Private Service Connect を使用してオンプレミスからベクトル検索のインデックスにアクセスする

オンプレミスホストは、公共のインターネット経由でベクトル検索のインデックスエンドポイントにアクセスできます。また、Cloud VPN や Cloud Interconnect を介した Private Service Connect（PSC）を使用するハイブリッドネットワーキングアーキテクチャを介してプライベート接続でアクセスすることもできます。どちらのオプションも SSL / TLS 暗号化に対応しています。ただし、プライベートオプションはパフォーマンスが大幅に向上するため、クリティカルなアプリケーションに適しています。

このチュートリアルでは、マルチクラウドとオンプレミスのプライベート接続の基盤となる 2 つの Virtual Private Cloud（VPC）ネットワーク間で、高可用性 VPN（HA VPN）を介してベクトル検索のインデックスエンドポイントにプライベート接続でアクセスします。

このチュートリアルは、Vertex AI、Virtual Private Cloud、Google Cloud コンソール、Cloud Shell に精通している企業のネットワーク管理者、データサイエンティスト、研究者を対象としています。ベクトル検索の知識があれば役立ちますが、必須ではありません。

目標

上の図に示すように、2 つの VPC ネットワークを作成します。
- onprem-vpc は、オンプレミスネットワークを表します。
- vertex-networking-vpc は、ベクトル検索のインデックスエンドポイント用です。
HA VPN ゲートウェイ、Cloud VPN トンネル、Cloud Router をデプロイして、vertex-networking-vpc と onprem-vpc に接続します。
ベクトル検索のインデックスを作成してデプロイします。
Private Service Connect（PSC）エンドポイントを作成して、クエリをベクトル検索のインデックスエンドポイントに転送します。
Private Service Connect エンドポイントのルートを onprem-vpc に通知するために、vertex-networking-vpc に Cloud Router のカスタムルートアドバタイズを構成します。
onprem-vpc に Compute Engine VM インスタンスを作成します。これは、HA VPN 経由でベクトル検索のインデックスエンドポイントにリクエストを送信するクライアントアプリケーションを表します。

費用

このドキュメントでは、Google Cloud の次の課金対象のコンポーネントを使用します。

料金計算ツールを使うと、予想使用量に基づいて費用の見積もりを生成できます。新しい Google Cloud ユーザーは無料トライアルをご利用いただける場合があります。

このドキュメントに記載されているタスクの完了後、作成したリソースを削除すると、それ以上の請求は発生しません。詳細については、クリーンアップをご覧ください。

始める前に

In the Google Cloud console, go to the project selector page.

Go to project selector
Select or create a Google Cloud project.
Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.
このチュートリアルで説明するコマンドを実行するために、Cloud Shell を開きます。Cloud Shell は Google Cloud のインタラクティブなシェル環境であり、ウェブブラウザからプロジェクトやリソースを管理できます。
Cloud Shell で現在のプロジェクトを Google Cloud プロジェクト ID に設定してから、同じプロジェクト ID を projectid シェル変数に保存します。
```
  projectid="PROJECT_ID"
  gcloud config set project ${projectid}
```
PROJECT_ID は実際のプロジェクト ID に置き換えます。プロジェクト ID は Google Cloud コンソールでも確認できます。詳細については、プロジェクト ID を確認するをご覧ください。

プロジェクトオーナーでない場合は、プロジェクト IAM 管理者（roles/resourcemanager.projectIamAdmin）のロールを付与するようプロジェクトオーナーに依頼してください。このロールは、次のステップで IAM ロールを付与するために必要です。
Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles: roles/aiplatform.user, roles/compute.instanceAdmin.v1, roles/compute.networkAdmin, roles/compute.securityAdmin, roles/dns.admin, roles/iam.serviceAccountAdmin, roles/iam.serviceAccountUser, roles/iap.admin, roles/iap.tunnelResourceAccessor, roles/notebooks.admin, roles/servicemanagement.quotaAdmin, roles/servicedirectory.editor, roles/storage.admin
```
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
```
- Replace PROJECT_ID with your project ID.
- Replace USER_IDENTIFIER with the identifier for your user account. For example, user:myemail@example.com.
- Replace ROLE with each individual role.

Enable the DNS, IAM, Compute Engine, Notebooks, and Vertex AI APIs:

gcloud services enable dns.googleapis.com iam.googleapis.com compute.googleapis.com notebooks.googleapis.com aiplatform.googleapis.com

VPC ネットワークを作成する

このセクションでは、2 つの VPC ネットワークを作成します。1 つはベクトル検索のインデックスを作成してエンドポイントにデプロイするためのもので、もう 1 つは、そのエンドポイントへのプライベートアクセス用です。

ベクトル検索のインデックスエンドポイント（`vertex-networking-vpc`）の VPC ネットワークを作成します。

インデックスエンドポイント用の VPC ネットワークを作成します。

gcloud compute networks create vertex-networking-vpc --project=$projectid --subnet-mode custom

プライマリ IPv4 範囲が 172.16.20.0/28 の workbench-subnet という名前のサブネットを作成します。

gcloud compute networks subnets create workbench-subnet \
  --project=$projectid --range=172.16.20.0/28 \
  --network=vertex-networking-vpc \
  --region=us-central1 \
  --enable-private-ip-google-access

プライマリ IPv4 範囲が 172.16.30.0/28 の consumer-endpoint-subnet という名前のサブネットを作成します。

gcloud compute networks subnets create consumer-endpoint-subnet \
  --project=$projectid \
  --range=172.16.30.0/28 \
  --network=vertex-networking-vpc \
  --region=us-central1 \
  --enable-private-ip-google-access

