從 Cloud Run 連線至 Private CloudSQL

1. 總覽

在本研究室中，您將建立 Cymbal Eats 選單服務，公開符合 REST 樣式的 API 來新增、更新、刪除及列出選單項目。您將建立 Cloud SQL 資料庫做為選單服務的後端資料庫，並在 Cloud Run 中執行。由於 Cloud Run 與 Cloud SQL 資料庫並非位於相同的虛擬私有雲，因此您必須設定無伺服器虛擬私有雲存取連接器，讓 Cloud Run 透過私人 IP 位址與 Cloud SQL 通訊。

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學習目標

在本研究室中，您將瞭解如何執行下列操作：

  • 設定私人虛擬私有雲網路
  • 建立 Private Postgres Cloud SQL 資料庫
  • 將 CloudRun 連線至私人虛擬私有雲
  • 在 Cloud Run 上部署服務，連結至 Cloud SQL 資料庫

2. 設定和需求

自修環境設定

  1. 登入 Google Cloud 控制台，建立新專案或重複使用現有專案。如果您還沒有 Gmail 或 Google Workspace 帳戶，請先建立帳戶。

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  • 「專案名稱」是這項專案參與者的顯示名稱。這是 Google API 未使用的字元字串。您可以隨時更新。
  • 所有 Google Cloud 專案的專案 ID 均不得重複，而且設定後即無法變更。Cloud 控制台會自動產生一個不重複的字串。但通常是在乎它何在在大部分的程式碼研究室中，您必須參照專案 ID (通常為 PROJECT_ID)。如果您對產生的 ID 不滿意，可以隨機產生一個 ID。此外，您也可以自行嘗試，看看系統是否提供該付款方式。在完成這個步驟後就無法變更，而且在專案期間仍會保持有效。
  • 資訊中的第三個值是專案編號，部分 API 會使用這個編號。如要進一步瞭解這三個值，請參閱說明文件。
  1. 接下來，您需要在 Cloud 控制台中啟用計費功能，才能使用 Cloud 資源/API。執行這個程式碼研究室並不會產生任何費用，如果有的話。如要關閉資源，以免系統產生本教學課程結束後產生的費用，您可以刪除自己建立的資源，或刪除整個專案。Google Cloud 的新使用者符合 $300 美元免費試用計畫的資格。

環境設定

  1. 建立專案和資源相關環境變數
export PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
export PROJECT_NUMBER=$(gcloud projects describe $PROJECT_ID --format='value(projectNumber)')
export PROJECT_NAME=$(gcloud projects describe $PROJECT_ID --format='value(name)')
export REGION=us-east1
export MENU_SERVICE_NAME=menu-service

export SERVERLESS_VPC_CONNECTOR=cymbalconnector
export DB_INSTANCE_NAME=menu-catalog
export DB_INSTANCE_PASSWORD=password123
export DB_DATABASE=menu-db
export DB_USER=menu-user
export DB_PASSWORD=menupassword123
  1. 複製存放區並前往目錄
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/cymbal-eats.git && cd cymbal-eats/menu-service
  1. 啟用服務
gcloud services enable \
    sqladmin.googleapis.com \
    run.googleapis.com \
    vpcaccess.googleapis.com \
    servicenetworking.googleapis.com

3. 設定私人存取權

私人服務存取權會以虛擬私有雲對等互連連結的形式，在虛擬私有雲網路與 Cloud SQL 執行個體所在的基礎 Google Cloud 虛擬私有雲網路之間進行對等互連。私人連線會允許虛擬私有雲網路中的 VM 執行個體，以及您使用的服務，只透過內部 IP 位址進行通訊。如要存取透過私人服務存取權使用的服務，VM 執行個體不需要網際網路連線或外部 IP 位址。

  1. 分配 IP 位址範圍
gcloud compute addresses create google-managed-services-default \
    --global \
    --purpose=VPC_PEERING \
    --prefix-length=20 \
    --network=projects/$PROJECT_ID/global/networks/default

輸出範例

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-2-348215/global/addresses/google-managed-services-default].
  1. 建立私人連線。
gcloud services vpc-peerings connect \
    --service=servicenetworking.googleapis.com \
    --ranges=google-managed-services-default \
    --network=default \
    --project=$PROJECT_ID

輸出範例

Operation "operations/pssn.p24-528514492617-2f2b507f-e4e5-4d53-a4de-9ddaceb4e92f" finished successfully.

