ジュニアクラウドエンジニア向けGCP面接対策：完全ガイド

はじめに

Google Cloud Platform (GCP) は、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク、ビッグデータ、機械学習機能を提供する包括的なクラウドコンピューティングサービススイートです。ジュニアクラウドエンジニアとして、クラウドインフラストラクチャを構築および管理するには、GCP のコアサービスに関する基礎知識が必要です。

このガイドでは、ジュニア GCP クラウドエンジニア向けの重要な面接の質問を、Compute Engine、Cloud Storage、VPC、および IAM に焦点を当てて説明します。

GCP Compute Engine

1. Google Compute Engine とは何ですか？また、その主なユースケースは何ですか？

回答: Compute Engine は、Google のデータセンターで実行されるスケーラブルな仮想マシンを提供します。

主な機能:

カスタムまたは事前定義されたマシンタイプ
永続ディスクとローカル SSD
コスト削減のためのプリエンプティブ VM
メンテナンスのためのライブマイグレーション
グローバルロードバランシング

ユースケース:

Web ホスティング
アプリケーションサーバー
バッチ処理
ハイパフォーマンスコンピューティング

# VMインスタンスの作成
gcloud compute instances create my-instance \
  --zone=us-central1-a \
  --machine-type=e2-medium \
  --image-family=debian-11 \
  --image-project=debian-cloud

# インスタンスの一覧表示
gcloud compute instances list

# インスタンスへのSSH接続
gcloud compute ssh my-instance --zone=us-central1-a

# インスタンスの停止
gcloud compute instances stop my-instance --zone=us-central1-a

希少度: 非常に一般的 難易度: 簡単

2. 永続ディスクとローカル SSD の違いについて説明してください。

回答:

機能	永続ディスク	ローカル SSD
耐久性	データは永続的に保持される	VM が停止するとデータは失われる
パフォーマンス	良好	非常に優れている（低レイテンシ）
サイズ	最大 64 TB	最大 9 TB
ユースケース	ブートディスク、データストレージ	一時的なキャッシュ、スクラッチスペース
コスト	低い	高い
スナップショット	サポートされている	サポートされていない

例:

# 永続ディスクを持つVMの作成
gcloud compute instances create my-vm \
  --boot-disk-size=50GB \
  --boot-disk-type=pd-ssd

# ローカルSSDを持つVMの作成
gcloud compute instances create my-vm \
  --local-ssd interface=NVME

希少度: 一般的 難易度: 簡単～普通

GCP Cloud Storage

3. Cloud Storage のさまざまなストレージクラスは何ですか？

回答: Cloud Storage は、さまざまなアクセスパターンに対して複数のクラスを提供します。

クラス	ユースケース	可用性	最小期間	コスト
Standard	頻繁にアクセスされる	99.95%	なし	最高
Nearline	月に 1 回未満	99.9%	30 日	低い
Coldline	四半期に 1 回未満	99.9%	90 日	非常に低い
Archive	年に 1 回未満	99.9%	365 日	最低

# バケットの作成
gsutil mb -c STANDARD -l us-central1 gs://my-bucket

# ファイルのアップロード
gsutil cp myfile.txt gs://my-bucket/

# オブジェクトの一覧表示
gsutil ls gs://my-bucket/

# ファイルのダウンロード
gsutil cp gs://my-bucket/myfile.txt ./

# ストレージクラスの変更
gsutil rewrite -s NEARLINE gs://my-bucket/myfile.txt

希少度: 非常に一般的 難易度: 簡単～普通

GCP VPC (Virtual Private Cloud)

4. VPC とは何ですか？また、その主要なコンポーネントは何ですか？

回答: VPC は、GCP リソースの接続を提供する仮想ネットワークです。

主要なコンポーネント:

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コンポーネント:

サブネット: リージョンの IP 範囲
ファイアウォールルール: トラフィックの制御
ルート: トラフィックパスの定義
VPC ピアリング: VPC の接続
Cloud VPN: オンプレミスへの接続

# VPC の作成
gcloud compute networks create my-vpc \
  --subnet-mode=custom

# サブネットの作成
gcloud compute networks subnets create my-subnet \
  --network=my-vpc \
  --region=us-central1 \
  --range=10.0.1.0/24

