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Django+Ubuntu+Nginx+Gunicorn應用部署

Django是Python語言中最受歡迎的全棧式Web框架之一,過去部署Django應用一般採用Apache+mod_wsgi,但是由於有了Nginx出色的效能表現,Django也有了更先進的部署方式,比較常用的一種部署方案是Nginx+Gunicorn。 接下來我會詳細完整地介紹一個符合生產條件標準的部署過程。

前提條件

假設你對Linux有基本的瞭解,而且擁有一臺root許可權的主機。我使用的Linux發行版是Ubuntu12.04。你也可以選擇其他Linux發行版(如:CentOS、Fedora),如果你手頭沒有伺服器,那麼我推薦使用非常便宜的VPS伺服器DigitalOcean

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更新系統

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
$ sudo apt-get install python-dev

安裝MySQL

$ sudo apt-get install mysql-server

安裝過程中會提示輸入資料庫密碼,安裝成功後建立一個MySQL新使用者,並賦予許可權

#以管理員身份登入
mysql -uroot -p

#選擇mysql
use mysql

#建立使用者名稱和設定密碼
create user 'test_user'@'localhost' identified by 'password'

#建立資料庫
create database test_db

#授予test_user操作test_db的所有許可權
grant all privileges on test_db.* to 
[email protected]
identified by 'password' #使所有操作生效 flush privileges

安裝Virtualenv

Virtualenv可以在系統中建立一個獨立的Python環境,多個應用之間彼此不受影響,這樣不同的應用使用的依賴庫就不會相互衝突(比如一個應用是基於Django1.5,另一個應用可以用Django1.6)。

$ pip install virtualenv

我們把應用虛擬環境建立在/webapps目錄下面,

$ cd /webapps/
$ virtualenv hello_django

New python executable in hello_django/bin/python
Installing Setuptools....................................done.
Installing Pip...........................................done.

$ cd
hello_django $ source bin/activate # 啟用 (hello_django) $ # 注意`$`符號前的hello_django表明你已經在這個新的python虛擬環境中 (hello_django) $ pip install django # 安裝django (hello_django) $ django-admin.py startproject hello # 建立一個空的django專案hello

用開發模式測試一下專案是否可以正常執行

(hello_django) $ cd hello
(hello_django) $ python manage.py runserver localhost:80

Validating models...

0 errors found
January 17, 2014 - 10:34:13
Django version 1.6.1, using settings 'hello.settings'
Starting development server at http://localhost:80/
Quit the server with CONTROL-C.

此時你應該可以正常訪問:http://localhost了。

更新settings檔案

Django 使用MySQL作為後端儲存需要使用MySQL-python資料庫介面卡,但是它需要依賴本地擴充套件庫python-devlibmysqlclient-dev,所以先安裝依賴庫

$ sudo apt-get install python-dev libmysqlclient-dev

安裝 MySQL-python

(hello_django) $pip install mysql-python

在settings.py中配置資料庫資訊

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'test_db',
        'USER': 'test_user',
        'PASSWORD': 'password',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': '',                      # Set to empty string for default.
    }
}

django初始化資料庫,預設Django會建立一些資料表

(hello_dango) $ python manage.py syncdb

為應用建立系統使用者

雖然Django有完善的安全追蹤記錄,但是如果應用對伺服器資源的訪問限制在自己的範圍內,可以避免無謂的入侵危害,因此我們的web應用應該使用有限制許可權的使用者來執行這個web應用。

為應用建立一個使用者,名字叫做hello,附給系統組叫webapps

$ sudo groupadd --system webapps
$ sudo useradd --system --gid webapps --home /webapps/hello_django hello

安裝Gunicorn

在生產環境下我們就不應該使用Django自帶的單執行緒的開發伺服器,Gunicorn就是很好的選擇。

(hello_django) $ pip install gunicorn

安裝成功後,現在你可以通過一下命令測試下你的django應用能否執行在gunicorn上面。

(hello_django) $ gunicorn hello.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8001

現在你應該可以從http://localhost:8001 訪問Gunicorn伺服器。Gunicorn安裝好後,接下來再寫一個bash指令碼做一些配置使之用起來更方便。 檔案儲存為bin/gunicorn_start.sh

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#!/bin/bash
NAME='hello_app'                                   #應用的名稱
DJANGODIR=/webapps/hello_django/hello              #django專案的目錄
SOCKFILE=/webapps/hello_django/run/gunicorn.sock   #使用這個sock來通訊
USER=hello                                         #執行此應用的使用者
GROUP=webapps                                      #執行此應用的組
NUM_WORKERS=3                                      #gunicorn使用的工作程序數
DJANGO_SETTINGS_MODULE=hello.settings              #django的配置檔案
DJANGO_WSGI_MODULE=hello.wsgi                      #wsgi模組

echo "starting $NAME as `whoami`"

