GSP008

概要

Google Cloud を使用して地震データ処理用に仮想マシンを設定すると、細かな IT 業務から解放されて科学的な研究目標に集中できるようになります。データを取り込んで処理し、さまざまな形式で結果を表示することができます。このラボでは、アメリカ地質調査所（USGS）が公開しているリアルタイムの地震データを取り込んで、次のような地図を作成します。

このラボではまず、仮想マシンをスピンアップしてリモートからアクセスします。次に、データを取得、処理、公開するためのパイプラインを手動で作成します。

ラボの内容

このラボでは、次の方法について学びます。

• 特定のセキュリティ権限を持つ Compute Engine インスタンスを作成する。
• インスタンスに SSH 接続する。
• ソフトウェア パッケージ Git（ソースコードのバージョン管理用）をインストールする。
• Compute Engine インスタンスにデータを取り込む。
• Compute Engine インスタンスでデータを変換する。
• 変換したデータを Cloud Storage に保存する。
• Cloud Storage のデータをウェブに公開する。

設定

[ラボを開始] ボタンをクリックする前に

こちらの説明をお読みください。ラボには時間制限があり、一時停止することはできません。タイマーは、Google Cloud のリソースを利用できる時間を示しており、[ラボを開始] をクリックするとスタートします。

このハンズオンラボでは、シミュレーションやデモ環境ではなく実際のクラウド環境を使って、ラボのアクティビティを行います。そのため、ラボの受講中に Google Cloud にログインおよびアクセスするための、新しい一時的な認証情報が提供されます。

このラボを完了するためには、下記が必要です。

• 標準的なインターネット ブラウザ（Chrome を推奨）

注: このラボの実行には、シークレット モード（推奨）またはシークレット ブラウジング ウィンドウを使用してください。これにより、個人アカウントと受講者アカウント間の競合を防ぎ、個人アカウントに追加料金が発生しないようにすることができます。

• ラボを完了するための時間（開始後は一時停止できません）

注: このラボでは、受講者アカウントのみを使用してください。別の Google Cloud アカウントを使用すると、そのアカウントに料金が発生する可能性があります。

ラボを開始して Google Cloud コンソールにログインする方法

1. [ラボを開始] ボタンをクリックします。ラボの料金をお支払いいただく必要がある場合は、表示されるダイアログでお支払い方法を選択してください。 左側の [ラボの詳細] ペインには、以下が表示されます。

   • [Google Cloud コンソールを開く] ボタン
   • 残り時間
   • このラボで使用する必要がある一時的な認証情報
   • このラボを行うために必要なその他の情報（ある場合）

2. [Google Cloud コンソールを開く] をクリックします（Chrome ブラウザを使用している場合は、右クリックして [シークレット ウィンドウで開く] を選択します）。

   ラボでリソースがスピンアップし、別のタブで [ログイン] ページが表示されます。

   ヒント: タブをそれぞれ別のウィンドウで開き、並べて表示しておきましょう。

   注: [アカウントの選択] ダイアログが表示されたら、[別のアカウントを使用] をクリックします。

3. 必要に応じて、下のユーザー名をコピーして、[ログイン] ダイアログに貼り付けます。

   {{{user_0.username | "Username"}}}

   [ラボの詳細] ペインでもユーザー名を確認できます。

4. [次へ] をクリックします。

5. 以下のパスワードをコピーして、[ようこそ] ダイアログに貼り付けます。

   {{{user_0.password | "Password"}}}

   [ラボの詳細] ペインでもパスワードを確認できます。

6. [次へ] をクリックします。

   重要: ラボで提供された認証情報を使用する必要があります。Google Cloud アカウントの認証情報は使用しないでください。 注: このラボでご自身の Google Cloud アカウントを使用すると、追加料金が発生する場合があります。

7. その後次のように進みます。

   • 利用規約に同意してください。
   • 一時的なアカウントなので、復元オプションや 2 要素認証プロセスは設定しないでください。
   • 無料トライアルには登録しないでください。

その後、このタブで Google Cloud コンソールが開きます。

注: Google Cloud のプロダクトやサービスにアクセスするには、ナビゲーション メニューをクリックするか、[検索] フィールドにサービス名またはプロダクト名を入力します。