# ファイアウォールルールの作成 (SSH の許可)
gcloud compute firewall-rules create allow-ssh \
  --network=my-vpc \
  --allow=tcp:22 \
  --source-ranges=0.0.0.0/0

希少度: 非常に一般的 難易度: 普通

5. GCP でのファイアウォールルールの仕組みについて説明してください。

回答: ファイアウォールルールは、受信および送信トラフィックを制御します。

特徴:

ステートフル (戻りトラフィックは自動的に許可される)
ネットワークまたは特定のインスタンスに適用される
優先度ベース (0～65535、低いほど優先度が高い)
デフォルト: 送信は許可、受信は拒否

ルールコンポーネント:

方向 (ingress/egress)
優先度
アクション (allow/deny)
送信元/宛先
プロトコルとポート

# HTTP トラフィックの許可
gcloud compute firewall-rules create allow-http \
  --network=my-vpc \
  --allow=tcp:80 \
  --source-ranges=0.0.0.0/0 \
  --target-tags=web-server

# 内部通信の許可
gcloud compute firewall-rules create allow-internal \
  --network=my-vpc \
  --allow=tcp:0-65535,udp:0-65535,icmp \
  --source-ranges=10.0.0.0/8

# 特定のトラフィックの拒否
gcloud compute firewall-rules create deny-telnet \
  --network=my-vpc \
  --action=DENY \
  --rules=tcp:23 \
  --priority=1000

希少度: 非常に一般的 難易度: 普通

GCP IAM

6. GCP における IAM のロールと権限について説明してください。

回答: IAM は、誰がどのリソースで何ができるかを制御します。

主要な概念:

メンバー: ユーザー、サービスアカウント、またはグループ
ロール: 権限のコレクション
ポリシー: メンバーをロールにバインドする

ロールの種類:

プリミティブ: オーナー、編集者、閲覧者 (広範囲)
事前定義: サービス固有 (例: Compute Admin)
カスタム: ユーザー定義の権限

# ユーザーへのロールの付与
gcloud projects add-iam-policy-binding my-project \
  --member=user:[email protected] \
  --role=roles/compute.instanceAdmin.v1

# サービスアカウントへのロールの付与
gcloud projects add-iam-policy-binding my-project \
  --member=serviceAccount:[email protected] \
  --role=roles/storage.objectViewer

# IAM ポリシーの一覧表示
gcloud projects get-iam-policy my-project

# ロールの削除
gcloud projects remove-iam-policy-binding my-project \
  --member=user:[email protected] \
  --role=roles/compute.instanceAdmin.v1

ベストプラクティス:

可能な限り事前定義されたロールを使用する
最小権限の原則に従う
アプリケーションにはサービスアカウントを使用する
権限の定期的な監査

希少度: 非常に一般的 難易度: 普通

GCP コアコンセプト

7. GCP のリージョンとゾーンとは何ですか？

回答:

リージョン:

地理的な場所 (例: us-central1、europe-west1)
複数のゾーンを含む
独立した障害ドメイン
レイテンシ、コンプライアンス、コストに基づいて選択

ゾーン:

リージョン内の隔離された場所
単一の障害ドメイン
高可用性のために複数のゾーンにデプロイ

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例:

# リージョンの一覧表示
gcloud compute regions list

# ゾーンの一覧表示
gcloud compute zones list

# 特定のゾーンにインスタンスを作成
gcloud compute instances create my-vm \
  --zone=us-central1-a

希少度: 非常に一般的 難易度: 簡単

8. サービスアカウントとは何ですか？また、いつ使用しますか？

回答: サービスアカウント は、アプリケーションと VM のための特別なアカウントです。

特徴:

人間用ではない
アプリケーションによって使用される
IAM ロールを持つことができる
認証用のキーを作成できる

ユースケース:

Cloud Storage にアクセスする VM インスタンス
GCP API を呼び出すアプリケーション
CI/CD パイプライン
プロジェクト間アクセス

# サービスアカウントの作成
gcloud iam service-accounts create my-sa \
  --display-name="My Service Account"

# サービスアカウントへのロールの付与
gcloud projects add-iam-policy-binding my-project \
  --member=serviceAccount:[email protected] \
  --role=roles/storage.objectViewer

# VM へのアタッチ
gcloud compute instances create my-vm \
  [email protected] \
  --scopes=cloud-platform

希少度: 一般的 難易度: 簡単～普通

サーバーレスとメッセージング

9. Cloud Pub/Sub とは何ですか？また、いつ使用しますか？

回答: Cloud Pub/Sub は、非同期通信のためのフルマネージドメッセージングサービスです。

主要な概念:

