วิธีเชื่อมต่อแอปพลิเคชัน Node.js บน Cloud Run กับ Cloud SQL สำหรับฐานข้อมูล PostgreSQL

1. ภาพรวม

เครื่องมือเชื่อมต่อ Node.js ของ Cloud SQL เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการเชื่อมต่อแอปพลิเคชัน Node.js กับฐานข้อมูล Cloud SQL อย่างปลอดภัย Cloud Run เป็นแพลตฟอร์มแบบ Serverless ที่มีการจัดการครบวงจรซึ่งทำให้คุณเรียกใช้คอนเทนเนอร์แบบไม่เก็บสถานะที่เรียกใช้ผ่านคำขอ HTTP ได้ Codelab นี้จะสาธิตวิธีเชื่อมต่อแอปพลิเคชัน Node.js บน Cloud Run กับฐานข้อมูล Cloud SQL สำหรับ PostgreSQL อย่างปลอดภัยด้วยบัญชีบริการโดยใช้การตรวจสอบสิทธิ์ IAM

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

ในห้องทดลองนี้ คุณจะได้ศึกษาวิธีทำสิ่งต่อไปนี้

  • สร้างอินสแตนซ์ Cloud SQL สำหรับฐานข้อมูล PostgreSQL
  • ทำให้แอปพลิเคชัน Node.js ใช้งานได้ใน Cloud Run
  • เชื่อมต่อแอปพลิเคชันกับฐานข้อมูลโดยใช้ไลบรารี Cloud SQL Node.js Connector

ข้อกำหนดเบื้องต้น

  • ห้องทดลองนี้จะถือว่ามีความคุ้นเคยกับสภาพแวดล้อม Cloud Console และ Cloud Shell

2. ก่อนเริ่มต้น

ตั้งค่าโปรเจ็กต์ที่อยู่ในระบบคลาวด์

  1. ลงชื่อเข้าใช้ Google Cloud Console และสร้างโปรเจ็กต์ใหม่หรือใช้โปรเจ็กต์ที่มีอยู่ซ้ำ หากยังไม่มีบัญชี Google คุณต้องสร้างบัญชี

b35bf95b8bf3d5d8.png

a99b7ace416376c4.png

bd84a6d3004737c5.png

  • ชื่อโครงการคือชื่อที่แสดงของผู้เข้าร่วมโปรเจ็กต์นี้ เป็นสตริงอักขระที่ Google APIs ไม่ได้ใช้ โดยคุณจะอัปเดตได้ทุกเมื่อ
  • รหัสโปรเจ็กต์จะไม่ซ้ำกันในทุกโปรเจ็กต์ของ Google Cloud และจะเปลี่ยนแปลงไม่ได้ (เปลี่ยนแปลงไม่ได้หลังจากตั้งค่าแล้ว) Cloud Console จะสร้างสตริงที่ไม่ซ้ำกันโดยอัตโนมัติ ปกติแล้วคุณไม่สนว่าอะไรเป็นอะไร ใน Codelab ส่วนใหญ่ คุณจะต้องอ้างอิงรหัสโปรเจ็กต์ (โดยปกติจะระบุเป็น PROJECT_ID) หากคุณไม่ชอบรหัสที่สร้างขึ้น คุณสามารถสร้างรหัสแบบสุ่มอื่นได้ หรือคุณจะลองดำเนินการเองแล้วดูว่าพร้อมให้บริการหรือไม่ และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้หลังจากขั้นตอนนี้และจะยังคงอยู่ตลอดระยะเวลาของโปรเจ็กต์
  • สำหรับข้อมูลของคุณ ค่าที่ 3 คือหมายเลขโปรเจ็กต์ที่ API บางตัวใช้ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับค่าทั้ง 3 ค่าได้ในเอกสารประกอบ
  1. ถัดไป คุณจะต้องเปิดใช้การเรียกเก็บเงินใน Cloud Console เพื่อใช้ทรัพยากร/API ของระบบคลาวด์ การใช้งาน Codelab นี้น่าจะไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆ หากมี หากต้องการปิดทรัพยากรเพื่อไม่ให้มีการเรียกเก็บเงินนอกเหนือจากบทแนะนำนี้ คุณสามารถลบทรัพยากรที่คุณสร้างหรือลบทั้งโปรเจ็กต์ได้ ผู้ใช้ใหม่ของ Google Cloud จะมีสิทธิ์เข้าร่วมโปรแกรมทดลองใช้ฟรี$300 USD

