laboratori-cloud/labs/lab-03-compute/tutorial/03-dependencies-with-health.md

# Tutorial 3: Dipendenze tra Servizi con Healthchecks

In questo tutorial imparerai a configurare dipendenze tra servizi usando `depends_on`, assicurando che i servizi partano nell'ordine corretto.

## Obiettivi di Apprendimento

Al termine di questo tutorial sarai in grado di:
- Comprendere le dipendenze tra servizi in applicazioni multi-tier
- Configurare `depends_on` con conditions
- Implementare startup ordinato con healthchecks
- Verificare l'ordine di avvio dei servizi

---

## Prerequisiti

- Completamento di Tutorial 1 e 2
- Servizi configurati con resource limits e healthchecks
- Comprensione base di architetture multi-tier

---

## Parte 1: Dipendenze tra Servizi

### Cos'è una Dipendenza?

In un'applicazione multi-tier, i servizi dipendono l'uno dall'altro:

```
Web → App → Database
```

- Il **Web** server ha bisogno dell'**App** server
- L'**App** server ha bisogno del **Database**
- Il **Database** non dipende da nessuno (parte prima)

### Perché sono Importanti?

1. **Prevenzione Errori:** Evita connection error a servizi non pronti
2. **Startup Affidabile:** Ogni servizio aspetta che le sue dipendenze siano pronte
3. **Zero-Downtime:** Durante deployment, i nuovi servizi aspettano i vecchi
4. **Debugging:** Problemi di connessione sono più facili da diagnosticare

---

## Parte 2: Tipi di Dipendenze

### depends_on: service_started (Default)

```yaml
services:
  app:
    depends_on:
      - db
```

**Comportamento:** `app` parte quando `db` è **avviato** (non necessariamente healthy)

**Problema:** Il database potrebbe ancora essere inizializzando → connection errors

### depends_on: service_healthy (Raccomandato)

```yaml
services:
  app:
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
```

**Comportamento:** `app` parte quando `db` è **healthy** (dopo healthcheck pass)

**Vantaggio:** Il database è completamente pronto → nessun connection error

---

## Parte 3: Pratica - Architettura Multi-Tier

Creiamo un'applicazione a 3 tier con dipendenze:

```
Web (t2.micro) → App (t2.small) → DB (t2.medium)
```

### Step 1: Configurare il Database (Primo)

```yaml
version: "3.8"

services:
  # Tier 3: Database - nessuna dipendenza
  db:
    image: postgres:16-alpine
    container_name: lab03-db
    hostname: db

    environment:
      POSTGRES_DB: lab03_db
      POSTGRES_USER: lab03_user
      POSTGRES_PASSWORD: lab03_password

    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '2'
          memory: 4G

    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U lab03_user -d lab03_db || exit 1"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5
      start_period: 10s

    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data

    restart: unless-stopped

volumes:
  db-data:
```

**Nota:** Il database non ha `depends_on` - è il primo a partire.

### Step 2: Configurare l'App Server

```yaml
  # Tier 2: Application - dipende dal database
  app:
    image: nginx:alpine
    container_name: lab03-app
    hostname: app

    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 2G

    healthcheck:
      test: ["CMD", "wget", "--quiet", "--tries=1", "--spider", "http://localhost/"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 3
      start_period: 5s

    ports:
      - "127.0.0.1:8081:80"

    # Dipende dal database healthy
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy

    restart: unless-stopped
```

**Nota:** `app` parte SOLO quando `db` è `healthy`.

### Step 3: Configurare il Web Server

```yaml
  # Tier 1: Web - dipende dall'app
  web:
    image: nginx:alpine
    container_name: lab03-web
    hostname: web

    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 1G

    healthcheck:
      test: ["CMD", "wget", "--quiet", "--tries=1", "--spider", "http://localhost/"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 3
      start_period: 5s

    ports:
      - "127.0.0.1:8080:80"

    # Dipende dall'app healthy
    depends_on:
      app:
        condition: service_healthy

    restart: unless-stopped
```

**Nota:** `web` parte SOLO quando `db` → `app` sono entrambi `healthy`.

---

## Parte 4: Avvio e Verifica

### Step 1: Avviare tutti i servizi

```bash
cd labs/lab-03-compute
docker compose up -d
```

### Step 2: Osservare l'ordine di avvio

```bash
# Monitora lo stato in tempo reale
watch -n 2 'docker ps --format "table {{.Names}}\t{{.Status}}"'
```