4. 設定 Cloud SQL

Cloud SQL 是全代管資料庫服務，可協助您輕鬆設定、維護及管理雲端中的 PostgreSQL 和 MySQL 關聯資料庫。每個 Cloud SQL 執行個體都是由在 Google Cloud 主機伺服器上運作的虛擬機器 (VM) 提供技術支援。高可用性選項還包含在設定與主要 VM 相同的另一個可用區中的待命 VM。資料庫存放在連線至 VM 的可擴充網路儲存裝置 (稱為「永久磁碟」)。系統會為每個 VM 指派一個靜態 IP 位址，確保在 Cloud SQL 執行個體的生命週期內，應用程式連線的 IP 位址不會保持不變。

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您將建立使用私人 IP 位址的 Postgres Cloud SQL 資料庫。

建立資料庫和使用者

  1. 建立 Postgres Cloud SQL 執行個體以使用私人 IP
gcloud sql instances create $DB_INSTANCE_NAME \
    --project=$PROJECT_ID \
    --network=projects/$PROJECT_ID/global/networks/default \
    --no-assign-ip \
    --database-version=POSTGRES_12 \
    --cpu=2 \
    --memory=4GB \
    --region=$REGION \
    --root-password=${DB_INSTANCE_PASSWORD}

輸出範例

Created [https://sqladmin.googleapis.com/sql/v1beta4/projects/cymbal1/instances/menu-instance].
NAME: menu-instance
DATABASE_VERSION: POSTGRES_12
LOCATION: us-east1-a
TIER: db-custom-2-4096
PRIMARY_ADDRESS: -
PRIVATE_ADDRESS: 10.8.80.5
STATUS: RUNNABLE
  1. 將資料庫新增至資料庫執行個體
gcloud sql databases create $DB_DATABASE --instance=$DB_INSTANCE_NAME

輸出範例

Created database [menu-db].
instance: menu-catalog
name: menu-db
project: cymbal1
  1. 建立 SQL 使用者
gcloud sql users create ${DB_USER} \
    --password=$DB_PASSWORD \
    --instance=$DB_INSTANCE_NAME

輸出範例

Created user [menu-user].
  1. 儲存資料庫 IP 位址
export DB_INSTANCE_IP=$(gcloud sql instances describe $DB_INSTANCE_NAME \
    --format=json | jq \
    --raw-output ".ipAddresses[].ipAddress")
  1. 將 Cloud SQL 用戶端角色新增至 Compute Engine 服務帳戶
gcloud projects add-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
--member="serviceAccount:$PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com" \
--role="roles/cloudsql.client"

輸出範例

Updated IAM policy for project [cymbal1].
[...]

5. 無伺服器虛擬私有雲

無伺服器虛擬私有雲存取功能可讓您從 Cloud Run、App Engine 或 Cloud Functions 等無伺服器環境直接連線至虛擬私有雲網路。設定無伺服器虛擬私有雲存取功能之後，無伺服器環境就能使用內部 DNS 和內部 IP 位址 (根據 RFC 1918 和 RFC 6598 定義) 將要求傳送至虛擬私有雲網路。這些要求的回應也會使用您的內部網路。

您將建立無伺服器虛擬私有雲存取連接器，讓 Cloud Run 服務連線至 Cloud SQL。

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  1. 在 Cloud SQL 執行個體所在的虛擬私有雲網路，建立無伺服器虛擬私有雲存取連接器。
gcloud compute networks vpc-access connectors create ${SERVERLESS_VPC_CONNECTOR} \
    --region=${REGION} \
    --range=10.8.0.0/28

輸出範例

Created connector [cymbalconnector].

6. 部署至 Cloud Run

您將建構 Docker 映像檔並部署至 Cloud Run，並且將 Cloud Run 連線至無伺服器虛擬私有雲連接器，以便存取 Cloud SQL 資料庫。

  1. 使用 maven 編譯應用程式
./mvnw package -DskipTests

輸出範例

[...]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  42.864 s
[INFO] Finished at: 2022-04-28T16:15:33Z
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
  1. 建構 Docker 映像檔：
docker build -f src/main/docker/Dockerfile.jvm \
    --tag gcr.io/$PROJECT_NAME/menu-service .