エンドポイント（`onprem-vpc`）へのプライベートアクセス用の VPC ネットワークを作成する

オンプレミスネットワーク（onprem-vpc）をシミュレートするための VPC ネットワークを作成します。
```
gcloud compute networks create onprem-vpc \
  --subnet-mode custom
```
onprem-vpc ネットワークで、プライマリ IPv4 範囲が 172.16.10.0/29 のサブネットを onprem-vpc-subnet1 という名前で作成します。
```
gcloud compute networks subnets create onprem-vpc-subnet1 \
  --network onprem-vpc \
  --range 172.16.10.0/29 \
  --region us-central1
```

VPC ネットワークが正しく構成されていることを確認する

Google Cloud コンソールで、[VPC ネットワーク] ページの [現在のプロジェクトのネットワーク] タブに移動します。

[VPC ネットワーク] に移動
VPC ネットワークのリストで、2 つのネットワーク（vertex-networking-vpc と onprem-vpc）が作成されていることを確認します。
[現在のプロジェクトのサブネット] タブをクリックします。
VPC サブネットのリストで、workbench-subnet、consumer-endpoint-subnet、onprem-vpc-subnet1 サブネットが作成されていることを確認します。

`on-prem-client` VM インスタンスを作成する

このセクションでは、HA VPN 経由でベクトル検索のインデックスエンドポイントにリクエストを送信するクライアントアプリケーションを表す VM インスタンスを作成します。

Cloud Shell で、on-prem-client VM インスタンスを作成します。

gcloud compute instances create on-prem-client \
  --zone=us-central1-a \
  --image-family=debian-11 \
  --image-project=debian-cloud \
  --subnet=onprem-vpc-subnet1 \
  --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform \
  --no-address \
  --shielded-secure-boot \
  --metadata startup-script="#! /bin/bash
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install tcpdump dnsutils -y"

ハイブリッド接続を構成する

このセクションでは、相互に接続する 2 つの HA VPN ゲートウェイを作成します。1 つは vertex-networking-vpc VPC ネットワークにあります。もう 1 つは onprem-vpc VPC ネットワークにあります。各ゲートウェイには、Cloud Router と VPN トンネルのペアが含まれます。

HA VPN ゲートウェイの作成

Cloud Shell で、vertex-networking-vpc VPC ネットワークに HA VPN ゲートウェイを作成します。

gcloud compute vpn-gateways create vertex-networking-vpn-gw1 \
   --network vertex-networking-vpc \
   --region us-central1

onprem-vpc VPC ネットワークに HA VPN ゲートウェイを作成します。

gcloud compute vpn-gateways create onprem-vpn-gw1 \
   --network onprem-vpc \
   --region us-central1

Google Cloud コンソールで、[VPN] ページの [Cloud VPN ゲートウェイ] タブに移動します。

[VPN] に移動
2 つのゲートウェイ（vertex-networking-vpn-gw1 と onprem-vpn-gw1）が作成され、それぞれに 2 つのインターフェース IP アドレスがあることを確認します。

Cloud Router と Cloud NAT ゲートウェイを作成する

2 つの VPC ネットワークに、汎用の Cloud Router とリージョン用の Cloud Router を作成します。それぞれのリージョン用 Cloud Router で、Cloud NAT ゲートウェイを作成します。Cloud NAT ゲートウェイは、外部 IP アドレスを持たない Compute Engine 仮想マシン（VM）インスタンスに送信接続を提供します。

Cloud Shell で、vertex-networking-vpc VPC ネットワークの Cloud Router を作成します。

gcloud compute routers create vertex-networking-vpc-router1 \
   --region us-central1\
   --network vertex-networking-vpc \
   --asn 65001

onprem-vpc VPC ネットワークに Cloud Router を作成します。

gcloud compute routers create onprem-vpc-router1 \
   --region us-central1\
   --network onprem-vpc\
   --asn 65002

vertex-networking-vpc VPC ネットワークにリージョン用の Cloud Router を作成します。

gcloud compute routers create cloud-router-us-central1-vertex-nat \
  --network vertex-networking-vpc \
  --region us-central1

リージョン用の Cloud Router で Cloud NAT ゲートウェイを構成します。

gcloud compute routers nats create cloud-nat-us-central1 \
  --router=cloud-router-us-central1-vertex-nat \
  --auto-allocate-nat-external-ips \
  --nat-all-subnet-ip-ranges \
  --region us-central1

onprem-vpc VPC ネットワークにリージョン用の Cloud Router を作成します。

gcloud compute routers create cloud-router-us-central1-onprem-nat \
  --network onprem-vpc \
  --region us-central1

リージョン用の Cloud Router で Cloud NAT ゲートウェイを構成します。

gcloud compute routers nats create cloud-nat-us-central1-on-prem \
  --router=cloud-router-us-central1-onprem-nat \
  --auto-allocate-nat-external-ips \
  --nat-all-subnet-ip-ranges \
  --region us-central1

Google Cloud コンソールで [Cloud Router] ページに移動します。

[Cloud Router] に移動
[Cloud Router] リストで、次のルーターが作成されていることを確認します。
- cloud-router-us-central1-onprem-nat
- cloud-router-us-central1-vertex-nat
- onprem-vpc-router1
- vertex-networking-vpc-router1
新しい値を表示するには、Google Cloud コンソールのブラウザタブを更新する必要があります。
[Cloud Router] リストで cloud-router-us-central1-vertex-nat をクリックします。
[ルーターの詳細] ページで、cloud-nat-us-central1 Cloud NAT ゲートウェイが作成されていることを確認します。
戻る矢印をクリックして、[Cloud Router] ページに戻ります。
ルーターリストで cloud-router-us-central1-onprem-nat をクリックします。
[ルーターの詳細] ページで、cloud-nat-us-central1-on-prem Cloud NAT ゲートウェイが作成されていることを確認します。

