Docker部署Web应用(Django)

之前部署Web应用,没用docker,直接在服务器上部署,使用了fabric+nginx+supervisor+gunicorn部署,可查看我写过的一片博客: 部署Web应用 。但后来了解了docker,为其“Build,Ship and Run Any App,Anywhere”的思想所折服,觉得这个太牛逼了,所以我也尝试一下自己用docker部署Web应用。本篇文章为了记录我用docker部署web应用的过程和心得。

一、网络架构

我用Visio大概画了一下我的网络架构图:

我构建的容器:

  1. Nginx容器;
  2. Web server容器
  3. Redis容器
  4. memcached容器
  5. MySQL容器

如果把所有应用都部署到一个应用中,可能会更简单,但不同容器之间就稍微复杂点。首先你要考虑好容器之间的依赖关系,比如nginx要依赖web服务器,如果web服务器不正常工作,那nginx就不能正常工作;web服务器要依赖于数据库等等;其次,要设置好容器间的数据共享问题。比如对于web应用的静态资源,怎么让nginx实现反向代理。

带着这些疑问,开始部署。

二、环境:

准备docker的环境。

  1. Ubuntu 16.04 (主机环境)
  2. docker 17.06.0
  3. docker-compose 1.14.0
  4. compose file 版本: version 3

对于docker的作用和介绍可参考官网,也可参考我自己写的简易介绍: Docker service

要注意你的docker版本以及composefile版本,因为不同的版本,语法可能略有不同。我之前在配置共享数据卷的时候就遇到过坑,比如在version 3中删掉了volumes_from,我还不知道有版本差异,所以怎么配置都不对。更详细的请看官网: dockerfile 版本

1、工程结构

├── blog    
│   ├── account
│   ├── blog
│   ├── dailyblog
│   ├── Dockerfile
│   ├── gunicorn.conf
│   ├── manage.py
│   ├── media
│   ├── requirements.txt
│   ├── start.sh
│   └── static
├── docker-compose.yml
└── nginx
    ├── Dockerfile
    └── nginx.conf

blog是我的django应用,内有Dockfile文件;nginx文件里也有一个Dockfile。blog和nginx分别是一个service,我们通过docker-compose.yml文件的配置来创建镜像和容器。也就是说你必须要做几件事:

  1. 在每个服务(应用)下编写Dockerfile;
  2. 在docker-compose.yml文件中配置相关的服务;
  3. 执行docker-compose命令 build和up

2、Django应用的配置(blog包):

1)Dockfile

FROM ubuntu:16.04

#更新软件源,必须要执行,否则可能会出错。-y就是要跳过提示直接安装。
RUN apt-get -y update

RUN apt-get install -y python-dev python-pip
RUN apt-get install -y python-setuptools
#MySQL-Python必须得先安装这个库
RUN apt-get install -y libmysqlclient-dev   
RUN mkdir /blog
#设置工作目录
WORKDIR /blog
#将当前目录加入到工作目录中
ADD . /blog
#install any needed pacakges in requirements.txt,你要把所有需要安装的Python模块加到这文件中。
RUN pip install -r requirements.txt
#对外暴露端口
EXPOSE 80 8080 8000 5000
#设置环境变量
ENV SPIDER=/blog

我的基础镜像选择了Ubuntu,是因为我觉得我可能更习惯一些。

2)启动脚本 start.sh

#!/bin/bash

#命令只执行最后一个,所以用 &&

python manage.py collectstatic --noinput &&
python manage.py migrate &&
gunicorn blog.wsgi:application -c gunicorn.conf

在你初次部署时,你要收集各个app的static目录到工程static目录中,同时要创建数据库。上面的3个命令通过 && 拼接,相当于一个命令。
此外,django应用选择gunicorn做web服务器,gunicorn的配置文件如下:

workers=4
bind=['0.0.0.0:8000']
proc_name='blog'
pidfile='/tmp/blog.pid'
worker_class='gevent'
max_requests=6000

gunicorn中host选择 0.0.0.0:8000。

3、Nginx配置(nginx目录)

1)Dockfile

FROM nginx


#对外暴露端口
EXPOSE 80 8000

RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

ADD nginx.conf  /etc/nginx/conf.d/

RUN mkdir -p /usr/share/nginx/html/static
RUN mkdir -p /usr/share/nginx/html/media

nginx的基础镜像选择docker仓库中的基础镜像nginx即可,同时要把自己的配置文件添加到相关目录中。这里有一点要注意,就是我自己曾经在主机配置nginx的时候,一般/etc/nginx/nginx.conf会从 /etc/nginx/conf.d,和/etc/nginx/site-enabled/两个文件目录寻找conf文件,我之前都是添加到/etc/nginx/site-enabled/,这次也是这么做的,但是我配置运行之后,nginx没有正常工作,我进入nginx容器看了一下,想看看为啥我的配置没有加载,打开/etc/nginx/nginx.conf一看,果然,它只include了/etc/nginx/conf.d中的conf文件。Bingo!改了我的配置文件,OK。

后面创建的static和media是为了web应用的静态文件存储。

2)nginx.conf

server {
    listen      80;
    server_name localhost;
    charset     utf-8;

    error_log /tmp/nginx_error.log;
    access_log /tmp/nginx_access.log;


    location /media {
        alias /usr/share/nginx/html/media;
    }

    location /static {
        alias /usr/share/nginx/html/static;
        }

    location / {
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_redirect off;
        proxy_pass http://web:8000;
    }

