十種 GCP 架構模式：先看需求，再挑組合

箭頭表示流程方向；方括號與引號內是節點名稱，可搭配下方圖解閱讀。

%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 22}}}%%
  flowchart TB
  USER["使用者"] --> LB["全域外部 Application Load Balancer<br/>TLS 終止、Anycast IP"]
  LB --> ARMOR["Cloud Armor<br/>WAF 與流量防護"]
  ARMOR --> ROUTE{"內容路徑"}
  ROUTE -->|"靜態內容"| CDN["Cloud CDN<br/>邊緣快取"]
  CDN -->|"Cache miss"| STATIC["Cloud Storage<br/>靜態資源"]
  ROUTE -->|"動態請求"| APP["Cloud Run<br/>Web／API 應用層"]
  APP --> CACHE["Memorystore<br/>快取／短期狀態"]
  APP --> SQL["Cloud SQL HA<br/>關聯式交易資料"]
  APP --> UPLOAD["Cloud Storage<br/>使用者上傳"]

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 30, "nodeSpacing": 20}}}%%
  flowchart TB
  USER["使用者"] --> EDGE["全域負載平衡器"] --> GATEWAY["API Gateway／Apigee<br/>驗證、配額、路由"]
  GATEWAY -->|"同步 API"| USERS["使用者服務<br/>Cloud Run"]
  GATEWAY -->|"同步 API"| ORDERS["訂單服務<br/>Cloud Run 或 GKE"]
  USERS --> USERSDB[("使用者資料庫<br/>Cloud SQL")]
  ORDERS --> ORDERSDB[("訂單資料庫<br/>Spanner／Cloud SQL")]
  ORDERS -->|"發布 OrderCreated"| BUS["Pub/Sub<br/>非同步事件匯流排"]
  BUS --> NOTIFY["通知服務<br/>Cloud Run"]
  NOTIFY --> NOTIFYDB[("通知狀態<br/>Firestore")]
  USERS -. "Trace／Log／Metric" .-> OBS["Google Cloud Observability"]
  ORDERS -. "Trace／Log／Metric" .-> OBS
  NOTIFY -. "Trace／Log／Metric" .-> OBS

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  UPLOAD["使用者上傳圖片"] --> RAW["Cloud Storage<br/>原始圖片"]
  RAW --> EVENTARC["Eventarc<br/>路由 Object Finalized 事件"]
  EVENTARC --> COMPRESS["Cloud Run function<br/>壓縮圖片"]
  EVENTARC --> THUMB["Cloud Run service／function<br/>產生縮圖"]
  EVENTARC --> RECORD["Cloud Run function<br/>寫入媒體紀錄"]
  COMPRESS --> DERIVED["Cloud Storage<br/>衍生檔案"]
  THUMB --> DERIVED
  RECORD --> META[("Firestore<br/>事件 ID 與處理狀態")]
  RECORD -->|"發布 MediaReady"| TOPIC["Pub/Sub<br/>通知事件"]
  TOPIC --> MAIL["通知消費者<br/>寄送 Email"]
  COMPRESS -. "重試耗盡" .-> DLQ["Dead-letter topic<br/>告警與人工重送"]
  THUMB -. "重試耗盡" .-> DLQ
  MAIL -. "重試耗盡" .-> DLQ

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  SOURCES["應用資料庫<br/>IoT／SaaS／檔案"] --> INGEST["批次或串流擷取"]
  INGEST --> RAW["Cloud Storage<br/>Raw：不可變原始資料"]
  RAW --> ENGINE["Dataflow 或<br/>Managed Service<br/>for Apache Spark<br/>（原 Dataproc）<br/>驗證、清洗、轉換"]
  ENGINE --> PROCESSED["Cloud Storage<br/>Processed：標準化資料"]
  PROCESSED --> CURATED["Curated data products<br/>品質與業務定義已驗證"]
  CURATED --> BQ["BigQuery<br/>分區、叢集與語意模型"]
  BQ --> BI["Looker／Data Studio<br/>（原 Looker Studio）<br/>分析與決策"]
  CATALOG["Knowledge Catalog<br/>目錄、血緣、治理與品質"] -. "治理所有資料資產" .-> RAW
  CATALOG -.-> PROCESSED
  CATALOG -.-> CURATED
  CATALOG -.-> BQ

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 20}}}%%
  flowchart LR
  EVENTS["App 事件<br/>IoT 遙測<br/>API／系統紀錄"] --> PUBSUB["Pub/Sub<br/>耐久緩衝與背壓"]
  PUBSUB --> DATAFLOW["Dataflow Streaming<br/>事件時間、Watermark、Window<br/>去重與狀態處理"]
  DATAFLOW -->|"分析與歷史查詢"| BQ["BigQuery<br/>Storage Write API<br/>(gRPC)"]
  DATAFLOW -->|"Key-based 低延遲查詢"| BT["Bigtable<br/>即時服務狀態"]
  DATAFLOW -->|"異常事件"| ALERT["告警 Topic／服務<br/>通知與自動處置"]
  BQ --> LOOKER["Looker<br/>即時營運儀表板"]
  DATAFLOW -. "處理延遲、Backlog、錯誤" .-> MON["Cloud Monitoring"]
  PUBSUB -. "未 Ack 訊息與最舊年齡" .-> MON