VPN トンネルを作成する

Cloud Shell で、vertex-networking-vpc ネットワークに vertex-networking-vpc-tunnel0 という VPN トンネルを作成します。

gcloud compute vpn-tunnels create vertex-networking-vpc-tunnel0 \
  --peer-gcp-gateway onprem-vpn-gw1 \
  --region us-central1 \
  --ike-version 2 \
  --shared-secret [ZzTLxKL8fmRykwNDfCvEFIjmlYLhMucH] \
  --router vertex-networking-vpc-router1 \
  --vpn-gateway vertex-networking-vpn-gw1 \
  --interface 0

vertex-networking-vpc ネットワークに、vertex-networking-vpc-tunnel1 という VPN トンネルを作成します。

gcloud compute vpn-tunnels create vertex-networking-vpc-tunnel1 \
  --peer-gcp-gateway onprem-vpn-gw1 \
  --region us-central1 \
  --ike-version 2 \
  --shared-secret [bcyPaboPl8fSkXRmvONGJzWTrc6tRqY5] \
  --router vertex-networking-vpc-router1 \
  --vpn-gateway vertex-networking-vpn-gw1 \
  --interface 1

onprem-vpc ネットワークに、onprem-vpc-tunnel0 という VPN トンネルを作成します。

gcloud compute vpn-tunnels create onprem-vpc-tunnel0 \
  --peer-gcp-gateway vertex-networking-vpn-gw1 \
  --region us-central1\
  --ike-version 2 \
  --shared-secret [ZzTLxKL8fmRykwNDfCvEFIjmlYLhMucH] \
  --router onprem-vpc-router1 \
  --vpn-gateway onprem-vpn-gw1 \
  --interface 0

onprem-vpc ネットワークに、onprem-vpc-tunnel1 という VPN トンネルを作成します。

gcloud compute vpn-tunnels create onprem-vpc-tunnel1 \
  --peer-gcp-gateway vertex-networking-vpn-gw1 \
  --region us-central1\
  --ike-version 2 \
  --shared-secret [bcyPaboPl8fSkXRmvONGJzWTrc6tRqY5] \
  --router onprem-vpc-router1 \
  --vpn-gateway onprem-vpn-gw1 \
  --interface 1

Google Cloud コンソールで、[VPN] ページに移動します。

[VPN] に移動
VPN トンネルのリストで、4 つの VPN トンネルが作成されていることを確認します。

BGP セッションを確立する

Cloud Router は、Border Gateway Protocol（BGP）を使用して、VPC ネットワーク（この場合は vertex-networking-vpc）とオンプレミスネットワーク（onprem-vpc で表される）間のルートを交換します。Cloud Router で、オンプレミスルーターのインターフェースと BGP ピアを構成します。インターフェースと BGP ピア構成は、BGP セッションを形成します。このセクションでは、vertex-networking-vpc に 2 つ、onprem-vpc に 2 つの BGP セッションを作成します。

ルーター間のインターフェースと BGP ピアを構成すると、ルートの交換が自動的に開始されます。

`vertex-networking-vpc` の BGP セッションを確立する

Cloud Shell で、vertex-networking-vpc ネットワークに vertex-networking-vpc-tunnel0 の BGP インターフェースを作成します。

gcloud compute routers add-interface vertex-networking-vpc-router1 \
  --interface-name if-tunnel0-to-onprem \
  --ip-address 169.254.0.1 \
  --mask-length 30 \
  --vpn-tunnel vertex-networking-vpc-tunnel0 \
  --region us-central1

vertex-networking-vpc ネットワークに、bgp-onprem-tunnel0 の BGP ピアを作成します。

gcloud compute routers add-bgp-peer vertex-networking-vpc-router1 \
  --peer-name bgp-onprem-tunnel0 \
  --interface if-tunnel0-to-onprem \
  --peer-ip-address 169.254.0.2 \
  --peer-asn 65002 \
  --region us-central1

vertex-networking-vpc ネットワークに、vertex-networking-vpc-tunnel1 の BGP インターフェースを作成します。

gcloud compute routers add-interface vertex-networking-vpc-router1 \
  --interface-name if-tunnel1-to-onprem \
  --ip-address 169.254.1.1 \
  --mask-length 30 \
  --vpn-tunnel vertex-networking-vpc-tunnel1 \
  --region us-central1

vertex-networking-vpc ネットワークに、bgp-onprem-tunnel1 の BGP ピアを作成します。

gcloud compute routers add-bgp-peer vertex-networking-vpc-router1 \
  --peer-name bgp-onprem-tunnel1 \
  --interface if-tunnel1-to-onprem \
  --peer-ip-address 169.254.1.2 \
  --peer-asn 65002 \
  --region us-central1

