Covid_19/documentation/documentation.adoc

= Covid 19 Graphs Web Application

==== ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ
==== Υπολογιστική Νέφους και Υπηρεσίες 


====== Τσαμαντιώτης Ηρακλής cs130004
====== Μπίνας Γεώργιος cs130001



:sectnums:

== Περιγραφή
Στα πλαίσια του εργαστηρίου Υπολογιστικής Νέφους και Υπηρεσίες υλοποιήθηκε μία web εφαρμογή η οποία παρέχει στον χρήστη ενημέρωση σχετικά με την κατάσταση της πανδημίας με την μορφή γραφημάτων. Ο χρήστης έχει την δυνατότητα να επιλέξει και να φιλτράρει τα αποτελέσματα βάση ημερομηνίας, ηπείρου και χώρας. Τα αποτελέσματα εμφανίζονται σε κατάλληλα γραφήματα τα οποία μπορούν να απεικονίσουν τα διαφορετικά κριτήρια που επιθυμεί ο χρήστης.


== Τεχνολογίες - Αρχιτεκτονικές

Η εφαρμογή έχει αναπτυχθεί σε php και javascript και χρησιμοποιεί MySql database για την αποθήκευση των δεδομένων.
Για την ανάπτυξη της χρησιμοποιήθηκε η αρχιτεκτονική των Microservices. Χρησιμοποιείται Docker για το deploy ολων των επιμέρους στοιχείων (services) που χρειάζεται η εφαρμογή για να λειτουργεί και όλα αυτα τρέχουν ως services σε ένα swarm.

=== Docker

Σε δύο Vitrual Machines εχει εγκατατασταθεί Docker και έχουν σεταριστεί ώστε να δουλεύουν σε swarm mode. Ο ένας είναι ο manager και ο άλλος o worker.
Έχουν δημιουργηθεί 4 nodes, 2 στον manager και 2 στον worker.

=== Database

Για την αποθήκευση των δεδομένων που χρειάζεται η εφαρμογή χρησιμοποιείτε MySql database η οποία τρέχει ως service και δεν γίνεται replicated.

=== RestFull WebServices Application

Για την λήψη δεδομένων απο την database έχουν δημιουργηθεί Rest Web Services σε php τα οποία επιστρέφουν τα δεδομένα σε μορφή JSON. Υπάρχουν 12 Web Services τα οποία τρέχουν σε apache server ο οποίος έχει γίνει replicated σε 4 nodes. 


=== Front Application

Για την παρουσίαση των δεδομένων στον τελικό χρήστη έχει δημιουργηθεί ένα front end application σε php και javascript χρησιμοποιώντας Bootstrap JQuery και ApexCharts. Η εφαρμογή αυτή παρέχει τις σελίδες οι οποίες είναι διαθέσιμες στον τελικό χρήστη. Η κλήση στα rest services γίνεται κατευθείαν απο τον client και τα γραφήματα σχεδιάζονται με την χρήση του ApexCharts. Η εφαρμογή τρέχει σε apache server ο οποίος έχει γίνει replicated σε 4 nodes.

=== Proxy

Έχει γίνει deploy ένασ NGINX server o οποίος έχει γίνει replicated σε 4 nodes. Ο συγκεκριμένος server λειτουργεί ως proxy server. Παρέχει το ssl και κάνει την δρομολόγηση στην κατάλληλη εφαρμογή (Front Application, RestFull WebServices Application) ανάλογα με το path στο url.




== Installation
Για την εγκατάσταση της εφαρμογής υλοποιήθηκε το παρακάτω .yaml αρχείο το οποίο θα πρέπει να γίνει deploy απο τον manager του swarm.
[source,yaml]
version: "3.4"
services: 
  proxy:
    image: nginx:1.17.9-alpine
    deploy:
      mode: replicated
      restart_policy:
        delay: 10s
        max_attempts: 10
        window: 60s
      replicas: 4
      placement:
       # max_replicas_per_node: 1
        constraints:
          - node.labels.group==server 
    ports:
      - "8080:80"
      - "9443:443"
    volumes: 
      - /home/user/project_cloud/proxy.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf 
      - /home/user/project_cloud/public.crt:/etc/nginx/public.crt 
      - /home/user/project_cloud/private.key:/etc/nginx/private.key 
    networks:
      - covid_19 
  mysql_database:
    image: mysql:latest
    command: --default-authentication-plugin=mysql_native_password
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: [DATABASE ROOT PASSWORD]
    ports:
      - 3306:3306
    volumes:
      - mysql_database:/var/lib/mysql
  adminer_container:
    image: adminer:latest
    environment:
      ADMINER_DEFAULT_SERVER: mysql_db_container
    ports:
      - 6060:8080 
  apache2_application:
    image: my_apache:0.1
    deploy:
      mode: replicated
      restart_policy:
        delay: 10s
        max_attempts: 10
        window: 60s
      replicas: 4
      placement:
       # max_replicas_per_node: 1
        constraints:
          - node.labels.group==server 
    volumes:
      - /home/user/project_cloud/application_php/www:/var/www/html
    ports:
      - 90:80
    networks:
      - covid_19 
  apache2_client:
    image: my_apache:0.1
    deploy:
      mode: replicated
      restart_policy:
        delay: 10s
        max_attempts: 10
        window: 60s
      replicas: 4
      placement:
       # max_replicas_per_node: 1
        constraints:
          - node.labels.group==server 
    volumes:
      - /home/user/project_cloud/client/www:/var/www/html
    ports:
      - 91:80
    networks:
      - covid_19 
volumes:
  mysql_database:
networks:
  covid_19: 
    driver: overlay
secrets:
  secret_key:
    external: true
  access_key:
    external: true