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  COMMIT["Git push／Pull request"] --> CI["Cloud Build<br/>Lint、Test、Build、SBOM、Scan"]
  CI -->|"通過"| AR["Artifact Registry<br/>以 Digest 鎖定不可變映像"]
  CI -->|"失敗"| STOP["阻擋合併／通知開發者"]
  AR --> POLICY["Binary Authorization／<br/>政策檢查"]
  POLICY -->|"允許"| STAGE["Cloud Deploy<br/>部署 Staging"]
  POLICY -->|"拒絕"| STOP
  STAGE --> VERIFY["整合測試、SLO 與安全驗證"]
  VERIFY -->|"通過＋核准"| CANARY["Cloud Run／GKE<br/>Production Canary"]
  VERIFY -->|"失敗"| STOP
  CANARY --> OBSERVE{"錯誤率、延遲<br/>與關鍵指標健康？"}
  OBSERVE -->|"是"| PROMOTE["逐步提高流量至 100%"]
  OBSERVE -->|"否"| ROLLBACK["停止推進／回滾舊版本"]

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 30, "nodeSpacing": 20}}}%%
  flowchart LR
  subgraph ONPREM["地端資料中心"]
    LEGACY["Legacy Apps／VM"]
    DB[("地端資料庫")]
    GDC["Google Distributed Cloud<br/>或既有 Kubernetes"]
    LEGACY --> DB
  end
  subgraph CONNECT["冗餘連線平面"]
    ROUTER["Cloud Router／BGP"]
    LINK["HA VPN 或<br/>Interconnect + HA VPN"]
  end
  subgraph GCLOUD["Google Cloud"]
    GKE["GKE"]
    RUN["Cloud Run<br/>新服務"]
    BQ["BigQuery<br/>分析"]
  end
  ONPREM <--> LINK <--> ROUTER <--> GCLOUD
  FLEET["GKE fleet 管理<br/>身分、政策、設定與觀測"] -. "一致管理" .-> GDC
  FLEET -. "一致管理" .-> GKE
  DNS["Cloud DNS<br/>Inbound／Outbound forwarding"] -. "混合名稱解析" .-> ONPREM
  DNS -.-> GCLOUD

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 30, "nodeSpacing": 22}}}%%
  flowchart TB
  USERS["全球使用者"] --> LB["全域外部 Application Load Balancer<br/>Anycast、Health Check、Cloud Armor"]
  subgraph R1["Region A：主要寫入區"]
    APP1["Cloud Run 或 Regional MIG<br/>跨 Zone 容量"]
    CACHE1["區域型快取"]
    PRIMARY[("Cloud SQL HA<br/>Primary：唯一寫入點")]
    APP1 --> CACHE1
    APP1 -->|"Read／Write"| PRIMARY
  end
  subgraph R2["Region B：跨區應用容量"]
    APP2["Cloud Run 或 Regional MIG<br/>跨 Zone 容量"]
    CACHE2["區域型快取"]
    REPLICA[("Cloud SQL HA Read Replica<br/>DR 候選")]
    APP2 --> CACHE2
    APP2 -->|"Local Read"| REPLICA
  end
  LB -->|"健康流量"| APP1
  LB -->|"健康流量"| APP2
  APP2 -->|"Write：跨區到 Primary"| PRIMARY
  PRIMARY -->|"非同步複寫：可能有 Lag"| REPLICA
  HEALTH["SLO、複寫 Lag、容量與合成探測"] -. "監控／切換訊號" .-> LB
  HEALTH -.-> PRIMARY
  HEALTH -.-> REPLICA

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 30, "nodeSpacing": 20}}}%%
  flowchart LR
  subgraph PRIMARY["主要區域"]
    APP1["Cloud Run／GKE<br/>Active"]
    DB1[("Cloud SQL HA<br/>Primary")]
    OBJ1["Cloud Storage<br/>營運資料"]
    APP1 --> DB1
    APP1 --> OBJ1
  end
  subgraph RECOVERY["復原區域"]
    APP2["Cloud Run／GKE<br/>Pilot Light／Warm Standby"]
    DB2[("Cloud SQL HA<br/>Cross-region Replica")]
    OBJ2["Dual-region／複寫資料"]
  end
  DB1 -->|"非同步複寫"| DB2
  OBJ1 -->|"依位置策略複寫"| OBJ2
  DB1 --> BACKUP["Backup and DR／備份<br/>隔離、保留、不可變與還原測試"]
  IAC["Terraform／Artifact Registry<br/>版本化環境與應用"] --> APP2
  DETECT["事件指揮：確認失效範圍<br/>資料損毀、Region 故障或誤操作"] --> DECIDE{"Promote 副本<br/>或從乾淨備份 Restore？"}
  DB2 --> DECIDE
  BACKUP --> DECIDE
  DECIDE --> VALIDATE["驗證資料、相依服務與容量"]
  VALIDATE --> ROUTE["全域負載平衡／DNS<br/>切換使用者流量"]
  ROUTE --> APP2

