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 ที่มีการจัดการครบวงจรซึ่งช่วยให้คุณเรียกใช้คอนเทนเนอร์แบบไม่เก็บสถานะที่เรียกใช้ผ่านคำขอ HTTP ได้ Codelab นี้จะแสดงวิธีเชื่อมต่อแอปพลิเคชัน Node.js ใน Cloud Run กับฐานข้อมูล Cloud SQL สำหรับ PostgreSQL อย่างปลอดภัยด้วยบัญชีบริการโดยใช้การตรวจสอบสิทธิ์ IAM

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

ในแล็บนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีทำสิ่งต่อไปนี้

สร้างอินสแตนซ์ Cloud SQL สำหรับฐานข้อมูล PostgreSQL
ทำให้แอปพลิเคชัน Node.js ใช้งานได้กับ Cloud Run
เชื่อมต่อแอปพลิเคชันกับฐานข้อมูลโดยใช้ไลบรารีตัวเชื่อมต่อ Node.js ของ Cloud SQL

ข้อกำหนดเบื้องต้น

แล็บนี้มีสมมติฐานว่าคุณคุ้นเคยกับสภาพแวดล้อมของ Cloud Console และ Cloud Shell

2. ก่อนเริ่มต้น

การตั้งค่าโปรเจ็กต์ Cloud

ลงชื่อเข้าใช้ Google Cloud Console แล้วสร้างโปรเจ็กต์ใหม่หรือใช้โปรเจ็กต์ที่มีอยู่ซ้ำ หากยังไม่มีบัญชี Google คุณต้องสร้างบัญชี

ชื่อโปรเจ็กต์คือชื่อที่แสดงสำหรับผู้เข้าร่วมโปรเจ็กต์นี้ ซึ่งเป็นสตริงอักขระที่ Google APIs ไม่ได้ใช้ โดยคุณจะอัปเดตได้ทุกเมื่อ
รหัสโปรเจ็กต์จะไม่ซ้ำกันในโปรเจ็กต์ Google Cloud ทั้งหมดและเปลี่ยนแปลงไม่ได้ (เปลี่ยนไม่ได้หลังจากตั้งค่าแล้ว) Cloud Console จะสร้างสตริงที่ไม่ซ้ำกันโดยอัตโนมัติ ซึ่งโดยปกติแล้วคุณไม่จำเป็นต้องสนใจว่าสตริงนั้นคืออะไร ใน Codelab ส่วนใหญ่ คุณจะต้องอ้างอิงรหัสโปรเจ็กต์ (โดยปกติจะระบุเป็น PROJECT_ID) หากไม่ชอบรหัสที่สร้างขึ้น คุณก็สร้างรหัสแบบสุ่มอีกรหัสหนึ่งได้ หรือคุณจะลองใช้ชื่อของคุณเองเพื่อดูว่าพร้อมใช้งานหรือไม่ก็ได้ คุณจะเปลี่ยนแปลงรหัสนี้หลังจากขั้นตอนนี้ไม่ได้ และรหัสจะยังคงอยู่ตลอดระยะเวลาของโปรเจ็กต์
โปรดทราบว่ายังมีค่าที่ 3 ซึ่งคือหมายเลขโปรเจ็กต์ที่ API บางตัวใช้ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับค่าทั้ง 3 นี้ได้ในเอกสารประกอบ

จากนั้นคุณจะต้องเปิดใช้การเรียกเก็บเงินใน Cloud Console เพื่อใช้ทรัพยากร/API ของ Cloud การทำตาม Codelab นี้ไม่ควรมีค่าใช้จ่ายมากนัก หรืออาจไม่มีเลย หากต้องการปิดทรัพยากรเพื่อไม่ให้มีการเรียกเก็บเงินนอกเหนือจากบทแนะนำนี้ คุณสามารถลบทรัพยากรที่สร้างขึ้นหรือลบทั้งโปรเจ็กต์ได้ ผู้ใช้ Google Cloud รายใหม่มีสิทธิ์เข้าร่วมโปรแกรมช่วงทดลองใช้ฟรีมูลค่า$300 USD