輸出範例

[...]
Successfully built 4ef5d7a3befc
Successfully tagged gcr.io/cymbal1/menu-service:latest
  1. 將 Docker 映像檔推送至 Container Registry：
docker push gcr.io/$PROJECT_NAME/menu-service

輸出範例

Using default tag: latest
The push refers to repository [gcr.io/cymbalsql/menu-service]
17b374963800: Pushed
d9a51c06430d: Pushed
fff5d2a2cfc9: Pushed
f21fceb558c6: Pushed
5ffbbbf218dd: Pushed
60609ec85f86: Layer already exists
f2c4302f03b8: Layer already exists
latest: digest: sha256:f64cb7c288dbf4ad9b12bd210c23c5aec1048dee040450ff2d9dbdf96e83a426 size: 1789
  1. 部署選單服務：
gcloud run deploy $MENU_SERVICE_NAME \
    --image=gcr.io/$PROJECT_NAME/menu-service:latest \
    --region $REGION \
    --allow-unauthenticated \
    --set-env-vars DB_USER=$DB_USER \
    --set-env-vars DB_PASS=$DB_PASSWORD \
    --set-env-vars DB_DATABASE=$DB_DATABASE \
    --set-env-vars DB_HOST=$DB_INSTANCE_IP \
    --vpc-connector $SERVERLESS_VPC_CONNECTOR \
    --project=$PROJECT_ID \
    --quiet

輸出範例

[...]
Done.
Service [menu-service] revision [menu-service-00002-xox] has been deployed and is serving 100 percent of traffic.
Service URL: https://menu-service-g2mfphytdq-uk.a.run.app

Google 建議您使用 Secret Manager 來儲存 SQL 憑證等機密資訊。您可以透過 Cloud Run 將密鑰做為環境變數傳遞或掛接為磁碟區。

  1. 商店菜單服務網址：
MENU_SERVICE_URL=$(gcloud run services describe menu-service \
  --platform managed \
  --region $REGION \
  --format=json | jq \
  --raw-output ".status.url")
  1. 驗證菜單服務網址
echo $MENU_SERVICE_URL

輸出範例

https://menu-service-g2mfphytdq-uk.a.run.app

7. 測試服務

  1. 傳送 POST 要求以建立新的選單項目：
curl -X POST "${MENU_SERVICE_URL}/menu" \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{
       "itemImageURL": "https://images.unsplash.com/photo-1631452180519-c014fe946bc7?ixlib=rb-1.2.1&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=1587&q=80",
       "itemName": "Curry Plate",
       "itemPrice": 12.5,
       "itemThumbnailURL": "https://images.unsplash.com/photo-1631452180519-c014fe946bc7?ixlib=rb-1.2.1&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=1587&q=80",
       "spiceLevel": 3,
       "status": "Ready",
       "tagLine": "Spicy touch for your taste buds!!"
   }'

輸出範例

{
    "id": 16,
    "createDateTime": "2022-04-28T18:14:04.17225",
    "itemImageURL": "https://images.unsplash.com/photo-1631452180519-c014fe946bc7?ixlib=rb-1.2.1&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=1587&q=80",
    "itemName": "Curry Plate",
    "itemPrice": 12.5,
    "itemThumbnailURL": "https://images.unsplash.com/photo-1631452180519-c014fe946bc7?ixlib=rb-1.2.1&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=1587&q=80",
    "spiceLevel": 3,
    "status": "Processing",
    "tagLine": "Spicy touch for your taste buds!!",
    "updateDateTime": "2022-04-28T18:14:04.172298"
}
  1. 傳送 PUT 要求，變更選單項目的狀態：
curl -X PUT "${MENU_SERVICE_URL}/menu/1" \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{"status": "Ready"}'

輸出範例

{
    "id": 1,
    "createDateTime": "2022-04-28T17:21:02.369093",
    "itemImageURL": "https://images.unsplash.com/photo-1631452180519-c014fe946bc7?ixlib=rb-1.2.1&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=1587&q=80",
    "itemName": "Curry Plate",
    "itemPrice": 12.50,
    "itemThumbnailURL": "https://images.unsplash.com/photo-1631452180519-c014fe946bc7?ixlib=rb-1.2.1&ixid=MnwxMjA3fDB8MHxwaG90by1wYWdlfHx8fGVufDB8fHx8&auto=format&fit=crop&w=1587&q=80",
    "spiceLevel": 0,
    "status": "Ready",
    "tagLine": "Spicy touch for your taste buds!!",
    "updateDateTime": "2022-04-28T17:21:02.657636"
}

8. 恭喜！

恭喜，您已完成程式碼研究室！

下一步：

探索其他 Cymbal Eats 程式碼研究室：

清除所用資源

如要避免系統向您的 Google Cloud 帳戶收取本教學課程所用資源的費用，請刪除含有相關資源的專案，或者保留專案但刪除個別資源。

刪除專案

如要避免付費，最簡單的方法就是刪除您針對教學課程建立的專案。