トピック: メッセージが送信される名前付きリソース
サブスクリプション: メッセージストリームを表す名前付きリソース
パブリッシャー: トピックにメッセージを送信する
サブスクライバー: サブスクリプションからメッセージを受信する

アーキテクチャ:

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基本的な操作:

# トピックの作成
gcloud pubsub topics create my-topic

# サブスクリプションの作成
gcloud pubsub subscriptions create my-subscription \
  --topic=my-topic \
  --ack-deadline=60

# メッセージの公開
gcloud pubsub topics publish my-topic \
  --message="Hello, World!"

# メッセージのプル
gcloud pubsub subscriptions pull my-subscription \
  --auto-ack \
  --limit=10

パブリッシャーの例 (Python):

from google.cloud import pubsub_v1
import json

# パブリッシャー クライアントの作成
publisher = pubsub_v1.PublisherClient()
topic_path = publisher.topic_path('my-project', 'my-topic')

# メッセージの公開
def publish_message(data):
    message_json = json.dumps(data)
    message_bytes = message_json.encode('utf-8')
    
    # 属性付きで公開
    future = publisher.publish(
        topic_path,
        message_bytes,
        event_type='order_created',
        user_id='123'
    )
    
    print(f'公開されたメッセージ ID: {future.result()}')

# 効率的なバッチ公開
def publish_batch(messages):
    futures = []
    for message in messages:
        message_bytes = json.dumps(message).encode('utf-8')
        future = publisher.publish(topic_path, message_bytes)
        futures.append(future)
    
    # すべてのメッセージが公開されるのを待つ
    for future in futures:
        future.result()

サブスクライバーの例 (Python):

from google.cloud import pubsub_v1

subscriber = pubsub_v1.SubscriberClient()
subscription_path = subscriber.subscription_path('my-project', 'my-subscription')

def callback(message):
    print(f'受信したメッセージ: {message.data.decode("utf-8")}')
    print(f'属性: {message.attributes}')
    
    # メッセージの処理
    try:
        process_message(message.data)
        message.ack()  # 正常な処理の確認応答
    except Exception as e:
        print(f'メッセージの処理エラー: {e}')
        message.nack()  # 否定応答 (再試行)

# サブスクライブ
streaming_pull_future = subscriber.subscribe(subscription_path, callback=callback)

print(f'{subscription_path} でのメッセージをリッスンしています...')

try:
    streaming_pull_future.result()
except KeyboardInterrupt:
    streaming_pull_future.cancel()

サブスクリプションの種類:

1. プルサブスクリプション:

# サブスクライバーはオンデマンドでメッセージをプルする
gcloud pubsub subscriptions create pull-sub \
  --topic=my-topic

2. プッシュサブスクリプション:

# Pub/Sub は HTTPS エンドポイントにメッセージをプッシュする
gcloud pubsub subscriptions create push-sub \
  --topic=my-topic \
  --push-endpoint=https://myapp.example.com/webhook

ユースケース:

イベント駆動型アーキテクチャ
マイクロサービス通信
ストリーム処理パイプライン
IoT データ取り込み
非同期タスク処理

ベストプラクティス:

メッセージ属性をフィルタリングに使用する
べき等なメッセージ処理を実装する
適切な確認応答期限を設定する
失敗したメッセージにはデッドレタートピックを使用する
サブスクリプションバックログを監視する

希少度: 一般的 難易度: 普通

10. Cloud Functions とは何ですか？また、どのようにデプロイしますか？

回答: Cloud Functions は、イベント駆動型アプリケーションを構築するためのサーバーレス実行環境です。

トリガー:

HTTP リクエスト
Cloud Pub/Sub メッセージ
Cloud Storage イベント
Firestore イベント
Firebase イベント

HTTP 関数の例:

# main.py
import functions_framework
from flask import jsonify

@functions_framework.http
def hello_http(request):
    """HTTP Cloud Function"""
    request_json = request.get_json(silent=True)
    
    if request_json and 'name' in request_json:
        name = request_json['name']
    else:
        name = 'World'
    
    return jsonify({
        'message': f'Hello, {name}!',
        'status': 'success'
    })