การตั้งค่าสภาพแวดล้อม

เปิดใช้งาน Cloud Shell โดยคลิกไอคอนทางด้านขวาของแถบค้นหา

เปิดใช้ API จาก Cloud Shell โดยทำดังนี้

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

หากระบบแจ้งให้ให้สิทธิ์ ให้คลิก "ให้สิทธิ์" เพื่อดำเนินการต่อ

คำสั่งนี้อาจใช้เวลาสักครู่จึงจะเสร็จสมบูรณ์ แต่ในที่สุดควรจะแสดงข้อความว่าสำเร็จคล้ายกับข้อความนี้

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

3. สร้างบัญชีบริการ

สร้างและกำหนดค่าบัญชีบริการ Google Cloud ที่ Cloud Run จะใช้เพื่อให้มีสิทธิ์ที่ถูกต้องในการเชื่อมต่อกับ Cloud SQL

เรียกใช้คำสั่ง gcloud iam service-accounts create ดังนี้เพื่อสร้างบัญชีบริการใหม่
```
gcloud iam service-accounts create quickstart-service-account \
  --display-name="Quickstart Service Account"
```
เรียกใช้คำสั่ง gcloud projects add-iam-policy-binding ดังนี้เพื่อเพิ่มบทบาทไคลเอ็นต์ Cloud SQL ให้กับบัญชีบริการ Google Cloud ที่คุณเพิ่งสร้าง ใน Cloud Shell ระบบจะแทนที่นิพจน์ ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} ด้วยชื่อโปรเจ็กต์ของคุณ นอกจากนี้ คุณยังเปลี่ยนแทนด้วยตนเองได้หากต้องการ
```
gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/cloudsql.client"
```
เรียกใช้คำสั่ง gcloud projects add-iam-policy-binding ดังนี้เพื่อเพิ่มบทบาทผู้ใช้อินสแตนซ์ Cloud SQL ให้กับบัญชีบริการ 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"
```
เรียกใช้คำสั่ง gcloud projects add-iam-policy-binding ดังนี้เพื่อเพิ่มบทบาทผู้เขียนบันทึกไปยังบัญชีบริการ 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 ดูเวอร์ชันที่พร้อมใช้งานในปัจจุบันได้ที่เอกสารประกอบเกี่ยวกับเวอร์ชันฐานข้อมูล gcloud
--cpu: จำนวนคอร์ที่ต้องการในเครื่อง
--memory: ค่าเลขจำนวนเต็มที่ระบุจำนวนหน่วยความจำที่ต้องการในเครื่อง ควรระบุหน่วยขนาด (เช่น 3072MB หรือ 9GB) หากไม่ได้ระบุหน่วย ระบบจะถือว่าเป็น GB
--region: สถานที่ตั้งระดับภูมิภาคของอินสแตนซ์ (เช่น us-central1, asia-east1, us-east1)
--database-flags: อนุญาตให้ตั้งค่าสถานะ ในกรณีนี้ เราจะเปิดใช้ cloudsql.iam_authentication เพื่อให้ Cloud Run เชื่อมต่อกับ Cloud SQL ได้โดยใช้บัญชีบริการที่เราสร้างไว้ก่อนหน้านี้
```
gcloud sql instances create quickstart-instance \
  --database-version=POSTGRES_18 \
  --tier=db-custom-1-3840 \
  --region=us-central1 \
  --edition=ENTERPRISE \
  --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 สำหรับบัญชีบริการที่คุณสร้างไว้ก่อนหน้านี้เพื่อเข้าถึงฐานข้อมูล