タスク 1. 必要な API にアクセスできる Compute Engine インスタンスを作成する

1. Compute Engine インスタンスを作成するには、ナビゲーション メニューで [Compute Engine] > [VM インスタンス] をクリックします。

2. [インスタンスを作成] をクリックし、「インスタンスの作成」フォームが読み込まれるまで待ちます。

3. [マシンの構成] を参照します。

   デフォルトのリージョンとゾーンを使用してインスタンスを作成します。

4. [OS とストレージ] をクリックします。

   [変更] をクリックし、次の値を選択します。

   • オペレーティング システム: Debian
   • バージョン: Debian GNU/Linux 11（bullseye）x86/64

   [選択] をクリックします。

5. [セキュリティ] をクリックします。

   • [アクセス スコープ] セクションで、[すべての Cloud API に完全アクセス権を許可] を選択します。

6. [作成] をクリックします。

インスタンスが作成されると緑色のチェックマークが表示されます。

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

必要な API アクセスにできる Compute Engine インスタンスを作成する

タスク 2. インスタンスに SSH 接続する

リモートで Secure Shell（SSH）を使用して Compute Engine インスタンスにアクセスすることができます。

1. 新たに作成した VM の横にある [SSH] ボタンをクリックします。

VM インスタンスの詳細が表示されます。

注: ブラウザでポップアップがブロックされていないことを確認してください。

SSH 認証鍵は自動的に転送されるため、ブラウザから直接 SSH 接続するために別のソフトウェアを使用する必要はありません。

2. Compute Engine インスタンスに関する情報を確認するには、コマンドラインで次のコマンドを入力します。

cat /proc/cpuinfo

次のような出力が表示されます。

processor : 0 vendor_id : GenuineIntel cpu family : 6 model : 63 model name : Intel(R) Xeon(R) CPU @ 2.30GHz ....

タスク 3. ソフトウェアをインストールする

1. 引き続き SSH ウィンドウで、次のコマンドを入力します。

sudo apt-get update sudo apt-get -y -qq install git sudo apt-get install python-mpltoolkits.basemap

2. 追加のディスク容量の使用について同意を求めるメッセージが表示されたら、「Y」と入力します。

sudo apt install python3-pip -y pip install --upgrade basemap basemap-data basemap-data-hires pyproj pip install matplotlib==3.3.4 numpy==1.23.5

3. Git がインストールされたことを確認します。

git --version

次のような出力が表示されます。

git version 2.20.1

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

ソフトウェアをインストールする

タスク 4. USGS データを取り込む

1. 引き続き SSH ウィンドウで、次のコマンドを入力して GitHub からコードをダウンロードします。

git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/training-data-analyst 注: Git の認証エラーが発生した場合は、GitHub の URL に入力ミスがあることが考えられます。上記のコードをコピーして貼り付けてください。

2. このラボに対応するフォルダに移動します。

cd training-data-analyst/CPB100/lab2b

3. less コマンドを使用して、ingest のコードを確認します。

less ingest.sh

less コマンドを使用すると、ファイルを表示できます（Space キーを押すと下へスクロール、b で 1 ページ戻り、q で終了します）。

4. 「q」と入力してエディタを終了します。

プログラム ingest.sh により、アメリカ地質調査所から過去 7 日間の地震情報のデータセットがダウンロードされます。ファイルのダウンロード先を確認します（ディスクまたは Cloud Storage）。

5. 次のコマンドを入力して ingest のコードを実行します。

bash ingest.sh

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

USGS データを取り込む

タスク 5. データを変換する

Python プログラムを使用して、元データを地震活動のマップに変換します。

変換コードについては、こちらのノートブックで詳しく説明されています。

この説明を読むと、何をするための変換コードかを理解できます。このノートブック自体は Datalab に書き込まれています。Datalab は Google Cloud プロダクトで、このコースで後ほど使用します。