การตั้งค่าสภาพแวดล้อม

เปิดใช้งาน Cloud Shell โดยคลิกไอคอนทางด้านขวาของแถบค้นหา

ecdc43ada29e91b.png

จาก Cloud Shell ให้เปิดใช้ API ดังนี้

gcloud services enable compute.googleapis.com sqladmin.googleapis.com \
  run.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com servicenetworking.googleapis.com

หากได้รับข้อความแจ้งให้ให้สิทธิ์ ให้คลิก "ให้สิทธิ์" เพื่อดำเนินการต่อ

6356559df3eccdda.png

คำสั่งนี้อาจใช้เวลาสักครู่จึงจะเสร็จสมบูรณ์ แต่ท้ายที่สุดแล้ว ระบบควรสร้างข้อความสำเร็จที่คล้ายกับคำสั่งนี้

Operation "operations/acf.p2-327036483151-73d90d00-47ee-447a-b600-a6badf0eceae" finished successfully.

3. ตั้งค่าบัญชีบริการ

สร้างและกำหนดค่าบัญชีบริการ Google Cloud ที่จะใช้โดย Cloud Run เพื่อให้มีสิทธิ์เชื่อมต่อกับ Cloud SQL

  1. เรียกใช้คำสั่ง gcloud iam service-accounts create ต่อไปนี้เพื่อสร้างบัญชีบริการใหม่
    gcloud iam service-accounts create quickstart-service-account \
      --display-name="Quickstart Service Account"
    
  2. เรียกใช้คำสั่ง add-iam-policy-binding โปรเจ็กต์ gcloud ดังต่อไปนี้เพื่อเพิ่มบทบาทไคลเอ็นต์ Cloud SQL ไปยังบัญชีบริการ Google Cloud ที่คุณเพิ่งสร้าง ใน Cloud Shell ระบบจะแทนที่นิพจน์ ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} ด้วยชื่อของโปรเจ็กต์ หรือคุณจะทำการเปลี่ยนทดแทนนี้ด้วยตนเองก็ได้หากรู้สึกสบายใจมากขึ้น
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
      --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/cloudsql.client"
    
  3. เรียกใช้คำสั่ง add-iam-policy-binding โปรเจ็กต์ gcloud ดังต่อไปนี้เพื่อเพิ่มบทบาทผู้ใช้อินสแตนซ์ Cloud SQL ไปยังบัญชีบริการ Google Cloud ที่คุณเพิ่งสร้าง
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
      --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/cloudsql.instanceUser"
    
  4. เรียกใช้คำสั่ง add-iam-policy-binding โปรเจ็กต์ gcloud ดังต่อไปนี้เพื่อเพิ่มบทบาทผู้เขียนบันทึกให้กับบัญชีบริการ Google Cloud ที่คุณเพิ่งสร้าง
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
      --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/logging.logWriter"
    

