Proyecto multi contenedor para google cloud compute engine

Este proyecto incluye 3 servicios

Nuxt versión 2.x (frontend)
Strapi versión 3.x (backend)
Mysql 5.7 (mysql)

Cada servicio se creará en una imagen Docker, que se ejecutaran en contenedores docker en una máquina virtual o instancia de Google Cloud Compute Engine.

Para correr los contenedores en la máquina virtual usaremos un sistema optimizado para ello, llamado Container Optimized OS de Google. Se suele abreviar como COS.

Se puede correr un contenedor por cada servicio de forma individual o, si estamos en nuestra máquina local, usar docker compose.

También se podría usar docker-compose en la máquina virtual pero lleva un poco más de trabajo.

Para transportar las imagenes usaremos un repositorio de Google Cloud Artifacts. Es recomendable crearlas localmente y pushearlas al repositorio.

Ver proyecto en Github

Tutorial

Parte 1: creación del proyecto en nuestra máquina local

Primero crearemos un entorno puramente local de nuestro proyecto hasta verlo funcionar.

Creación de backend en STRAPI v3

0) Requerimientos previos:

tener npm instalado
tener node.js instalado (versión >10, y \<14)
disponer en nuestra máquina de un servidor de base de datos de tipo mysql.
crearemos previamente una base de datos de nombre "backend"

1) Creamos el proyecto de strapi con base de datos mysql

> npx create-strapi-app backend

Para este proyecto sencillo elegiremos la opción "custom" y sin ninguna template.

Nos pedirá poner los datos de acceso a la base de datos. En nuestro caso:

database: mysql
nombre de la database: backend
usuario: root
contraseña (ninguna) tutorial_media/image1.png

2) Arrancamos la aplicación de servidor de strapi

> cd backend

> npm run develop

3) Abrimos en el navegador la URL del servidor localhost:1337

Nos aparece la página inicial para crear el usuario superadministrador

Importante: anota los datos de acceso del usuario superadministrador o el servidor quedará inadministrable.

4) Creamos un tipo único: Frase

Con el Creador de Tipos de Contenido (Content Type Builder) cremos un nuevo tipo único llamado Frase.

Le añadimos un campo de texto corto, de nombre "frase".

Se reinicializará el servidor.

Si ahora no aparece el campo único Frase a la izquierda, recargamos la página y si aún no aparece, reiniciamos el servidor con npm run develop.

5) Editamos el tipo único Frase, y establecemos un valor en el campo "frase"

El valor en este campo es: "No des peces. Enseña a pescar".

Y guardamos.

6) Damos permisos para que el usuario público pueda acceder a ese tipo

Configuraciones → Roles y Permisos → (role) Public → Application → Frase → find

7) Si abrimos un navegador y ponemos esta url, veremos el contenido

http://localhost:1337/frase

La respuesta del servidor será algo así:

{"id":1,"frase":"No des peces, enseña a pescar","published_at":"2021-08-28T14:13:12.000Z","created_at":"2021-08-28T14:13:10.000Z","updated_at":"2021-08-28T14:13:12.000Z"}

8) Todo se está guardando correctamente en la base de datos en mysql

Si accedemos a ver el contenido de nuestra base de datos (en este caso estoy usando HeidiSQL) veremos que en realidad un tipo único es una colección (frases) con un solo elemento.

Creación del frontend con NUXT v2

1) creamos el proyecto Nuxt

> npm init nuxt-app frontend

Podéis usar las opciones de instalación que se muestran a continuación, o las que os vengan bien.

2) Instalamos el módulo de strapi para nuxt

> cd frontend

> npm i @nuxtjs/strapi

3) Editamos nuxt.config.js y añadimos el módulo de strapi

nuxt.config.js:

  modules: ['@nuxtjs/strapi'],
  strapi: {
    url: 'http://localhost:1337'
  }

4) Editamos la página índice

pages/index.vue:

<template>
  <div>
      <h1>
        ¡Nuxt-Strapi project! 
      </h1>
      <p>
        La frase es: {{frase}}
      </p>
   </div>
</template>
<script>
export default {
  async asyncData ({$strapi}) {
    const Frase = await $strapi.find('frase')
    return { frase: Frase.frase }
  }
}
</script>

5) arrancamos la app de nuxt

> npm run dev

6) Vamos al navegador y cargamos la página localhost:3000

Vemos que el frontend está funcionando y carga desde el servicio de strapi la frase antes almacenada.