1. 引き続き Compute Engine インスタンスで、次のコマンドを入力して必要な Python パッケージを Compute Engine インスタンスにインストールします。

bash install_missing.sh

2. 次のコマンドを入力して変換コードを実行します。

python3 transform.py

3. 次のコマンドを入力すると、earthquakes.png という新しい画像ファイルが現在のディレクトリに作成されたことがわかります。

ls -l

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

データを変換する

タスク 6. Cloud Storage バケットを作成する

このステップは Cloud コンソールに戻って行います。

1. ナビゲーション メニューで [Cloud Storage] を選択します。

2. [+ 作成] をクリックし、次のようなバケットを作成します。

• グローバルに一意のバケット名（ただし、実際のプロジェクトに使用する名前ではないもの）を指定し、[続行] をクリックします。
• [マルチリージョン] のままでも構いませんが、[リージョン] にすると速度が向上し、コストを抑えられます（Compute Engine インスタンスと同じリージョンを選択してください）。
• [オブジェクトへのアクセスを制御する方法を選択する] で [このバケットに対する公開アクセス禁止を適用する] をオフにして、[アクセス制御] で [きめ細かい管理] を選択します。

3. 次に、[作成] をクリックします。

バケット名をメモしておいてください。今後 <YOUR-BUCKET> の指定を求められたらその名前を入力します。

タスク 7. データを保存する

次に、変換前と変換後のデータを Cloud Storage に保存する方法を学びます。

1. Compute Engine インスタンスの SSH ウィンドウで、次のコマンドを実行します。<YOUR-BUCKET> は、先ほど作成したバケットの名前に変更してください。

gsutil cp earthquakes.* gs://<YOUR-BUCKET>/earthquakes/

このコマンドは、ファイルを Cloud Storage のバケットにコピーします。

2. Cloud コンソールに戻り、Cloud Storage の [ブラウザ] ページでページ上部にある [更新] ボタンをクリックします。バケット名をクリックし、次に /earthquakes フォルダをクリックします。

earthquakes フォルダに次の 3 つのファイルが追加されたことがわかります。

• earthquakes.csv
• earthquakes.htm
• earthquakes.png

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

バケットを作成してデータを保存する

タスク 8. Cloud Storage ファイルをウェブに公開する

次に、バケット内のファイルをウェブに公開します。

1. ファイル用の一般公開 URL を作成するには、earthquakes.htm ファイルの端にあるその他アイコンをクリックし、プルダウン メニューから [アクセス権の編集] を選択します。

2. 表示されたオーバーレイで、[+ エントリを追加] ボタンをクリックします。

3. 以下のように入力して、すべてのユーザーが対象の権限を追加します。

• [エンティティ] には [Public] を選択します。
• [名前] には「allUsers」と入力します。
• [アクセス権] には [読み取り] を選択します。
• [保存] をクリックします。

4. earthquakes.png について、上の手順を繰り返します。

5. ファイル名をクリックして、公開された Cloud Storage ファイルの URL を確認します。バケットの名前と内容に関連する URL が作成されたことがわかります。次のようになります。

https://storage.cloud.google.com/YOUR-BUCKET-NAME/earthquakes/earthquakes.png

6. 画像ファイル earthquakes.png をクリックし、その公開 URL をクリックすると、新しいタブが開いて次の画像が読み込まれます。

7. 完了したら SSH ウィンドウを閉じます。

お疲れさまでした

以上でこのラボは完了です。ここでは、Compute Engine インスタンスをスピンアップしてリモートからアクセスし、データを取得、処理、公開するためのパイプラインを手動で作成する方法を学びました。

次のステップと詳細情報

フォローアップとして以下をご確認ください。

• 詳細については、USGS.gov をご覧ください。たとえば、次のような情報が得られます。
  • 最近発生した世界の大地震上位 20 件
  • 測地データ
  • ハザード評価のデータとモデルなど
• 居住地域の地震情報を自動的に通知するサービスにご登録ください。

Google Cloud トレーニングと認定資格

Google Cloud トレーニングと認定資格を通して、Google Cloud 技術を最大限に活用できるようになります。必要な技術スキルとベスト プラクティスについて取り扱うクラスでは、学習を継続的に進めることができます。トレーニングは基礎レベルから上級レベルまであり、オンデマンド、ライブ、バーチャル参加など、多忙なスケジュールにも対応できるオプションが用意されています。認定資格を取得することで、Google Cloud テクノロジーに関するスキルと知識を証明できます。

マニュアルの最終更新日: 2025 年 7 月 1 日

ラボの最終テスト日: 2025 年 7 月 1 日

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