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

คำเตือน: อย่าใช้ --database-roles=postgres ในแอปพลิเคชันเวอร์ชันที่ใช้งานจริง เราใช้ข้อมูลนี้เพื่อให้สิทธิ์ที่จำเป็นในการสร้างและทิ้งตารางสำหรับโค้ดในแล็บนี้โดยอัตโนมัติ

5. เตรียมแอปพลิเคชัน

เตรียมแอปพลิเคชัน Node.js ที่ตอบสนองต่อคำขอ HTTP

สร้างไดเรกทอรีใหม่ชื่อ helloworld ใน Cloud Shell แล้วเปลี่ยนไปที่ไดเรกทอรีนั้น
```
mkdir helloworld
cd helloworld
```

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"

ติดตั้งการอ้างอิงเครื่องมือเชื่อมต่อ Node.js ของ Cloud SQL
```
npm install @google-cloud/cloud-sql-connector
```
ติดตั้ง pg เพื่อโต้ตอบกับฐานข้อมูล PostgreSQL
```
npm install pg
```
ติดตั้ง Express เพื่อยอมรับคำขอ HTTP ขาเข้า
```
npm install express
```

สร้างไฟล์ index.mjs ที่มีรหัสแอปพลิเคชัน โค้ดนี้ทำสิ่งต่อไปนี้ได้

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 ตอนนี้แอปพลิเคชันพร้อมใช้งานแล้ว

6. ติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน Cloud Run

เรียกใช้คำสั่งด้านล่างเพื่อทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้ใน Cloud Run

--region: สถานที่ตั้งระดับภูมิภาคของอินสแตนซ์ (เช่น us-central1, asia-east1, us-east1)
--source: ซอร์สโค้ดที่จะนำไปใช้งาน ในกรณีนี้ . หมายถึงซอร์สโค้ดในโฟลเดอร์ปัจจุบัน helloworld
--set-env-vars: ตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมที่แอปพลิเคชันใช้เพื่อนำแอปพลิเคชันไปยังฐานข้อมูล Cloud SQL
--service-account: ผูกการติดตั้งใช้งาน Cloud Run กับบัญชีบริการที่มีสิทธิ์เชื่อมต่อกับฐานข้อมูล Cloud SQL ที่สร้างขึ้นในช่วงต้นของ Codelab นี้
--allow-unauthenticated: อนุญาตคำขอที่ไม่ผ่านการตรวจสอบสิทธิ์เพื่อให้เข้าถึงแอปพลิเคชันจากอินเทอร์เน็ตได้

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 แอปพลิเคชันควรแสดง URL ให้คุณเข้าชม

ไปที่ URL เพื่อดูแอปพลิเคชันของคุณทำงาน ทุกครั้งที่คุณเข้าชม URL หรือรีเฟรชหน้าเว็บ คุณจะเห็นการเข้าชม 5 ครั้งล่าสุดที่แสดงเป็น JSON

7. ขอแสดงความยินดี

คุณได้ติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน Node.js ใน Cloud Run ซึ่งเชื่อมต่อกับฐานข้อมูล PostgreSQL ที่ทำงานใน Cloud SQL ได้

สิ่งที่เราได้พูดถึงไปแล้ว

การสร้างฐานข้อมูล Cloud SQL สำหรับ PostgreSQL
การทำให้แอปพลิเคชัน Node.js ใช้งานได้กับ Cloud Run
การเชื่อมต่อแอปพลิเคชันกับ Cloud SQL โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ Node.js ของ Cloud SQL

ล้างข้อมูล

โปรดลบโปรเจ็กต์ที่มีทรัพยากรหรือเก็บโปรเจ็กต์ไว้และลบทรัพยากรแต่ละรายการเพื่อหลีกเลี่ยงการเรียกเก็บเงินจากบัญชี Google Cloud สำหรับทรัพยากรที่ใช้ในบทแนะนำนี้ หากต้องการลบทั้งโปรเจ็กต์ ให้เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้

gcloud projects delete ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}