}

关于nginx配置,要注意以下两点,是非常重要的:

  1. location
    静态文件配置,nginx指定的静态文件原目录是在/usr/share/nginx/html/,而该目录下的静态文件是从web容器中通过volumes同步的。所以,等下docker-compose是非常非常重要的。

  2. proxy_pass
    这和你直接在主机上配置是不一样的,host不能写成具体的IP,要写服务名,这里要写web service的name,web是在docker-compose中定义的web应用的service名称。后面要写docker-compose的配置。

4、docker-compose.yml配置

version: "3"

services:


  db:
    image: mysql
    environment:
       MYSQL_DATABASE: app_blog
       MYSQL_ROOT_PASSWORD: admin
    volumes:
      - /srv/db:/var/lib/mysql
    restart: always

  redis:
    image: redis
    restart: always

  memcached:
    image: memcached
    restart: always

  web:
    build: ./blog
    ports:
    - "8000:8000"
    volumes:
    - ./blog:/blog
    - /tmp/logs:/tmp
    command: bash start.sh
    links:
    - redis
    - memcached
    - db
    depends_on:
      - db
    restart: always


  nginx:
    build: ./nginx
    ports:
    - "80:80"
    volumes:
    - ./blog/static:/usr/share/nginx/html/static:ro
    - ./blog/media:/usr/share/nginx/html/media:ro
    links:
    - web
    depends_on:
    - web
    restart: always

这个文件是非常重要的!!!

定义了5个服务:

  1. db。 MySQL数据库;
  2. Redis。 缓存,NoSQL数据库;
  3. memcached。 缓存;
  4. web。 web应用;
  5. nginx。 反向代理。

服务名称对于容器间的沟通是非常重要的。我们这里一个一个说。

1)db

配置的几个方面:

  • 基础镜像从docker仓库中获得(配置image);
  • 配置了环境变量,创建一个数据库(该数据库名为app_blog,django在执行migrate操作时会用);
  • volumes。数据卷,为了实现备份用的,/srv/db,是主机目录,/var/lib/mysql是MySQL容器内目录;
  • restart 默认是no,意思是在任何情况都不会重启;如果设成always,就是如果stop了,就会重启;
  • root用户的密码;你在django应用的settings.py里也要写成响应的配置,具体如下:
    DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'app_blog',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD':'admin',
        'PORT':3306,
        'HOST':'db',
    }
    }
    

2)redis,memcached

这两个就一起说了,因为不需要重新配置,直接用仓库中的镜像即可。

3)web应用

配置的几个方面:

  • build。 根据Dockerfile重新build一个镜像;
  • ports。 格式为HOST:CONTAINER。相当于一个nat转换,设置内部的端口向外转发的端口;
  • volumes。同样是设置数据文件备份,也可以说成是同步,web容器的工作目录/blog备份到主机上的目录;
  • links. 创建和其他容器中的service的链接,指定服务名字即可。有了这个连接,服务之间就可以通过service名字通信了,在前面nginx配置中的proxy_pass就用了web服务;
  • depends_on. 它有两层含义,一是在启动服务的时候,会先启动db,然后再启动web;二是如果执行ocker-compose up web也会创建和启动db.

4)nginx

  • build。 根据Dockerfile重新build一个镜像;
  • ports。 格式为HOST:CONTAINER。相当于一个nat转换,设置内部的端口向外转发的端口; http默认端口
  • links. 上面已经介绍了;
  • depends_on. 上面也介绍了;
  • volumes。 这个我认为是最重要的,重点说一下。

关于如何实现nginx容器和web容器间的数据共享,即静态文件共享的问题,真是把我困扰住了。我先是按照官网配置,在顶级配置了volumes,在服务下配置type,source,之类的,但一直没成功(如果有配成功的,拿出来分享下哈);后来网上搜了一堆资料,容器间共享他们都用了volumes_from,这在version3中已经取消了,退回旧版本还不行。上周五真是烦得我头疼啊。后来看了一篇文章,才突然开窍,我本应该早点想到啊。逻辑是这样的:

首先,我在web应用中就已经设置volumes数据的备份,即将容器中的文件同步到主机上,然后主机就可以充当这个中间者,nginx容器再从主机上同步静态文件。这就相当于celery中,生产者将任务消息写到消息中间件中,然后消费者从中间件中取消息来消息,而这里面web应用就类似生产者,nginx是消费者。

这样问题就迎刃而解了!!!

到目前为止,所有部署相关的配置都已经写完了。

首先执行:

docker-compose build

然后执行:

docker-compose up -d

题外话:我是在周六晚上11点跑的第一个build命令,执行各种镜像下载,软件源更新,Get资源比较慢,我太困了,就睡觉了。晚上睡觉做梦感觉都是docker,然后不到6点我就起了,到了客厅看电脑build已经成功。我就开始执行up命令,当我打开浏览器,输入localhost,然后成功返回结果的那一刻,甭提多有成就感啦!!!

随意几个知识点:

  1. Docker删除所有容器:

    docker rm docker ps -a -q

    最重要的是后面的 -q选项,表示只显示ID。

  2. 删除none镜像:

    docker rmi docker images -f "dangling=true" -q

  3. 更新。dockerfile要加上apt-get update,否则后面的命令不能正常执行;

  4. command命令只执行最后一个,在脚本中写了三个命令,但最后只执行最后一个。后来把三个命令用 && 拼接起来。

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