Στον ίδιο φάκελο του project υλοποιήθηκε το αρχείο proxy.conf το οποίο είναι το configuration για τον proxy server. Επίσης στον φάκελο αυτό υπάρχουν τα private και public keys για την υλοποίηση του ssl.

[source,conf]
proxy_cache_path /var/tmp levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
    listen 80;
    server_name name.example.org; 
    return 301 https://83.212.77.22$request_uri;  
}
server {
 listen  443 ssl;
 server_name name.example.org;
 # To allow special characters in headers
 ignore_invalid_headers off;
 # Allow any size file to be uploaded.
 # Set to a value such as 1000m; to restrict file size to a specific value
 client_max_body_size 0;
 # To disable buffering
 proxy_buffering off;
    ssl_certificate    /etc/nginx/public.crt; 
    ssl_certificate_key /etc/nginx/private.key; 
    ssl_protocols       TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_ciphers         HIGH:!aNULL:!MD5;
 location /application/ {
   proxy_cache      my_cache;
   proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
   proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
   proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
   proxy_set_header Host $http_host;
   proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
   proxy_ssl_session_reuse off;
   proxy_redirect off;
   proxy_connect_timeout 300;
   # Default is HTTP/1, keepalive is only enabled in HTTP/1.1
   proxy_http_version 1.1;
   proxy_set_header Connection "";
   chunked_transfer_encoding off;
   proxy_pass  http://apache2_client:80;
   # Health Check endpoint might go here. See https://www.nginx.com/resources/wiki/modules/healthcheck/
   # /minio/health/live;
 }
 location /services/ {
   proxy_cache      my_cache;
   proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
   proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
   proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
   proxy_set_header Host $http_host;
   proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
   proxy_ssl_session_reuse off;
   proxy_redirect off;
   proxy_connect_timeout 300;
   # Default is HTTP/1, keepalive is only enabled in HTTP/1.1
   proxy_http_version 1.1;
   proxy_set_header Connection "";
   chunked_transfer_encoding off;
   proxy_pass  http://apache2_application:80;
 }
}

Για την σύνδεση με την database θα πρέπει να συμπληρωθούν τα σωστά στοιχεία στο αρχείο project_cloud\application_php\www\services\connect.php 
[source,php]
<?php				
$DB_HOST = [IP];
$DB_NAME = "covid_19_db"; 
$DB_USER = "root"; 
$DB_PASSWORD = [DATABASE ROOT PASSWORD];
$CHARSET = 'utf8';
try{
    $conn = new PDO("mysql:host=$DB_HOST;port=3306;dbname=$DB_NAME;charset=$CHARSET", $DB_USER, $DB_PASSWORD);
    $conn->setAttribute(PDO::ATTR_ERRMODE, PDO::ERRMODE_EXCEPTION);  // To turn on error mode for debugging errors
	$conn->setAttribute(PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES, false);  // To get maximum sql injection protection
   // echo "Connected successfully";
} 
catch(PDOException $e){
    echo "Connection failed: " . $e->getMessage();
}
?>

Για να μπορεί η Front Application να πάρει δεδομένα απο την RestFull WebServices Application θα πρέπει να σεταριστούν τα σωστά urls στο αρχείο 
project_cloud\client\www\application\js\webcall.js
[source,javascript]
var servicesURL = {
    getAllCasesGroupByContinent : 'https://83.212.77.22:9443/services/get_all_cases_group_by_continent.php',
    getContinents: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_continents.php',
    getGroupByChooseContinent: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_group_by_choose_continent_data.php',
    getCountries: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_countries.php',
    getCountryDataInSpecificDates: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_country_data_specific_dates.php',
    getLastDate: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_last_date.php',
    getContinentsDataInSpecificDates: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_continent_data_specific_dates.php',
    getTotalCasesAndDeaths: 'https://83.212.77.22:9443/services/get_total_cases_deaths.php'
}

== Web Application Covid 19
=== Index.php
image::images/index.PNG[]

=== countryInDates.php
image::images/country.PNG[]