`onprem-vpc` の BGP セッションを確立する

onprem-vpc ネットワークに、onprem-vpc-tunnel0 の BGP インターフェースを作成します。

gcloud compute routers add-interface onprem-vpc-router1 \
  --interface-name if-tunnel0-to-vertex-networking-vpc \
  --ip-address 169.254.0.2 \
  --mask-length 30 \
  --vpn-tunnel onprem-vpc-tunnel0 \
  --region us-central1

onprem-vpc ネットワークに、bgp-vertex-networking-vpc-tunnel0 の BGP ピアを作成します。

gcloud compute routers add-bgp-peer onprem-vpc-router1 \
  --peer-name bgp-vertex-networking-vpc-tunnel0 \
  --interface if-tunnel0-to-vertex-networking-vpc \
  --peer-ip-address 169.254.0.1 \
  --peer-asn 65001 \
  --region us-central1

onprem-vpc ネットワークに、onprem-vpc-tunnel1 の BGP インターフェースを作成します。

gcloud compute routers add-interface   onprem-vpc-router1  \
  --interface-name if-tunnel1-to-vertex-networking-vpc \
  --ip-address 169.254.1.2 \
  --mask-length 30 \
  --vpn-tunnel onprem-vpc-tunnel1 \
  --region us-central1

onprem-vpc ネットワークに、bgp-vertex-networking-vpc-tunnel1 の BGP ピアを作成します。

gcloud compute routers add-bgp-peer onprem-vpc-router1 \
  --peer-name bgp-vertex-networking-vpc-tunnel1 \
  --interface if-tunnel1-to-vertex-networking-vpc \
  --peer-ip-address 169.254.1.1 \
  --peer-asn 65001 \
  --region us-central1

BGP セッションの作成を確認する

Google Cloud コンソールで、[VPN] ページに移動します。

[VPN] に移動
VPN トンネルのリストで、各トンネルの [BGP セッションのステータス] 列の値が「BGP セッションを構成」から「BGP が確立されました」に変更されていることを確認します。新しい値を表示するには、Google Cloud コンソールのブラウザタブを更新する必要があります。

`vertex-networking-vpc` の学習されたルートを検証する

Google Cloud コンソールの [VPC ネットワーク] ページに移動します。

[VPC ネットワーク] に移動
VPC ネットワークのリストで、vertex-networking-vpc をクリックします。
[ルート] タブをクリックします。
[リージョン] リストで [us-central1（アイオワ）] を選択し、[表示] をクリックします。
[送信先 IP 範囲] 列で、onprem-vpc-subnet1 サブネットの IP 範囲（172.16.10.0/29）が 2 回表示されていることを確認します。

`on-prem-vpc` の学習されたルートを検証する

戻る矢印をクリックして、[VPC ネットワーク] ページに戻ります。
VPC ネットワークのリストで on-prem-vpc をクリックします。
[ルート] タブをクリックします。
[リージョン] リストで [us-central1（アイオワ）] を選択し、[表示] をクリックします。
[送信先 IP 範囲] 列で、workbench-subnet サブネットの IP 範囲（172.16.20.0/28）と consumer-endpoint-subnet サブネットの IP 範囲（172.16.30.0/28）が 2 回表示されていることを確認します。

Vertex AI Workbench インスタンスを作成する

このセクションでは、ユーザー管理のサービスアカウントを作成し、そのサービスアカウントを使用して Google Cloud サービスと API にアクセスする Vertex AI Workbench インスタンスを作成します。

サービスアカウントを作成する

このチュートリアルでは、Compute Engine と IAM のベストプラクティスに従ってユーザー管理のサービスアカウントを作成します。

Cloud Shell で、workbench-sa という名前のサービスアカウントを作成します。
```
gcloud iam service-accounts create workbench-sa \
   --display-name="workbench-sa"
```

サービスアカウントに Vertex AI ユーザー（roles/aiplatform.user）の IAM ロールを割り当てます。

gcloud projects add-iam-policy-binding $projectid \
  --member="serviceAccount:workbench-sa@$projectid.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/aiplatform.user"

サービスアカウントにストレージ管理者（roles/storage.admin）の IAM ロールを割り当てます。

gcloud projects add-iam-policy-binding $projectid \
  --member="serviceAccount:workbench-sa@$projectid.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/storage.admin"

サービスアカウントに Service Usage 管理者（roles/serviceusage.serviceUsageAdmin）の IAM ロールを割り当てます。

gcloud projects add-iam-policy-binding $projectid \
  --member="serviceAccount:workbench-sa@$projectid.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/serviceusage.serviceUsageAdmin"

Vertex AI Workbench インスタンスを作成する

workbench-sa サービスアカウントを指定して、Vertex AI Workbench インスタンスを作成します。

gcloud workbench instances create workbench-tutorial \
  --vm-image-project=deeplearning-platform-release \
  --vm-image-family=common-cpu-notebooks \
  --machine-type=n1-standard-4 \
  --location=us-central1-a \
  --subnet-region=us-central1 \
  --shielded-secure-boot=SHIELDED_SECURE_BOOT \
  --subnet=workbench-subnet \
  --disable-public-ip \
  --service-account-email=workbench-sa@$projectid.iam.gserviceaccount.com

ベクトル検索インデックスの作成とデプロイ

環境を準備する

Google Cloud コンソールで、[Vertex AI Workbench] ページの [インスタンス] タブに移動します。

Vertex AI Workbench に移動
Vertex AI Workbench インスタンス名（workbench-tutorial）の横にある [JupyterLab を開く] をクリックします。

Vertex AI Workbench インスタンスで JupyterLab が表示されます。
[File] > [New] > [Notebook] の順に選択します。
[Select Kernel] メニューから [Python 3 (Local)] を選択し、[Select] をクリックします。
新しいノートブックが開き、コードを入力するデフォルトのコードセルが表示されます。[ ]: の後にテキストフィールドが続いています。テキストフィールドにコードを貼り付けます。

Vertex AI SDK for Python をインストールするには、次のコードをセルに貼り付け、[ Run the selected cells and advance] をクリックします。
```
!pip install --upgrade --user google-cloud-aiplatform google-cloud-storage
```
このステップと以下の各ステップでは、[ Insert a cell below] を選択し、コードをセルに貼り付けて、[ Run selected cells and advance] をクリックします。