Parte 2: Creación de imágenes docker

En esta parte crearemos las dos imágenes docker para el frontend y el backend. Para luego poder correrlas en la máquina virtual de Google Cloud.

El servicio de mysql lo correremos desde una imagen mysql que ya existe en los repositorios públicos.

Creamos una imagen DOCKER de nuestro proyecto strapi

Vamos a crear una imagen de docker con los contenidos del proyecto actual de strapi.

0) Requisitos:

Debes tener instalado docker en tu sistema.

1) Creamos un archivo Dockerfile en la carpeta backend

> cd backend

Dockerfile:

FROM node:14-alpine3.14

WORKDIR /src

ADD . ./
RUN npm install 
RUN npm run build

# solo si queremos que funcione docker composer:
RUN apk add curl && curl -OL https://raw.githubusercontent.com/mrako/wait-for/master/wait-for && chmod +x wait-for

# expose 1337 on container
EXPOSE 1337

#
ENV HOST=0.0.0.0

# start the app
CMD [ "npm", "run", "start" ]

El script wait-for nos servirá si queremos utilizar docker compose. Si no, no es necesario.

2) Creamos el archivo .dockerignore

.dockerignore:

node_modules
npm-debug.log
Dockerfile
.dockerignore
.git
.gitignore
.env

3) Ejecutamos docker build

La forma más sencilla es estando en la carpeta del backend y ejecutar

> docker build . -t project_strapi

El parámetro -t sirve para etiquetar la imagen resultante.

Creamos una imagen DOCKER de nuestro frontend con nuxt

1) creamos un archivo Dockerfile en la carpeta frontend

Dockerfile:

FROM node:14-alpine3.14

# create destination directory
RUN mkdir -p /usr/src/nuxt-app
WORKDIR /usr/src/nuxt-app

# copy the app, note .dockerignore
COPY . /usr/src/nuxt-app/
RUN npm install

# build necessary, even if no static files are needed,
# since it builds the server as well
RUN npm run build

# expose 5000 on container
EXPOSE 5000

# set app serving to permissive / assigned
ENV NUXT_HOST=0.0.0.0
# set app port
ENV NUXT_PORT=5000

# start the app
CMD [ "npm", "run", "start" ]

Nota: en esta imagen usaremos el puerto 5000 en lugar del habitual 3000

2) Copiamos aquí también el archivo .dockerignore de antes

3) Ejecutamos el comando docker build para construir una imagen

> docker build . -t project_nuxt

Parte 3: Preparamos el repositorio de Google Cloud Artifacts

0) Requisitos previos:

Hemos creado un proyecto en Google Cloud de nombre mi_proyecto
Hemos habilitado la facturación del proyecto
Hemos habilitado la API de Artifacts en nuestro proyecto
Hemos creado un repositorio en Google cloud artifacts de nombre mirepo ubicado en europe-west2
Hemos instalado la aplicación de consola de Google Cloud en nuestra máquina local

1) Habilitamos la autorización en nuestra máquina local

> gcloud auth configure-docker europe-west2-docker.pkg.dev

2) Etiquetamos las imagenes para que puedan ser ubicadas en el repositorio de google cloud artifacts

> docker tag project_strapi europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_strapi

> docker tag project_nuxt europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_nuxt

3) pusheamos las imagenes al repositorio

> docker push europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_strapi

> docker tag project_strapi europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_nuxt

Parte 4: Creamos instancia de maquina virtual (VM)

Para ello usaremos la imagen Container-Optimized OS, que está especializada en correr docker. Hay varias versiones, se puede usar la más reciente.

1) creamos la instancia

Para ello habremos primero de habilitar la Compute Engine API en el proyecto.

Podemos consultar la documentación: cloud.google.com/container-optimized-os/doc..

Básicamente hemos de elegir un tipo de máquina, una zona, etc. En nuestro caso una máquina pequeña (g1 small o micro), una región y una zona por ejemplo southamerica-east1-c.

En resumen, se puede crear desde la consola con el comando siguiente:

> gcloud compute instances create webnodeserver --image cos-89-16108-470-16 --image-project cos-cloud --zone southamerica-east1-c --machine-type g1-small

2) corremos (run) la instancia y abrimos sesión SSH

3) damos permisos al sistema para acceder a nuestro repositorio privado de Artifacts

> docker-credential-gcr configure-docker --registries europe-west2-docker.pkg.dev

4) (opcional) ahora podemos descargar imagenes de nuestro repositorio

> docker pull europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_strapi

> docker pull europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_nuxt

5) Preparamos la base de datos

Necesitaremos el archivo database.sql con la creación de la base de datos, las tablas y la inserción de todos los datos.