Pub/Sub 関数の例:

import base64
import json
import functions_framework

@functions_framework.cloud_event
def process_pubsub(cloud_event):
    """Pub/Sub メッセージによってトリガーされる"""
    # メッセージのデコード
    message_data = base64.b64decode(cloud_event.data["message"]["data"]).decode()
    message_json = json.loads(message_data)
    
    print(f'メッセージの処理: {message_json}')
    
    # メッセージの処理
    result = process_data(message_json)
    
    return result

Storage 関数の例:

import functions_framework

@functions_framework.cloud_event
def process_file(cloud_event):
    """Cloud Storage オブジェクトの作成によってトリガーされる"""
    data = cloud_event.data
    
    bucket = data["bucket"]
    name = data["name"]
    
    print(f'ファイル {name} が {bucket} にアップロードされました')
    
    # ファイルの処理
    process_uploaded_file(bucket, name)

デプロイメント:

# HTTP 関数のデプロイ
gcloud functions deploy hello_http \
  --runtime=python39 \
  --trigger-http \
  --allow-unauthenticated \
  --entry-point=hello_http \
  --region=us-central1

# Pub/Sub 関数のデプロイ
gcloud functions deploy process_pubsub \
  --runtime=python39 \
  --trigger-topic=my-topic \
  --entry-point=process_pubsub \
  --region=us-central1

# Storage 関数のデプロイ
gcloud functions deploy process_file \
  --runtime=python39 \
  --trigger-resource=my-bucket \
  --trigger-event=google.storage.object.finalize \
  --entry-point=process_file \
  --region=us-central1

# 環境変数を使用したデプロイ
gcloud functions deploy my_function \
  --runtime=python39 \
  --trigger-http \
  --set-env-vars DATABASE_URL=...,API_KEY=...

# 特定のメモリとタイムアウトを使用したデプロイ
gcloud functions deploy my_function \
  --runtime=python39 \
  --trigger-http \
  --memory=512MB \
  --timeout=300s

Requirements ファイル:

# requirements.txt
functions-framework==3.*
google-cloud-storage==2.*
google-cloud-pubsub==2.*
requests==2.*

ローカルでのテスト:

# Functions Framework のインストール
pip install functions-framework

# ローカルでの実行
functions-framework --target=hello_http --port=8080

# curl でのテスト
curl -X POST http://localhost:8080 \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"name": "Alice"}'

モニタリング:

# ログの表示
gcloud functions logs read hello_http \
  --region=us-central1 \
  --limit=50

# 関数の詳細の表示
gcloud functions describe hello_http \
  --region=us-central1

ベストプラクティス:

関数を小さく、焦点を絞る
環境変数を使用して構成を行う
適切なエラー処理を実装する
適切なタイムアウト値を設定する
Cloud Logging をデバッグに使用する
コールドスタート時間を最小限に抑える

希少度: 非常に一般的 難易度: 簡単～普通

CLI とツール

11. 一般的な gcloud CLI コマンドと構成について説明してください。

回答: gcloud CLI は、GCP リソースを管理するための主要なツールです。

初期設定:

# gcloud SDK のインストール (macOS)
curl https://sdk.cloud.google.com | bash
exec -l $SHELL

# 初期化と認証
gcloud init

# ログイン
gcloud auth login

# デフォルトプロジェクトの設定
gcloud config set project my-project-id

# デフォルトリージョン/ゾーンの設定
gcloud config set compute/region us-central1
gcloud config set compute/zone us-central1-a

構成管理:

# 構成の一覧表示
gcloud config configurations list

# 新しい構成の作成
gcloud config configurations create dev-config

# 構成のアクティブ化
gcloud config configurations activate dev-config

# プロパティの設定
gcloud config set account [email protected]
gcloud config set project dev-project

# 現在の構成の表示
gcloud config list

# プロパティの解除
gcloud config unset compute/zone

サービス別の一般的なコマンド:

Compute Engine:

# インスタンスの一覧表示
gcloud compute instances list

# インスタンスの作成
gcloud compute instances create my-vm \
  --machine-type=e2-medium \
  --zone=us-central1-a

# インスタンスへのSSH接続
gcloud compute ssh my-vm --zone=us-central1-a

# インスタンスの停止/開始
gcloud compute instances stop my-vm --zone=us-central1-a
gcloud compute instances start my-vm --zone=us-central1-a