この Jupyter ランタイムで新しくインストールされたパッケージを使用するには、ランタイムを再起動する必要があります。
```
# Restart kernel after installs so that your environment can access the new packages
import IPython

app = IPython.Application.instance()
app.kernel.do_shutdown(True)
```

次の環境変数を設定します。PROJECT_ID は実際のプロジェクト ID に置き換えます。

# set project ID and location
PROJECT_ID = "PROJECT_ID"
LOCATION = "us-central1"

# generate a unique id for this session
from datetime import datetime
UID = datetime.now().strftime("%m%d%H%M")

API を有効にする

Jupyterlab ノートブックで次のコマンドを実行して、ノートブックで Compute Engine、Vertex AI、Cloud Storage の API を有効にします。

! gcloud services enable compute.googleapis.com aiplatform.googleapis.com storage.googleapis.com \
  --project {PROJECT_ID}

Cloud Storage バケットにサンプルデータを準備する

このチュートリアルでは、ベクトル検索のクイックスタートで使用したものと同じ TheLook データセットを使用します。このデータセットの詳細については、クイックスタートドキュメントページをご覧ください。

このセクションでは、Cloud Storage バケットを作成し、そのバケットにデータセットのエンベディングファイルを配置します。このファイルは、後のステップでインデックスを作成する際に使用します。

Jupyterlab ノートブックで、Cloud Storage バケットを作成します。

BUCKET_URI = f"gs://{PROJECT_ID}-vs-quickstart-{UID}"
! gsutil mb -l $LOCATION -p $PROJECT_ID $BUCKET_URI

サンプルファイルを Cloud Storage バケットにコピーします。

! gsutil cp "gs://github-repo/data/vs-quickstart/product-embs.json" $BUCKET_URI

ベクトル検索を使用してクエリを実行するには、エンベディングファイルをローカルディレクトリにコピーする必要があります。
```
! gsutil cp "gs://github-repo/data/vs-quickstart/product-embs.json" . # for query tests
```

ベクトル検索のインデックスを作成する

Jupyterlab ノートブックで、エンベディングをベクトル検索に読み込みます。

# init the aiplatform package
from google.cloud import aiplatform
aiplatform.init(project=PROJECT_ID, location=LOCATION)

create_tree_ah_index 関数を使用して MatchingEngineIndex を作成します（Matching Engine は、ベクトル検索の以前の名称です）。
```
# create Index
my_index = aiplatform.MatchingEngineIndex.create_tree_ah_index(
  display_name = f"vs-quickstart-index-{UID}",
  contents_delta_uri = BUCKET_URI,
  dimensions = 768,
  approximate_neighbors_count = 10,
)
```
MatchingEngineIndex.create_tree_ah_index() メソッドがインデックスを構築します。このチュートリアルでは、このタスクに 5～10 分ほどかかります。
Google Cloud コンソールで、[ベクトル検索] ページの [インデックス] タブに移動します。

[インデックス] に移動
名前が "vs-quickstart-index-" で始まり、正しいタイムスタンプを含むインデックスが存在することを確認します。
インデックス ID をメモします。この ID は、後の手順でインデックスをデプロイする際に必要になります。

インデックスエンドポイントを作成する

Cloud Shell で、次のコマンドを実行します。ここで、PROJECT_ID はプロジェクト ID に置き換えます。

projectid=PROJECT_ID
gcloud config set project ${projectid}
SERVICE_PROJECT=${projectid}
REGION=us-central1
VERTEX_ENDPOINT=$REGION-aiplatform.googleapis.com
DISPLAY_NAME=vector-search

インデックスエンドポイントを作成します。

curl -H "Content-Type: application/json" \
  -H "Authorization: Bearer `gcloud auth print-access-token`" \
  https://$VERTEX_ENDPOINT/v1/projects/$SERVICE_PROJECT/locations/$REGION/indexEndpoints \
  -d '{displayName: "'$DISPLAY_NAME'", privateServiceConnectConfig: { enablePrivateServiceConnect: true, projectAllowlist: ["'$SERVICE_PROJECT'"] }}'

インデックスエンドポイントが作成されたことを確認します。

gcloud ai index-endpoints list --region=us-central1

次の例のような出力が表示されます。この例では、インデックスエンドポイント ID は 8151506529447575552 です。

Using endpoint [https://us-central1-aiplatform.googleapis.com/]
---
createTime: '2023-10-10T23:55:20.526145Z'
displayName: vector-search
encryptionSpec: {}
etag: AMEw9yN2qytNiwT73uwYpz_7N_b2-O8D1AuNoDb5QjFmkU4ye5Gzk2oQlMZBR1XeoQ11
name: projects/725264228516/locations/us-central1/indexEndpoints/8151506529447575552
privateServiceConnectConfig:
  enablePrivateServiceConnect: true
  projectAllowlist:
  - vertex-genai-400103
  - vertex-genai-400103
updateTime: '2023-10-10T23:55:21.951394Z'

インデックスエンドポイント ID をメモします。この ID は、後のステップでインデックスをデプロイする際に必要になります。

インデックスをエンドポイントにデプロイする

Cloud Shell で次のコマンドを実行して、エンドポイントにインデックスをデプロイします。

gcloud ai index-endpoints deploy-index INDEX_ENDPOINT_ID \
  --deployed-index-id=vector_one \
  --display-name=vector-search \
  --index=INDEX \
  --project=$projectid \
  --region=us-central1

次の値を置き換えます。

INDEX_ENDPOINT_ID: 作成した Private Service Connect インデックスエンドポイントのインデックスエンドポイント ID
INDEX: デプロイするインデックスの ID

次の例のような出力が表示されます。この例では、インデックスエンドポイント ID は 8151506529447575552 です。

Using endpoint [https://us-central1-aiplatform.googleapis.com/]
The deploy index operation [projects/725264228516/locations/us-central1/indexEndpoints/8151506529447575552/operations/6271807495283408896] was submitted successfully.