4. ตั้งค่า Cloud SQL

เรียกใช้คำสั่ง gcloud sql instances create เพื่อสร้างอินสแตนซ์ Cloud SQL

  • –database-version: ประเภทและเวอร์ชันของเครื่องมือฐานข้อมูล หากไม่ได้ระบุ ระบบจะใช้ค่าเริ่มต้นของ API ดูเอกสารประกอบเกี่ยวกับเวอร์ชันฐานข้อมูล gcloud เพื่อดูเวอร์ชันปัจจุบันที่พร้อมใช้งาน
  • –CPU: จำนวนแกนที่ต้องการในเครื่อง
  • –memory: ค่าจำนวนเต็มซึ่งระบุจำนวนหน่วยความจำที่ต้องการในเครื่อง ควรระบุหน่วยขนาด (เช่น 3072 MB หรือ 9 GB) หากไม่ได้ระบุหน่วย ระบบจะถือว่าเป็น GB
  • –region: ตำแหน่งที่ตั้งระดับภูมิภาคของอินสแตนซ์ (เช่น: us-central1, asia-east1, us-east1)
  • –database-flags: อนุญาตให้ตั้งค่าแฟล็ก ในกรณีนี้ เราจะเปิดใช้ cloudsql.iam_authentication เพื่อให้ Cloud Run เชื่อมต่อกับ Cloud SQL โดยใช้บัญชีบริการที่เราสร้างไว้ก่อนหน้านี้
    gcloud sql instances create quickstart-instance \
      --database-version=POSTGRES_14 \
      --cpu=1 \
      --memory=4GB \
      --region=us-central1 \
      --database-flags=cloudsql.iam_authentication=on
    

คำสั่งนี้อาจใช้เวลาสักครู่จึงจะเสร็จสมบูรณ์

เรียกใช้คำสั่ง gcloud sql databases create เพื่อสร้างฐานข้อมูล Cloud SQL ภายใน quickstart-instance

gcloud sql databases create quickstart_db \
  --instance=quickstart-instance

สร้างผู้ใช้ฐานข้อมูล PostgreSQL สำหรับบัญชีบริการที่คุณสร้างขึ้นก่อนหน้านี้เพื่อเข้าถึงฐานข้อมูล

gcloud sql users create quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam \
  --instance=quickstart-instance \
  --type=cloud_iam_service_account

5. เตรียมการสมัคร

เตรียมแอปพลิเคชัน Node.js ที่ตอบสนองต่อคำขอ HTTP

  1. ใน Cloud Shell ให้สร้างไดเรกทอรีใหม่ชื่อ helloworld จากนั้นเปลี่ยนเป็นไดเรกทอรีดังกล่าว:
    mkdir helloworld
    cd helloworld
    
  2. เริ่มต้นไฟล์ package.json เป็นโมดูล
    npm init -y
    npm pkg set type="module"
    npm pkg set main="index.mjs"
    npm pkg set scripts.start="node index.mjs"
    
  3. ติดตั้งทรัพยากร Dependency ของเครื่องมือเชื่อมต่อ Node.js ของ Cloud SQL
    npm install @google-cloud/cloud-sql-connector
    
  4. ติดตั้ง pg เพื่อโต้ตอบกับฐานข้อมูล PostgreSQL
    npm install pg
    
  5. ติดตั้ง Express เพื่อยอมรับคำขอ HTTP ที่เข้ามาใหม่
    npm install express
    
  6. สร้างไฟล์ index.mjs ด้วยโค้ดของแอปพลิเคชัน โค้ดนี้สามารถ:
    • ยอมรับคำขอ HTTP
    • เชื่อมต่อกับฐานข้อมูล
    • จัดเก็บเวลาของคำขอ HTTP ในฐานข้อมูล
    • แสดงเวลาของคำขอ 5 รายการล่าสุด
    เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้ใน Cloud Shell
    cat > index.mjs << "EOF"
    import express from 'express';
    import pg from 'pg';
    import {Connector} from '@google-cloud/cloud-sql-connector';
    
    const {Pool} = pg;
    
    const connector = new Connector();
    const clientOpts = await connector.getOptions({
        instanceConnectionName: process.env.INSTANCE_CONNECTION_NAME,
        authType: 'IAM'
    });
    
    const pool = new Pool({
        ...clientOpts,
        user: process.env.DB_USER,
        database: process.env.DB_NAME
    });
    
    const app = express();
    
    app.get('/', async (req, res) => {
      await pool.query('INSERT INTO visits(created_at) VALUES(NOW())');
      const {rows} = await pool.query('SELECT created_at FROM visits ORDER BY created_at DESC LIMIT 5');
      console.table(rows); // prints the last 5 visits
      res.send(rows);
    });
    
    const port = parseInt(process.env.PORT) || 8080;
    app.listen(port, async () => {
      console.log('process.env: ', process.env);
      await pool.query(`CREATE TABLE IF NOT EXISTS visits (
        id SERIAL NOT NULL,
        created_at timestamp NOT NULL,
        PRIMARY KEY (id)
      );`);
      console.log(`helloworld: listening on port ${port}`);
    });
    
