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AlloyDB を使用して JavaScript アプリケーションを Cloud Run にデプロイする

1. 概要

Cloud Run は、HTTP リクエスト経由で呼び出し可能なステートレスコンテナを実行できるフルマネージドサーバーレスプラットフォームです。この Codelab では、IAM 認証を使用してサービスアカウントで Cloud Run の Node.js アプリケーションを AlloyDB に安全に接続する方法について説明します。

学習内容

このラボでは、次の方法について学びます。

AlloyDB インスタンス（Private Service Connect を使用するように構成）を作成する
AlloyDB インスタンスに接続するアプリケーションを Cloud Run にデプロイする
Gemini Code Assist を使用してアプリケーションに機能を追加する

2. 前提条件

Google アカウントをお持ちでない場合は、Google アカウントを作成する必要があります。
- 仕事用または学校用のアカウントではなく、個人アカウントを使用している。職場用アカウントや学校用アカウントには、このラボに必要な API を有効にできない制限が適用されている場合があります。

3. プロジェクトの設定

Google Cloud コンソールにログインします。
Cloud コンソールで課金を有効にする。
- このラボを完了しても、Cloud リソースの費用は 1 米ドル未満です。
- このラボの最後にある手順に沿ってリソースを削除すると、それ以上の請求が発生しなくなります。
- 新規ユーザーは、300 米ドル分の無料トライアルをご利用いただけます。
新しいプロジェクトを作成するか、既存のプロジェクトを再利用するかを選択します。

4. Cloud Shell エディタを開く

Cloud Shell エディタに移動します。
ターミナルが画面の下部に表示されない場合は、開きます。
- ハンバーガーメニューをクリックします。
- [Terminal] をクリックします。
- [New Terminal] をクリックします。
ターミナルで、次のコマンドを使用してプロジェクトを設定します。
- 形式:
```
gcloud config set project [PROJECT_ID]
```
- 例:
```
gcloud config set project lab-project-id-example
```
- プロジェクト ID がわからない場合:
  - すべてのプロジェクト ID を一覧表示するには、次のコマンドを使用します。
```
gcloud projects list | awk '/PROJECT_ID/{print $2}'
```
承認を求められたら、[承認] をクリックして続行します。
次のようなメッセージが表示されます。
```
Updated property [core/project].
```
WARNING が表示され、Do you want to continue (Y/N)? を求められた場合は、プロジェクト ID が正しく入力されていない可能性があります。N キー、Enter キーを押して、gcloud config set project コマンドをもう一度実行してみてください。

5. API を有効にする

ターミナルで、API を有効にします。

gcloud services enable \
  compute.googleapis.com \
  alloydb.googleapis.com \
  run.googleapis.com \
  artifactregistry.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com \
  cloudaicompanion.googleapis.com

承認を求められたら、[承認] をクリックして続行します。クリックして Cloud Shell を承認する

このコマンドが完了するまで数分かかる場合がありますが、最終的には次のような成功メッセージが表示されます。

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

6. サービスアカウントを設定する

Cloud Run で使用する Google Cloud サービスアカウントを作成し、AlloyDB に接続するための適切な権限を付与します。

次のように gcloud iam service-accounts create コマンドを実行して、新しいサービスアカウントを作成します。
```
gcloud iam service-accounts create quickstart-service-account \
  --display-name="Quickstart Service Account"
```

次のように gcloud projects add-iam-policy-binding コマンドを実行して、作成した Google Cloud サービスアカウントに AlloyDB データベースユーザーのロールを追加します。

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/alloydb.databaseUser"

次のように gcloud projects add-iam-policy-binding コマンドを実行して、作成した Google Cloud サービスアカウントに Service Usage ユーザーのロールを追加します。

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/serviceusage.serviceUsageConsumer"

次のように gcloud projects add-iam-policy-binding コマンドを実行して、作成した Google Cloud サービスアカウントに ログ書き込みのロールを追加します。

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/logging.logWriter"

7. AlloyDB インスタンスを作成する

gcloud alloydb clusters create コマンドを実行して Cloud SQL インスタンスを作成します。

gcloud alloydb clusters create quickstart-cluster \
  --password=$(openssl rand -base64 20) \
  --region=us-central1 \
  --project=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --enable-private-service-connect \
  --database-version=POSTGRES_16