インデックスをデプロイすると、Private Service Connect エンドポイントが生成されます。デプロイオペレーションには 10～15 分ほどかかります。

インデックスがインデックスエンドポイントにデプロイされていることを確認する

Google Cloud コンソールで、[ベクトル検索] ページの [インデックスエンドポイント] タブに移動します。

[インデックスエンドポイント] に移動
vector-search インデックスエンドポイントに、vector-search というデプロイ済みのインデックスがあることを確認します。

インデックスエンドポイント名の横に回転する青い円が表示されている場合、インデックスのデプロイはまだ完了していません。

インデックスエンドポイントのサービスアタッチメント URI を取得する

インデックスが完全にデプロイされたら、サービスアタッチメント URI を取得できます。

Cloud Shell で次のコマンドを実行して、Private Service Connect エンドポイントのサービスアタッチメント URI を取得します。

gcloud ai index-endpoints list --region=us-central1 | grep -i  serviceAttachment:

次の出力例では、サービスアタッチメント URI は projects/je84d1de50cd8bddb-tp/regions/us-central1/serviceAttachments/sa-gkedpm-527af280e65971fd786aaf6163e798 です。

Using endpoint [https://us-central1-aiplatform.googleapis.com/]
 serviceAttachment: projects/je84d1de50cd8bddb-tp/regions/us-central1/serviceAttachments/sa-gkedpm-527af280e65971fd786aaf6163e798

projects で始まる serviceAttachment URI をメモします（例: projects/je84d1de50cd8bddb-tp/regions/us-central1/serviceAttachments/sa-gkedpm-527af280e65971fd786aaf6163e798）。これは、次のステップでコンシューマーエンドポイントを作成する際に必要になります。

Private Service Connect コンシューマーエンドポイントを作成する

Cloud Shell で、ベクトル検索のインデックスのクエリに使用するコンシューマーエンドポイントの IP アドレスを予約します。
```
gcloud compute addresses create vector-search-endpoint1 \
  --region=us-central1 \
  --subnet=consumer-endpoint-subnet
```

予約済みの IP アドレスを探します。

gcloud compute addresses list --filter="name=vector-search-endpoint1"

エンドポイントをサービスアタッチメントに接続する転送ルールを作成します。SERVICE_ATTACHMENT_URI は、serviceAttachment URI に置き換えます。

gcloud compute forwarding-rules create vector-search-endpoint1 \
  --region=us-central1 \
  --network=vertex-networking-vpc \
  --address=vector-search-endpoint1 \
  --target-service-attachment=SERVICE_ATTACHMENT_URI

このコマンドの使用例を次に示します。

gcloud compute forwarding-rules create vector-search-endpoint1 \
  --region=us-central1 \
  --network=vertex-networking-vpc \
  --address=vector-search-endpoint1 \
  --target-service-attachment=projects/je84d1de50cd8bddb-tp/regions/us-central1/serviceAttachments/sa-gkedpm-527af280e65971fd786aaf6163e798

Google Cloud コンソールで、[Private Service Connect] ページの [接続エンドポイント] タブに移動します。

[接続エンドポイント] に移動
コンシューマーエンドポイントのステータスが Accepted であることを確認します。
Private Service Connect コンシューマーエンドポイントの IP アドレスをメモします。後のステップで、このエンドポイントを使用して、デプロイ済みのベクトル検索のインデックスと通信を確立します。

デプロイされたインデックスにクエリを実行する

ベクトル検索のインデックスエンドポイントに接続されている Private Service Connect コンシューマーエンドポイントが作成されたので、on-prem-client VM インスタンスからコンシューマーエンドポイントにクエリを送信することで、デプロイされたインデックスにクエリを実行できます。

Identity-Aware Proxy（IAP）に VM インスタンスへの接続を許可するには、次のファイアウォールルールを作成します。

IAP からアクセスできるようにするすべての VM インスタンスに適用されます。
IP 範囲 35.235.240.0/20 からポート 22 を経由する TCP トラフィックを許可します。この範囲には、IAP が TCP 転送に使用するすべての IP アドレスが含まれています。

ファイアウォールを作成したら、gRPC クライアントをインストールします。以降のステップでは、gRPC クライアントを使用して on-prem-client VM インスタンスからクエリを送信します。

ファイアウォールルールを作成し、gRPC をインストールする

Cloud Shell で、次のコマンドを実行します。ここで、PROJECT_ID はプロジェクト ID に置き換えます。
```
projectid=PROJECT_ID
gcloud config set project ${projectid}
```

ssh-iap-vpc という名前の IAP ファイアウォールルールを作成します。

gcloud compute firewall-rules create ssh-iap-vpc \
  --network onprem-vpc \
  --allow tcp:22 \
  --source-ranges=35.235.240.0/20

on-prem-client VM インスタンスにログインします。

gcloud compute ssh on-prem-client \
  --project=$projectid \
  --zone=us-central1-a \
  --tunnel-through-iap

on-prem-client VM インスタンスで、gRPC クライアントをインストールします。

sudo apt-get install git -y
git clone https://github.com/grpc/grpc.git
sudo apt-get install build-essential autoconf libtool pkg-config -y
sudo apt-get install cmake -y
cd grpc/
git submodule update --init
mkdir -p cmake/build
cd cmake/build
cmake -DgRPC_BUILD_TESTS=ON ../..
make grpc_cli

