Este proyecto fue desarrollado para la asignatura de Herramientas DevOps, como parte del máster universitario oficial en Desarrollo y Operaciones (DevOps).

El objetivo del proyecto fue desplegar de forma automática un sistema MEAN multicapa completamente funcional en la nube de AWS. Este sistema se compone de un balanceador de carga, varias instancias para la aplicación web y una instancia dedicada para la base de datos MongoDB. Utilizo Terraform, Packer y Ansible para la automatización de infraestructura y aprovisionamiento.

A nivel personal, considero importante destacar que el informe de documentación de este proyecto está especialmente completo, ya que recoge todos los detalles del proceso de desarrollo. Entre ellos, he tenido que enfrentarme a tres problemas principales durante este proceso. Sin entrar en demasiados detalles, estos fueron:

1. Despliegue en Azure, incompatibilidad de versiones y elección de AWS.
2. Ejecución de un comando interactivo que bloquea el proceso automático de aprovisionamiento.
3. Inconsistencia de recursos estáticos y cierre de sesión del balanceador.

En mi opinión, estos problemas resultan muy interesantes de analizar, ya que son situaciones habituales en este tipo de trabajos. Aunque pueden parecer menores, han sido fundamentales en el desarrollo del proyecto.

También cabe mencionar que para este proyecto he utilizado tecnologías similares a las del proyecto “Creación y despliegue automatizado de imagen en entorno multicloud”, que también está disponible en mi portfolio. Por esta razón, en esta publicación he decidido resaltar tres aspectos que diferencian ambos trabajos:

• El uso del stack MEAN.
• La modularización de Terraform.
• El proceso de despliegue y arquitectura, aunque este último se presenta de forma resumida, ya que se explica de manera extensa y detallada en el informe.

Stack Tecnológico

• Terraform: con terraform centralizo todo el proceso de despliegue, levanto y gestiono los elementos de infraestructura que forman el sistema. Algunos de estos elementos son por ejemplos las redes que conectan las distintas instancias, las propias instancias, el balanceador de carga… En definitiva la infra que sustenta el servicio.

• Packer: con packer creo la imagen que me sirve como base para las instancias que levanto con Terraform. En este proyecto, Packer genera una imagen personalizada para la primera capa del sistema, aprovisionándola con los servicios necesarios como Node.js, Nginx, Angular…

• Ansible: con Ansible realizo el aprovisionamiento de la instancia que levanta y usa Packer para la creación de la imagen. En este proyecto, Ansible aprovisiona de forma automática la instancia con Angular, Express, MongoDB, Nginx, Node…

• Stack MEAN: El sistema que se levanta se trata de un servicio conformado por el stack tecnológico MEAN, ampliamente utilizado en la industria por su versatilidad y rendimiento:

  • MongoDB: Base de datos no relacional orientada a documentos, ideal para manejar grandes volúmenes de datos estructurados y no estructurados.
  • Express: Framework backend para Node.js que facilita el desarrollo de aplicaciones web robustas y escalables.
  • Angular: Framework frontend que permite desarrollar interfaces modernas y reactivas, mejorando la experiencia del usuario.
  • Node.js: Entorno de ejecución para Js en el lado del servidor.

Modularización de la plantilla Terraform

Importancia de la modularización

La modularización en Terraform es vital en los proyectos que utilizan Terraform. Básicamente consiste en dividir el main.tf en distintos “módulos” según ciertas categorías. No solo mejora la legibilidad y mantenimiento del código, sino que también permite dividir responsabilidades y reutilizar configuraciones entre proyectos. Aunque la gestión de variables entre módulos puede ser compleja, esta práctica resulta esencial en infraestructuras grandes y dinámicas.

Módulos del proyecto

• Módulo de seguridad: Este módulo gestiona los grupos de seguridad que definen las reglas de tráfico hacia y desde las instancias, posibilitando tráfico de protocolos como SSH, HTTP… También se configuran las claves SSH necesarias para acceder a las instancias de forma remota.

• Módulo de redes: Define las redes y subredes privadas necesarias para la conectividad del sistema y además, configura tablas de enrutamiento y gateways para garantizar el acceso entre las capas de la infraestructura.

• Módulo de instancias: Despliega las instancias de la primera y segunda capa, asignando direcciones IP públicas y privadas y además,provisiona estas instancias para su correcto funcionamiento en el sistema.

• Módulo de balanceador de carga: Configura y define todo lo relacionado con el balanceador de carga que distribuye el tráfico entre las instancias de la primera capa. Además del propio balanceador de carga, para que este funcione necesita más elementos como son grupos de destino, estrategias de distribución como round-robin, definición de la persistencia de sesiones…

• Módulo de imagen: Este módulo integra Terraform con Packer para la creación de imágenes base. Terraform ejecuta packer build, recupera la imagen generada y la utiliza para instanciar recursos de la primera capa.

Proceso de despliegue y arquitectura

El despliegue comienza con la integración de Terraform y Packer. Terraform invoca a Packer, que se encarga de levantar una instancia temporal en AWS para generar una imagen base. Durante este proceso, esta instancia es aprovisionada con Ansible, que instala y configura servicios como Angular, Express y MongoDB, además de copiar ficheros esenciales desde el entorno local. Una vez completado el aprovisionamiento, Packer crea la imagen base y destruye la instancia temporal, dejando preparada una imagen lista para su reutilización.

Con la imagen generada, Terraform procede a desplegar la infraestructura completa. En primer lugar, se configuran las redes y subredes, asegurando la conectividad interna entre las capas del sistema. A continuación, se despliegan las instancias de la primera capa utilizando la imagen base. Estas instancias alojan el frontend y backend de la aplicación, con Node.js y Nginx sirviendo como núcleo operativo.

Simultáneamente, Terraform levanta la instancia de la segunda capa, dedicada a la persistencia de datos con MongoDB. Esta instancia se conecta mediante una red privada a las instancias de la primera capa, garantizando una comunicación segura y estable. Además de esto, terraform también levanta un balanceador de carga, configurado para distribuir el tráfico entre las instancias de la primera capa, lo que asegura alta disponibilidad y escalabilidad.

El último paso es el aprovisionamiento final. Terraform utiliza scripting en Bash para terminar de configurar las instancias desplegadas. Por ejemplo, en las instancias de la primera capa, se ajustan las configuraciones de Angular para incluir las direcciones IP del backend, lo que permite que se generen los ficheros estáticos que son servidos por Nginx con las rutas necesarias para conectar el cliente con el backend.

Todo este proceso asegura un despliegue completamente automatizado, resultando en un sistema funcional y listo para producción, con componentes integrados y configurados para ofrecer un rendimiento óptimo.

Repositorio de GitHub: https://github.com/aleingmar/Multi-layer_MEAN_Deployment

Vídeo de la experimentación y memoria del proyecto:

Documentación del proyecto: Visualizar documentación en pdf