リージョン / ゾーンを最終確認
gcloud config list

gcloud projects delete PROJECT_ID

gcloud storage buckets create gs://PROJECT_ID-first-bucket \
  --location=asia-northeast1 \
  --uniform-bucket-level-access

echo "PCA study start" > hello.txt
gcloud storage cp hello.txt gs://PROJECT_ID-first-bucket/
gcloud storage ls gs://PROJECT_ID-first-bucket

# 出力例:
# gs://PROJECT_ID-first-bucket/hello.txt

gcloud storage rm gs://PROJECT_ID-first-bucket --recursive

# 削除の確認（バケットが存在しない旨のエラーが返れば成功）
gcloud storage ls gs://PROJECT_ID-first-bucket

つまずきポイント

理解度チェック

まとめと次章へ

• Google Cloud はリージョン / ゾーンの入れ子で構成され、リソースはグローバル・リージョン・ゾーンのスコープを持つ。複数ゾーン分散が高可用性の基本
• すべてのリソースはプロジェクトに属する。プロジェクト ID は不変・全世界で一意、プロジェクト名のみ変更可能
• 課金アカウントとプロジェクトは別リソースで、リンクして初めて課金が動く。予算アラート（既定 50% / 90% / 100%）は通知のみで支出は止めない
• Cloud Shell は認証済み・ツール導入済みの無料環境。$HOME（5 GB）だけが永続する
• gcloud は「アクティブな構成」のプロジェクトに向かって動く。API はプロジェクトごとに有効化する
• PCA は 2 時間 50〜60 問、6 セクション構成で、ケーススタディ 2 本が 20〜30% を占める

足場は整いました。第 2 章では、今日は入口だけ触れたリソース階層を IAM と組み合わせ、「誰が・何に対して・何をできるか」という権限設計をアーキテクトの視点で組み立てます。

参考リンク:

• Google Cloud overview
• Google Cloud Free Program（無料トライアルと Always Free）
• 予算と予算アラートの作成
• How Cloud Shell works
• gcloud CLI の初期化
• リソース階層
• Professional Cloud Architect 認定資格