    EOF
    

โค้ดนี้จะสร้างเว็บเซิร์ฟเวอร์พื้นฐานที่รอฟังพอร์ตซึ่งกำหนดโดยตัวแปรสภาพแวดล้อมของพอร์ต แอปพลิเคชันพร้อมให้ติดตั้งใช้งานแล้ว

6. ทำให้แอปพลิเคชัน Cloud Run ใช้งานได้

เรียกใช้คำสั่งด้านล่างเพื่อทำให้แอปพลิเคชันของคุณใช้งานได้ใน Cloud Run

  • –region: ตำแหน่งที่ตั้งระดับภูมิภาคของอินสแตนซ์ (เช่น: us-central1, asia-east1, us-east1)
  • –source: ซอร์สโค้ดที่จะทำให้ใช้งานได้ ในกรณีนี้ . จะหมายถึงซอร์สโค้ดในโฟลเดอร์ปัจจุบัน helloworld
  • –set-env-vars: ตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมที่แอปพลิเคชันใช้เพื่อนำแอปพลิเคชันไปยังฐานข้อมูล Cloud SQL
  • –service-account: เชื่อมโยงการทำให้ Cloud Run ใช้งานได้กับบัญชีบริการที่มีสิทธิ์เชื่อมต่อกับฐานข้อมูล Cloud SQL ที่สร้างขึ้นในช่วงเริ่มต้นของ Codelab นี้
  • –allow-unauthd: อนุญาตคำขอที่ไม่ได้ตรวจสอบสิทธิ์เพื่อให้แอปพลิเคชันเข้าถึงได้จากอินเทอร์เน็ต
gcloud run deploy helloworld \
  --region=us-central1 \
  --source=. \
  --set-env-vars INSTANCE_CONNECTION_NAME="${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}:us-central1:quickstart-instance" \
  --set-env-vars DB_NAME="quickstart_db" \
  --set-env-vars DB_USER="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam" \
  --service-account="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --allow-unauthenticated

หากได้รับข้อความแจ้ง ให้กด y และ Enter เพื่อยืนยันว่าคุณต้องการดำเนินการต่อ

Do you want to continue (Y/n)? y

หลังจากนั้นไม่กี่นาที แอปพลิเคชันควรแจ้ง URL ให้คุณเข้าชม

ไปที่ URL เพื่อดูการทำงานของแอปพลิเคชัน ทุกครั้งที่คุณเข้าชม URL หรือรีเฟรชหน้าเว็บ คุณจะเห็นการเข้าชม 5 รายการล่าสุดแสดงเป็น JSON

7. ขอแสดงความยินดี

คุณได้ทำให้แอปพลิเคชัน Node.js ใช้งานได้บน Cloud Run แล้ว ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับฐานข้อมูล PostgreSQL ที่ทำงานบน Cloud SQL ได้

สิ่งที่เราได้พูดคุยกันมีดังนี้

  • การสร้าง Cloud SQL สำหรับฐานข้อมูล PostgreSQL
  • การทำให้แอปพลิเคชัน Node.js ใช้งานได้ใน Cloud Run
  • การเชื่อมต่อแอปพลิเคชันกับ Cloud SQL โดยใช้เครื่องมือเชื่อมต่อ Node.js ของ Cloud SQL

ล้างข้อมูล

เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดการเรียกเก็บเงินกับบัญชี Google Cloud สำหรับทรัพยากรที่ใช้ในบทแนะนำนี้ โปรดลบโปรเจ็กต์ที่มีทรัพยากรดังกล่าวหรือเก็บโปรเจ็กต์ไว้และลบทรัพยากรแต่ละรายการ หากต้องการลบทั้งโปรเจ็กต์ คุณเรียกใช้สิ่งต่อไปนี้ได้

gcloud projects delete ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}