インストールには 30 分ほどかかります。

既存のインデックスアイテムの ID を取得する

Google Cloud コンソールで、[Vertex AI Workbench] ページの [インスタンス] タブに移動します。

Vertex AI Workbench に移動
Vertex AI Workbench インスタンス名の横にある [JupyterLab を開く] をクリックします。

Vertex AI Workbench インスタンスで JupyterLab が表示されます。
[File] > [New] > [Terminal] を選択します。
（Cloud Shell ではなく）JupyterLab ターミナルで、インデックスの最後のエントリを表示します。
```
tail -1 product-embs.json
```
次の例に示すように、アイテムの ID 番号を含むアイテムの最初の Key-Value ペアを探します。
```
"id":"27452"
```
この ID 番号をメモしておきます。これは次のステップで使用します。

ベクトル検索クエリを実行する

on-prem-client VM インスタンスで、デプロイされたインデックスにクエリを実行します。

./grpc_cli call  CONSUMER_ENDPOINT_IP:10000  google.cloud.aiplatform.container.v1.MatchService.Match "deployed_index_id:'"vector_one"',embedding_id: '"ITEM_ID"'"

次の値を置き換えます。

CONSUMER_ENDPOINT_IP: 前のセクションで作成した Private Service Connect コンシューマーエンドポイントの IP アドレス
ITEM_ID: 前のセクションで保存したアイテム ID 番号

出力は次の例のようになります。

   user@on-prem-client:~/grpc/cmake/build$ ./grpc_cli call  172.16.30.2:10000  google.cloud.aiplatform.container.v1.MatchService.Match "deployed_index_id:'"vector_one"',embedding_id: '"20020916"'"
   connecting to 172.16.30.2:10000
   neighbor {
     id: "16136217"
     distance: 0.99999558925628662
   }
   neighbor {
     id: "2196405"
     distance: 0.82817935943603516
   }
   neighbor {
     id: "3796353"
     distance: 0.82687419652938843
   }
   neighbor {
     id: "815154"
     distance: 0.8179466724395752
   }
   neighbor {
     id: "16262338"
     distance: 0.816785454750061
   }
   neighbor {
     id: "31290454"
     distance: 0.81560027599334717
   }
   neighbor {
     id: "4012943"
     distance: 0.80958610773086548
   }
   neighbor {
     id: "39738359"
     distance: 0.8020891547203064
   }
   neighbor {
     id: "7691697"
     distance: 0.80035769939422607
   }
   neighbor {
     id: "6398888"
     distance: 0.79880392551422119
   }
   Rpc succeeded with OK status

クリーンアップ

このチュートリアルで使用したリソースについて、Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、リソースを含むプロジェクトを削除するか、プロジェクトを維持して個々のリソースを削除します。

個々のリソースを削除するには、Google Cloud コンソールで次の操作を行います。

次の手順でベクトル検索のインデックスのデプロイを解除して削除します。
1. Google Cloud コンソールで、[ベクトル検索] ページの [インデックス] タブに移動します。
  
  [インデックス] に移動
2. 名前が "vs-quickstart-index-" で始まり、正しいタイムスタンプを含むインデックスを探します。
3. インデックス名をクリックします。
4. [インデックスの情報] ページで、[デプロイされたインデックス] リストのインデックス名の横にあるアクション アイコンをクリックし、[デプロイ解除] をクリックします。
  
  インデックスのデプロイ解除には数分かかります。インデックス名の横に回転している青い円が表示されているか、インデックスのステータスが Undeploying と表示されている場合、インデックスはまだデプロイ解除中です。インデックスのデプロイが解除されたことを確認するには、Google Cloud コンソールのブラウザタブを更新する必要があります。
5. 戻る矢印をクリックして [インデックス] タブに戻ります。
6. インデックスリストでインデックス名の横にあるアクション アイコンをクリックし、[削除] をクリックしてインデックスを削除します。
次の手順でインデックスエンドポイントを削除します。
1. Google Cloud コンソールで、[ベクトル検索] ページの [インデックスエンドポイント] タブに移動します。
  
  [インデックスエンドポイント] に移動
2. インデックスエンドポイントのリストで、エンドポイントの名前の横にあるアクション アイコンをクリックし、[削除] をクリックしてインデックスエンドポイントを削除します。
次の手順で Vertex AI Workbench インスタンスを削除します。
1. Google Cloud コンソールの [Vertex AI] セクションで、[ワークベンチ] ページの [インスタンス] タブに移動します。
  
  Vertex AI Workbench に移動
2. workbench-tutorial Vertex AI Workbench インスタンスを選択して、削除アイコンをクリックします。
次の手順で Compute Engine VM インスタンスを削除します。
1. Google Cloud コンソールで [Compute Engine] ページに移動します。
  
  Compute Engine に移動
2. on-prem-client VM インスタンスを選択し、削除アイコンをクリックします。
次の手順で VPN トンネルを削除します。
1. Google Cloud コンソールで、[VPN] ページに移動します。
  
  [VPN] に移動
2. [VPN] ページで、[Cloud VPN トンネル] タブをクリックします。
3. VPN トンネルのリストで、このチュートリアルで作成した 4 つの VPN トンネルを選択し、削除アイコンをクリックします。
次の手順で HA VPN ゲートウェイを削除します。
1. [VPN] ページで、[Cloud VPN ゲートウェイ] タブをクリックします。
  