Para subir el archivo a la instancia (VM) abriremos sesión SSH y con la opción de terminal (rueda dentada) subiremos el archivo database.sql

Ver tutorial en cloud.google.com/compute/docs/instances/tra..

Parte 5: Ejecutar los servicios en contenedores Docker

0) Estamos dentro del terminal SSH de la instancia

1) Arrancamos el servicio de mysql

> docker run --name servidor_mysql -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=x9k1kz0 -d mysql:5.7

2) Importamos la base de datos desde el archivo database.sql

> docker exec -i servidor_mysql mysql -uroot -px9k1kz0 mysql < database.sql

3) Creamos un usuario con privilegios de acceso

Primero accedemos al contenedor:

> docker exec -it servidor_mysql mysql -uroot -px9k1kz0 mysql

Una vez dentro de mysql, ejecutamos:

mysql> CREATE USER 'admin'@'%' IDENTIFIED BY '123';

mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON *. * TO 'admin'@'%' WITH GRANT OPTION;

mysql> exit

Nota importante: la contraseña 123 es solo para este ejercicio, pero debería usarse otra más compleja para mayor seguridad.

4) Comprobamos el puerto abierto 3306

> sudo netstat -tulpn | grep LISTEN

Tenemos que ver el puerto 3306 de mysql.

5) Abrir firewall

Para que el servidor mysql pueda escuchar peticiones entrantes desde el exterior debemos abrir el cortafuegos (firewall) de la instancia y crear una nueva regla.

Aprovecharemos también para abrir el puerto de strapi 1337 para poder entrar en la administración de strapi desde el exterior

Crear una regla de FireWall:

Nombre: default-incoming-3306-1337
Dirección del tráfico: Entrada
Acción en caso de coincidencia: Permitir
Destino: Etiquetas de destino especificadas: mysql-strapi
Filtro de Origen: Rangos IP Origen: 0.0.0.0/0
Protocolos y puertos: TCP: 3306,1337

Para que el firewall aplique correctamente, hemos de agregar la etiqueta de red mysql-strapi en la instancia. Editamos los datos de la instancia y agregamos esa etiqueta.

6) Ejecutamos el contenedor de strapi

Antes hemos de saber la IP externa de nuestra instancia VM. Para ello consultamos la página console.cloud.google.com/compute/instances

Una vez sabemos la IP externa, la reemplazamos en los siguientes comando en {EXTERNAL_IP}

> docker run -d --name container_strapi -p 1337:1337 -e "DATABASE_HOST={EXTERNAL_IP}" -e "DATABASE_USERNAME=admin" -e "DATABASE_PASSWORD=123" europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_strapi

Por ejemplo, si la IP fuera 77.35.33.67 el comando sería:

> docker run -d --name container_strapi -p 1337:1337 -e "DATABASE_HOST=77.35.33.67" -e "DATABASE_USERNAME=admin" -e "DATABASE_PASSWORD=123" europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_strapi

7) Ejecutamos el contenedor de nuxt

> docker run -d --name container_nuxt -p 80:5000 -e "STRAPI_URL=http://{EXTERNAL_IP}:1337" europe-west2-docker.pkg.dev/mi_proyecto/mirepo/project_nuxt

8) Manejando docker

Para ver los contenedores corriendo:

> docker ps -a

Para ver los contenedores (corriendo o no)

> docker container ls

Para parar un contenedor

> docker container stop container_strapi

Para borrar un contenedor

> docker rm nombre_contenedor

Para eliminar contenedores finalizados

> docker container prune

Para ver la salida de un contenedor

> docker logs container_strapi

Final

¡Ya podemos abrir la url con la IP externa de la instancia y veremos la página funcionando!

Siguiendo el ejemplo de IP externa de antes, cargamos esta url en nuestro navegador:

http://77.35.33.67

Nota: no va a funcionar, es tan solo un ejemplo.

Además, podremos acceder al servidor de mysql mediante el puerto 3306 y a la parte administrativa de strapi con el puerto 1337

MySQL: http://77.35.33.67:3306

Strapi Administración: http://77.35.33.67:1337

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