# インスタンスの削除
gcloud compute instances delete my-vm --zone=us-central1-a

Cloud Storage:

# バケットの一覧表示
gsutil ls

# バケットの作成
gsutil mb -l us-central1 gs://my-bucket

# ファイルのアップロード
gsutil cp myfile.txt gs://my-bucket/

# ファイルのダウンロード
gsutil cp gs://my-bucket/myfile.txt ./

# ディレクトリの同期
gsutil -m rsync -r ./local-dir gs://my-bucket/remote-dir

# バケットライフサイクルの設定
gsutil lifecycle set lifecycle.json gs://my-bucket

IAM:

# IAM ポリシーの一覧表示
gcloud projects get-iam-policy my-project

# IAM バインディングの追加
gcloud projects add-iam-policy-binding my-project \
  --member=user:[email protected] \
  --role=roles/viewer

# サービスアカウントの作成
gcloud iam service-accounts create my-sa \
  --display-name="My Service Account"

# キーの作成とダウンロード
gcloud iam service-accounts keys create key.json \
  [email protected]

Kubernetes Engine:

# クラスターの一覧表示
gcloud container clusters list

# 認証情報の取得
gcloud container clusters get-credentials my-cluster \
  --zone=us-central1-a

# クラスターの作成
gcloud container clusters create my-cluster \
  --num-nodes=3 \
  --zone=us-central1-a

便利なフラグ:

# 出力のフォーマット
gcloud compute instances list --format=json
gcloud compute instances list --format=yaml
gcloud compute instances list --format="table(name,zone,status)"

# 結果のフィルタリング
gcloud compute instances list --filter="zone:us-central1-a"
gcloud compute instances list --filter="status=RUNNING"

# 結果の制限
gcloud compute instances list --limit=10

# 結果のソート
gcloud compute instances list --sort-by=creationTimestamp

役立つコマンド:

# ヘルプの取得
gcloud help
gcloud compute instances create --help

# プロジェクト情報の表示
gcloud projects describe my-project

# 利用可能なリージョン/ゾーンの一覧表示
gcloud compute regions list
gcloud compute zones list

# クォータの表示
gcloud compute project-info describe \
  --project=my-project

# API の有効化
gcloud services enable compute.googleapis.com

# 有効な API の一覧表示
gcloud services list --enabled

ベストプラクティス:

異なる環境には構成を使用する
デフォルトプロジェクトとリージョンを設定する
スクリプトには --format を使用する
結果を絞り込むには --filter を使用する
コマンド補完を有効にする
gcloud SDK を最新の状態に保つ

希少度: 非常に一般的 難易度: 簡単～普通

結論

ジュニア GCP クラウドエンジニアの面接の準備には、コアサービスとクラウドの概念を理解する必要があります。以下に焦点を当ててください。

Compute Engine: VM インスタンス、マシンタイプ、ディスク
Cloud Storage: ストレージクラス、バケット、ライフサイクル
VPC: ネットワーク、サブネット、ファイアウォールルール
IAM: ロール、権限、サービスアカウント
コアコンセプト: リージョン、ゾーン、プロジェクト

GCP Console と gcloud CLI を使用して、実践的な経験を積んでください。頑張ってください！

目次

ジュニアクラウドエンジニア向けGCP面接対策：完全ガイド

はじめに

GCP Compute Engine

1. Google Compute Engine とは何ですか？また、その主なユースケースは何ですか？

2. 永続ディスクとローカル SSD の違いについて説明してください。

GCP Cloud Storage

3. Cloud Storage のさまざまなストレージクラスは何ですか？

GCP VPC (Virtual Private Cloud)

4. VPC とは何ですか？また、その主要なコンポーネントは何ですか？

5. GCP でのファイアウォールルールの仕組みについて説明してください。

GCP IAM

6. GCP における IAM のロールと権限について説明してください。

GCP コアコンセプト

7. GCP のリージョンとゾーンとは何ですか？

8. サービスアカウントとは何ですか？また、いつ使用しますか？

サーバーレスとメッセージング

9. Cloud Pub/Sub とは何ですか？また、いつ使用しますか？

10. Cloud Functions とは何ですか？また、どのようにデプロイしますか？

CLI とツール

11. 一般的な gcloud CLI コマンドと構成について説明してください。

結論

次の面接は履歴書一つで決まる

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