このコマンドは完了までに数分かかる場合があります。

gcloud alloydb instances create コマンドを実行して Cloud SQL インスタンスを作成する

gcloud alloydb instances create quickstart-instance \
  --project=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --instance-type=PRIMARY \
  --cpu-count=2 \
  --region=us-central1 \
  --cluster=quickstart-cluster \
  --allowed-psc-projects=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --database-flags=alloydb.iam_authentication=on

gcloud alloydb instances describe コマンドを実行して PSC サービスアタッチメントのリンクを取得し、変数にエクスポートします。

export SERVICE_ATTACHMENT=$(gcloud alloydb instances describe quickstart-instance \
    --cluster=quickstart-cluster --region=us-central1 \
    --format="value(pscInstanceConfig.serviceAttachmentLink)")

gcloud compute addresses create quickstart-address \
  --region=us-central1 \
  --subnet=default

gcloud compute forwarding-rules create quickstart-endpoint \
  --region=us-central1 \
  --network=default \
  --address=quickstart-address \
  --target-service-attachment=${SERVICE_ATTACHMENT}

先ほど作成したサービスアカウントに PostgreSQL データベースユーザーを作成して、データベースにアクセスできるようにします。

gcloud alloydb users create quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam \
  --cluster=quickstart-cluster \
  --region=us-central1 \
  --type=IAM_BASED \
  --superuser=true

8. 申請書類を準備する

HTTP リクエストに応答する Node.js アプリケーションを準備します。

Cloud Shell で、helloworld という名前の新しいディレクトリを作成し、そのディレクトリに移動します。
```
mkdir helloworld
cd helloworld
```

package.json ファイルをモジュールとして初期化します。

npm init -y
npm pkg set type="module"
npm pkg set main="index.mjs"
npm pkg set scripts.start="node index.mjs"

Google Cloud Auth ライブラリをインストールします。
```
npm install google-auth-library
```
pg をインストールして、PostgreSQL データベースを操作します。
```
npm install pg
```
express をインストールして、受信 HTTP リクエストを受け入れます。
```
npm install express
```

アプリケーションコードを含む index.mjs ファイルを作成します。このコードは次のことができます。

HTTP リクエストを承認する
データベースに接続する
HTTP リクエストの時刻をデータベースに保存する
過去 5 件のリクエストの時間を返す

Cloud Shell で次のコマンドを実行します。

cat > index.mjs << "EOF"
import express from 'express';
import pg from 'pg';
const { Pool } = pg;
import {GoogleAuth} from 'google-auth-library';

const auth = new GoogleAuth({
  scopes: ['https://www.googleapis.com/auth/alloydb.login'],
});

const pool = new Pool({
  host: process.env.DB_HOST,
  user: process.env.DB_USER,
  password: async () => {
    return await auth.getAccessToken();
  },
  database: process.env.DB_NAME,
  ssl: {
    require: true,
    rejectUnauthorized: false, // required for self-signed certs
    // https://node-postgres.com/features/ssl#self-signed-cert
  }
});

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

このコードは、PORT 環境変数で定義されたポートをリッスンする基本的なウェブサーバーを作成します。これで、アプリケーションをデプロイする準備が整いました。

9. Cloud Run アプリケーションをデプロイする

次のように gcloud projects add-iam-policy-binding コマンドを実行して、作成する Cloud Run サービスの Cloud Run サービスアカウントにネットワークユーザーのロールを追加します。

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
--member "serviceAccount:service-$(gcloud projects describe ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} --format="value(projectNumber)")@serverless-robot-prod.iam.gserviceaccount.com" \
--role "roles/compute.networkUser"

次のコマンドを実行して、アプリケーションを Cloud Run にデプロイします。

gcloud run deploy helloworld \
  --region=us-central1 \
  --source=. \
  --set-env-vars DB_NAME="quickstart_db" \
  --set-env-vars DB_USER="postgres" \
  --set-env-vars DB_PASSWORD=${DB_PASSWORD} \
  --set-env-vars DB_HOST="$(gcloud sql instances describe quickstart-instance --project=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} --format='value(settings.ipConfiguration.pscConfig.pscAutoConnections.ipAddress)')" \
  --service-account="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --network=default \
  --subnet=default \
  --allow-unauthenticated

メッセージが表示されたら、Y と Enter を押して続行することを確認します。
```
Do you want to continue (Y/n)? Y
```

数分後、アクセスする URL がアプリケーションに表示されます。

URL に移動して、アプリケーションの動作を確認します。この URL にアクセスするたび、またはページを更新するたびに、直近 5 件のアクセスが JSON として返されます。