zkt25/z2

Battleship Web Application

1. Opis aplikácie

Battleship Web Application je interaktívna hra „Battleship“, v ktorej hráči zadávajú svoje mená, umiestňujú lode a súperia proti sebe. Aplikácia je rozdelená do troch hlavných služieb:

• Frontend: Poskytuje moderné webové rozhranie (na React-e), cez ktoré hráči vykonávajú svoje akcie.
• Backend: Slúži ako serverová logika, ktorá spracováva požiadavky, komunikuje s databázou a riadi hernú logiku.
• Databáza (MySQL): Ukladá trvalé dáta – informácie o hrách, výsledkoch a nastaveniach – s využitím persistent volume pre zabezpečenie dát aj po reštarte.

---

2. Zoznam použitých kontajnerov a ich stručný opis

• battleship_mysql:
  Používa oficiálny Docker image mysql:8.0.30. Tento kontajner spúšťa MySQL databázu so základným nastavením (heslo, názov databázy) a využíva pripojený persistent volume pre trvalé ukladanie dát.

• battleship_backend:
  Node.js aplikácia, ktorá poskytuje API pre hru, spracováva logiku aplikácie a komunikuje s databázou. Builduje sa z Dockerfile umiestneného v priečinku ./backend.

• battleship_frontend:
  Webová aplikácia postavená na React-e, ktorá umožňuje interakciu hráčov s hrou. Builduje sa z Dockerfile umiestneného v priečinku ./frontend.

---

3. Zoznam Kubernetes objektov a ich stručný opis

• Namespace (battleship-app):
  Tento objekt vytvára samostatný menný priestor battleship-app, do ktorého patria všetky nasadené komponenty aplikácie, čím je zabezpečená logická izolácia zdrojov.

• Deployment:

  • battleship-backend:
    Deployment pre backend službu, ktorý spúšťa Node.js aplikáciu s obrazom battleship-backend:latest a počtom replik nastaveným na 1. Aplikácia počúva na porte 4000 a využíva environment variables pre pripojenie k databáze (napríklad DB_HOST=mysql, DB_PORT=3306, DB_USER=root, DB_PASSWORD=somepassword, DB_NAME=battleship).

  • battleship-frontend:
    Deployment pre frontend službu, ktorý nasadzuje webové rozhranie s obrazom battleship-frontend:latest a počtom replik nastaveným na 1. Frontend komunikuje so serverovou logikou cez port 80.

• StatefulSet (battleship-mysql):
  StatefulSet s názvom battleship-mysql riadi nasadenie MySQL databázy s jednou replikou. Tento objekt používa PersistentVolumeClaim (mysql-pvc) pre trvalé ukladanie dát databázy. Kontajner beží s obrazom mysql:8.0.30, počúva na porte 3306 a je nakonfigurovaný pomocou environment variables MYSQL_ROOT_PASSWORD=somepassword a MYSQL_DATABASE=battleship.

• PersistentVolume (mysql-pv):
  PersistentVolume s názvom mysql-pv poskytuje fyzické úložisko pre MySQL databázu. Konkrétne má kapacitu 1Gi, používa režim prístupu ReadWriteOnce a je nastavený na využitie hostPath s cestou /mnt/data/mysql.

• PersistentVolumeClaim (mysql-pvc):
  Tento objekt žiada úložný priestor vo veľkosti 1Gi s prístupom ReadWriteOnce. PVC sa následne používa v StatefulSet battleship-mysql na pripojenie trvalého úložiska k databáze.

• Service:

  • mysql:
    ClusterIP služba, ktorá poskytuje interný prístup k MySQL databáze v rámci namespace battleship-app a smeruje požiadavky na port 3306.

  • backend:
    NodePort služba, ktorá smeruje požiadavky na Deployment battleship-backend na port 4000 a mapuje ho na externý port 30000, čím zabezpečuje prístup k backend API.

  • frontend:
    NodePort služba, ktorá poskytuje prístup k webovému rozhraniu nasadenému prostredníctvom Deployment battleship-frontend na porte 80, pričom mapuje tento port na externý port 30001.

---

4. Opis virtuálnych sietí a pomenovaných zväzkov

• Virtuálna sieť (app-net):
  V prostredí Docker (a Docker Compose) kontajnery bežia vo vymedzenej sieti app-net, čo umožňuje vzájomnú komunikáciu pomocou mien služieb. Ak sieť ešte neexistuje, príslušné skripty ju vytvoria.

• Pomenovaný zväzok (db_data):
  Tento zväzok slúži pre uchovávanie dát databázy MySQL. Je pripojený do kontajnera na ceste /var/lib/mysql a zabezpečuje, že dáta pretrvávajú aj po reštarte alebo odstránení kontajnera.

---

5. Opis konfigurácie kontajnerov

MySQL

• Image: mysql:8.0.30
• Premenné prostredia:
  • MYSQL_ROOT_PASSWORD=somepassword
  • MYSQL_DATABASE=battleship
• Port: 3306 (mapovaný na localhost:3306 v Docker prostredí)
• Persistent Volume: Pripojený pomenovaný zväzok (db_data) k /var/lib/mysql
• Sieť: Všetky kontajnery komunikujú cez sieť app-net
• Reštart: unless-stopped

Backend

• Build: Docker image sa vytvára pomocou Dockerfile umiestneného v priečinku ./backend.
• Port: 4000 (mapovaný na localhost:4000)
• Environment Variables:
  • DB_HOST=mysql
  • DB_PORT=3306
  • DB_USER=root
  • DB_PASSWORD=somepassword
  • DB_NAME=battleship
• Závislosť: Nastavená závislosť na MySQL službe (v docker-compose) cez depends_on
• Sieť: app-net
• Reštart: unless-stopped

Frontend

• Build: Docker image sa vytvára pomocou Dockerfile umiestneného v priečinku ./frontend.
• Port: 80 (mapovaný na localhost:3001)
• Závislosť: Nastavená závislosť na backend službe (v docker-compose) cez depends_on
• Sieť: app-net
• Reštart: unless-stopped

---

6. Návod ako pripraviť, spustiť, pozastaviť a vymazať aplikáciu

Príprava aplikácie

prepare-app.sh
Tento skript:

• Vytvorí externú Docker sieť app-net (ak ešte neexistuje).
• Zostaví Docker obrazy pre MySQL (ak je potrebný custom image), backend a frontend (na základe Dockerfile v príslušných adresároch).

Spustenie:

./prepare-app.sh

Spustenie aplikácie

start-app.sh
Tento skript:

• Spustí všetky kontajnery (MySQL, backend, frontend) pomocou príkazu docker-compose up -d (alebo príkazov pre Kubernetes, ak sa používa K8s).
• Vypíše informácie o dostupnosti aplikácie.

Spustenie:

./start-app.sh

Pozastavenie aplikácie

stop-app.sh
Tento skript:

• Pozastaví všetky služby, pričom dáta v databáze (persistent volume) zostanú zachované.

Spustenie:

./stop-app.sh

Odstránenie aplikácie

remove-app.sh
Tento skript:

• Odstráni všetky vytvorené kontajnery, obrazy a (ak je použitý parameter -v) aj persistent volume.

Spustenie:

./remove-app.sh

---

7. Návod ako si pozrieť aplikáciu na webovom prehliadači

• Frontend:
  Otvorte webový prehliadač a zadajte adresu:
  http://localhost:3001

• Backend API:
  API je dostupné na:
  http://localhost:4000

• MySQL:
  Pre pripojenie k databáze použite MySQL klienta a pripojte sa na:
  localhost:3306