**Sequenza prevista:**

1. `lab03-db` parte → `starting` → `(healthy)` dopo ~10-20s
2. `lab03-app` parte → `starting` → `(healthy)` dopo che `db` è healthy
3. `lab03-web` parte → `starting` → `(healthy)` dopo che `app` è healthy

### Step 3: Verificare l'ordine nei log

```bash
docker compose logs --tail=50
```

Cerca messaggi tipo:
```
lab03-db  | database system is ready to accept connections
lab03-app | Waiting for db to be healthy...
lab03-web | Waiting for app to be healthy...
```

---

## Parte 5: Testare le Dipendenze

### Test 1: Riavviare il database

```bash
# Ferma il database
docker compose stop db

# Guarda lo stato di app e web
docker ps
```

**Risultato:** `app` e `web` rimangono in esecuzione (non dipendono dal runtime di db, solo dall'avvio iniziale)

### Test 2: Ferma e riavvia l'app

```bash
# Ferma l'app
docker compose stop app

# Guarda lo stato del web
docker ps
```

**Risultato:** `web` continua a funzionare (stessa logica)

### Test 3: Riavvio completo

```bash
# Ferma tutto
docker compose down

# Riavvia
docker compose up -d

# Osserva l'ordine di startup
docker compose up -d && docker compose logs -f
```

Vedrai: `db` → `app` → `web` in ordine.

---

## Parte 6: Parallelismo AWS

### ECS Task Definitions

In AWS ECS, le dipendenze si configurano nel Task Definition:

```json
{
  "containerDefinitions": [
    {
      "name": "db",
      "essential": true,
      "healthCheck": {
        "command": ["CMD-SHELL", "pg_isready -U postgres"],
        "interval": 10,
        "timeout": 5,
        "retries": 5
      }
    },
    {
      "name": "app",
      "essential": true,
      "dependsOn": [
        {
          "containerName": "db",
          "condition": "HEALTHY"
        }
      ]
    },
    {
      "name": "web",
      "essential": true,
      "dependsOn": [
        {
          "containerName": "app",
          "condition": "HEALTHY"
        }
      ]
    }
  ]
}
```

### Condizioni di Dipendenza ECS

| Condizione | Docker Equivalente | Descrizione |
|------------|-------------------|-------------|
| START | `depends_on` (default) | Container avviato |
| HEALTHY | `condition: service_healthy` | Healthcheck passing |
| COMPLETE | - | Container exit code 0 |
| SUCCESS | - | Container exit code 0 |

---

## Parte 7: Best Practices

### 1. Usa Sempre service_healthy

```yaml
# ✓ GOOD
depends_on:
  db:
    condition: service_healthy

# ✗ AVOID (se possibile)
depends_on:
  - db
```

### 2. Configura healthcheck appropriati

```yaml
# Database - startup più lento
healthcheck:
  retries: 5
  start_period: 10s

# Web server - startup veloce
healthcheck:
  retries: 3
  start_period: 5s
```

### 3. Previeni loop di dipendenze

```yaml
# ✗ WRONG - circular dependency
web:
  depends_on:
    app: {condition: service_healthy}
app:
  depends_on:
    web: {condition: service_healthy}  # LOOP!

# ✓ GOOD - directional dependency
web:
  depends_on:
    app: {condition: service_healthy}
app:
  depends_on:
    db: {condition: service_healthy}  # OK
db:
  # No dependencies - base tier
```

---

## Riepilogo

In questo tutorial hai imparato:

✓ **Concetto:** Dipendenze tra servizi per startup ordinato
✓ **Sintassi:** `depends_on` con `condition: service_healthy`
✓ **Pratica:** Architettura multi-tier Web → App → DB
✓ **Verifica:** Osservare l'ordine di startup
✓ **Parallelismo:** ECS `dependsOn` con condizione HEALTHY

---

## Complimenti!

Hai completato i tutorial di Lab 03 - Compute & EC2!

**Competenze Acquisite:**
- Configurare limiti delle risorse (EC2 instance types)
- Implementare healthchecks (ELB health checks)
- Gestire dipendenze tra servizi (ECS task definitions)

**Prossimi Passi:**
- Esegui i test di verifica: `bash tests/run-all-tests.sh`
- Esplora le guide How-to per procedure specifiche
- Consulta i documenti Reference per sintassi completa
- Leggi Explanation per approfondire i parallelismi cloud