  [Cloud VPN ゲートウェイ] に移動
2. VPN ゲートウェイのリストで onprem-vpn-gw1 をクリックします。
3. [Cloud VPN ゲートウェイの詳細] ページで、VPN ゲートウェイの削除アイコンをクリックします。
4. 必要に応じて、矢印をクリックして VPN ゲートウェイのリストに戻り、vertex-networking-vpn-gw1 をクリックします。
5. [Cloud VPN ゲートウェイの詳細] ページで、VPN ゲートウェイの削除アイコンをクリックします。
次の手順で Cloud Router を削除します。
1. [Cloud Router] ページに移動します。
  
  [Cloud Router] に移動
2. Cloud Router のリストで、このチュートリアルで作成した 4 つのルーターを選択します。
3. 削除アイコンをクリックして、ルーターを削除します。
  
  これにより、Cloud Router に接続されている 2 つの Cloud NAT ゲートウェイも削除されます。
次の手順で vertex-networking-vpc VPC ネットワークの vector-search-endpoint1 転送ルールを削除します。
1. [ロードバランシング] ページの [フロントエンド] タブに移動します。
  
  [フロントエンド] に移動
2. 転送ルールのリストで vector-search-endpoint1 をクリックします。
3. [転送ルールの詳細] ページで、削除アイコンをクリックします。
次の手順で VPC ネットワークを削除します。
1. [VPC ネットワーク] ページに移動します。
  
  [VPC ネットワーク] に移動
2. VPC ネットワークのリストで onprem-vpc をクリックします。
3. [VPC ネットワークの詳細] ページで、VPC ネットワークを削除アイコンをクリックします。
  
  ネットワークを削除すると、そのサブネットワーク、ルート、ファイアウォールルールも削除されます。
4. VPC ネットワークのリストに戻り、[vertex-networking-vpc] をクリックします。
5. [VPC ネットワークの詳細] ページで、VPC ネットワークを削除アイコンをクリックします。
次の手順でストレージバケットを削除します。
1. Google Cloud コンソールで [Cloud Storage] ページに移動します。
  
  [Cloud Storage] に移動
2. ストレージバケットを選択して、削除アイコンをクリックします。
次の手順で workbench-sa サービスアカウントを削除します。
1. [サービスアカウント] ページに移動します。
  
  [サービスアカウント] に移動
2. workbench-sa サービスアカウントを選択して、削除アイコンをクリックします。

次のステップ

Vertex AI のエンドポイントとサービスにアクセスするためのエンタープライズネットワーキングオプションについて学習する。
Private Service Connect の仕組みと、大きなパフォーマンス上のメリットが得られる理由を確認する。
VPC Service Controls を使用して安全な境界を作成し、ベクトル検索インデックスエンドポイント上の Vertex AI やその他の Google API に対する公共のインターネット経由のアクセスを許可または拒否する方法を確認する。
Google Cloud に関するリファレンスアーキテクチャ、図、ベストプラクティスを確認する。Cloud アーキテクチャセンターをご覧ください。

Private Service Connect を使用してオンプレミスからベクトル検索のインデックスにアクセスする

目標

費用

始める前に

VPC ネットワークを作成する

ベクトル検索のインデックス エンドポイント（vertex-networking-vpc）の VPC ネットワークを作成します。

エンドポイント（onprem-vpc）へのプライベート アクセス用の VPC ネットワークを作成する

VPC ネットワークが正しく構成されていることを確認する

on-prem-client VM インスタンスを作成する

ハイブリッド接続を構成する

HA VPN ゲートウェイの作成

Cloud Router と Cloud NAT ゲートウェイを作成する

VPN トンネルを作成する

BGP セッションを確立する

vertex-networking-vpc の BGP セッションを確立する

onprem-vpc の BGP セッションを確立する

BGP セッションの作成を確認する

vertex-networking-vpc の学習されたルートを検証する

on-prem-vpc の学習されたルートを検証する

Vertex AI Workbench インスタンスを作成する

サービス アカウントを作成する

Vertex AI Workbench インスタンスを作成する

ベクトル検索インデックスの作成とデプロイ

環境を準備する

API を有効にする

Cloud Storage バケットにサンプルデータを準備する

ベクトル検索のインデックスを作成する

インデックス エンドポイントを作成する

インデックスをエンドポイントにデプロイする

インデックスがインデックス エンドポイントにデプロイされていることを確認する

インデックス エンドポイントのサービス アタッチメント URI を取得する

Private Service Connect コンシューマー エンドポイントを作成する

デプロイされたインデックスにクエリを実行する

ファイアウォール ルールを作成し、gRPC をインストールする

既存のインデックス アイテムの ID を取得する

ベクトル検索クエリを実行する

クリーンアップ

次のステップ

ベクトル検索のインデックスエンドポイント（`vertex-networking-vpc`）の VPC ネットワークを作成します。

エンドポイント（`onprem-vpc`）へのプライベートアクセス用の VPC ネットワークを作成する

`on-prem-client` VM インスタンスを作成する

`vertex-networking-vpc` の BGP セッションを確立する

`onprem-vpc` の BGP セッションを確立する

`vertex-networking-vpc` の学習されたルートを検証する

`on-prem-vpc` の学習されたルートを検証する

サービスアカウントを作成する

インデックスエンドポイントを作成する

インデックスがインデックスエンドポイントにデプロイされていることを確認する

インデックスエンドポイントのサービスアタッチメント URI を取得する

Private Service Connect コンシューマーエンドポイントを作成する

ファイアウォールルールを作成し、gRPC をインストールする

既存のインデックスアイテムの ID を取得する