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  START["列出關鍵業務流程與相依服務"] --> RPO["RPO：最多可丟失多少已提交資料？"]
  RPO -->|"可接受一個備份週期"| BACKUP["備份還原<br/>最低待命成本、復原較慢"]
  RPO -->|"需要接近即時"| REPLICA["持續跨區複寫<br/>監控 Lag 與損毀傳播"]
  BACKUP --> RTO["RTO：最多可停機多久？"]
  REPLICA --> RTO
  RTO -->|"可等待重建與擴容"| PILOT["Pilot Light<br/>資料與核心元件常駐"]
  RTO -->|"只能短暫切換"| WARM["Warm Standby<br/>縮小版環境持續運行"]
  RTO -->|"幾乎不能中斷"| HOT["Hot／Active-Active<br/>完整容量與最高複雜度"]
  PILOT --> TEST["演練、量測、修正"]
  WARM --> TEST
  HOT --> TEST
  TEST --> START

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 30, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  DOCS["Cloud Storage／<br/>企業資料來源"] --> PARSE["解析、分段、版本<br/>與敏感資料分類"]
  PARSE --> ACL["附加 ACL<br/>與中繼資料"]
  ACL --> EMBED["Embedding 模型"]
  EMBED --> INDEX["Agent Search 或<br/>Vector Search<br/>（原 Vertex AI<br/>Vector Search）"]
  INDEX -. "定期品質評估與增量更新" .-> PARSE

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%%{init: {"sequence": {"actorMargin": 34, "messageMargin": 24}}}%%
  sequenceDiagram
  autonumber
  actor U as 使用者
  participant A as Cloud Run 應用
  participant G as Model Armor
  participant R as Agent Search／Vector Search
  participant M as Gemini 3.1
  participant D as 狀態／評估資料
  U->>A: 問題＋身分
  A->>G: 檢查 Prompt injection、內容與敏感資料
  G-->>A: 允許或清理後的 Prompt
  A->>R: 查詢改寫＋ACL Filter＋Top-k
  R-->>A: 已授權片段＋來源
  A->>M: 指令＋問題＋檢索內容
  M-->>A: 回答草稿
  A->>G: 檢查模型回應
  G-->>A: 安全回應＋命中規則
  A->>D: 寫入 Firestore／BigQuery：工作階段、Token、延遲與回饋
  A-->>U: 回答＋引用來源，或無答案策略

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 28, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  START["先寫下主要使用者流程、資料形狀、延遲與 SLO"] --> KIND{"主要工作負載是什麼？"}
  KIND -->|"Web／API"| WEB{"需要獨立業務生命週期<br/>與團隊自治嗎？"}
  WEB -->|"還不需要"| P1["模式一：Web 三層"]
  WEB -->|"需要，且能承擔分散式維運"| P2["模式二：微服務"]
  KIND -->|"非同步副作用／自動化"| P3["模式三：事件驅動"]
  KIND -->|"資料分析"| FRESH{"資料新鮮度要求？"}
  FRESH -->|"分鐘到天"| P4["模式四：資料湖／批次"]
  FRESH -->|"秒到分鐘，需持續處理"| P5["模式五：即時串流"]
  KIND -->|"生成式 AI／企業搜尋"| P10["模式十：AI 應用"]
  START --> BOUNDARY{"有地端／其他雲部署邊界？"}
  BOUNDARY -->|"有"| P7["模式七：混合雲"]
  START --> DELIVERY["模式六：CI/CD<br/>所有可持續交付系統都要評估"]
  START --> FAILURE{"失效範圍與復原目標？"}
  FAILURE -->|"承受 Zone／Region 元件故障"| P8["模式八：高可用多區域"]
  FAILURE -->|"資料損毀、誤刪或區域災難後復原"| P9["模式九：災難復原"]

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%%{init: {"flowchart": {"rankSpacing": 26, "nodeSpacing": 18}}}%%
  flowchart TB
  EXPERIENCE["使用者體驗與 API"] --> CORE["核心應用<br/>模式一三層，或模式二微服務"]
  CORE --> ASYNC["非同步整合<br/>模式三事件驅動"]
  ASYNC --> DATA["資料平台<br/>模式四資料湖＋模式五串流"]
  DATA --> AI["可選 AI 能力<br/>模式十 RAG／Agent"]
  DELIVERY["模式六 CI/CD<br/>Artifact、政策、漸進部署"] -. "支撐每一層變更" .-> CORE
  DELIVERY -.-> ASYNC
  DELIVERY -.-> DATA
  DELIVERY -.-> AI
  RELIABILITY["模式八 HA＋模式九 DR<br/>依 SLO、RTO、RPO 設計"] -. "保護端到端使用者旅程" .-> EXPERIENCE
  RELIABILITY -.-> CORE
  RELIABILITY -.-> DATA
  BOUNDARY["模式七混合雲<br/>只在部署／資料邊界存在時加入"] -. "限制與連接各層" .-> CORE
  BOUNDARY -.-> DATA