#啟用python虛擬執行環境
cd $DJANGODIR
source ../bin/activate
export  DJANGO_SETTINGS_MODULE=$DJANGO_SETTINGS_MODULE
export PYTHONPATH=$DJANGODIR:$PYTHONPATH

#如果gunicorn.sock所在目錄不存在則建立
RUNDIR=$(dirname $SOCKFILE)
test -d $RUNDIR || mkdir -p $RUNDIR

#啟動Django

exec ../bin/gunicorn ${DJANGO_WSGI_MODULE}:application \
    --name $NAME \
    --workers $NUM_WORKERS \
    --user=$USER --GROUP=$GROUP \
    --log-level=debug \
    --bind=unix:$SOCKFILE

使用者hello將運新這個應用,那麼要把這個應用的目錄的許可權交給hello

$ sudo chown -R hello:users /webapps/hello_django
$ sudo chmod -R g+w /webapps/hello_django
$ sudo chmod u+x bin/gunicorn_start.sh

如果你還不是組users的成員,使用下面命令:

$ sudo usermod -a -G users `whoami`

現在就可以切換到使用者hello來執行這段指令碼:

$sudo su - hello
$bin/gunicorn_start.sh

Starting hello_app as hello
2014-01-17 15:59:25 [10724] [INFO] Starting gunicorn 18.0
2014-01-17 15:59:25 [10724] [DEBUG] Arbiter booted
2014-01-17 15:59:25 [10724] [INFO] Listening at: unix:/webapps/hello_django/run/gunicorn.sock (10724)
2014-01-17 15:59:25 [10724] [INFO] Using worker: sync
2014-01-17 15:59:25 [10735] [INFO] Booting worker with pid: 10735
2014-01-17 15:59:25 [10736] [INFO] Booting worker with pid: 10736
2014-01-17 15:59:25 [10737] [INFO] Booting worker with pid: 10737
  • --workers 設定的個數規則是:2*CPUs+1。因此單核CPU機器的程序數設定為3個。
  • --name 預設是gunicorn,置頂後,可以通過topps檢視到,唯一標識其程序。

使用Supervisor啟動、監控應用

指令碼現在準備就緒,我們需要確保系統能夠自動啟動或者重啟,因為系統可能會由於某些原因導致異常終止,這個任務就交給supervisor,它的安裝也非常簡單:

$ sudo apt-get insatll supervisor

安裝後,在/etc/supervisor/conf.d/目錄下建立配置檔案/etc/supervisor/conf.d/hello.conf,用來啟動、監視應用程式。

[program:hello]
command = /webapps/hello_django/bin/gunicorn_start.sh                 ; Command to start app
user = hello                                                          ; User to run as
stdout_logfile = /webapps/hello_django/logs/gunicorn_supervisor.log   ; Where to write log messages
redirect_stderr = true

建立檔案儲存日誌:

$ mkdir -p /webapps/hello/logs
$ touch /webapps/hello_django/logs/gunicorn_supervisor.log

配置好了之後,supervisor重新載入配置檔案

$ sudo supervisorctl reread
hello: available
$ sudo supervisorctl update
hello: added process group

同時你還可以檢查app的狀態、啟動、停止、重啟

$ sudo aupervisorctl status hello
hello                RUNNING
$ sudo supervisorctl stop hello 
hello: stopped
$ sudo supervisorctl start hello 
hello: started
$sudo supervisorctl restart hello 
hello:stoped
hello:started

現在應用可以在系統重啟或者某些原因崩潰後自動重啟了。

配置Nginx

Nginx作為反向代理程式

$ sudo apt-get install nginx
$ sudo /etc/init.d/nginx start

每個Nginx虛擬伺服器應該是通過一個在/etc/nginx/sites-available目錄下的檔案描述的,為了使之生效需要在/etc/nginx/sites-enbled做一個符號連線。建立配置檔案/etc/nginx/sites-available/hello,內容如下:

upstream hello_app_server {
  server unix:/webapps/hello_django/run/gunicorn.sock fail_timeout=0;
}

server {

    listen   80;
    server_name localhost;

    client_max_body_size 4G;

    access_log /webapps/hello_django/logs/nginx-access.log;
    error_log /webapps/hello_django/logs/nginx-error.log;

    location /static/ {
        alias   /webapps/hello_django/static/;
    }

    location /media/ {
        alias   /webapps/hello_django/media/;
    }

    location / {
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

        proxy_set_header Host $http_host;

        proxy_redirect off;

        if (!-f $request_filename) {
            proxy_pass http://hello_app_server;
            break;
        }
    }

    # Error pages
    error_page 500 502 503 504 /500.html;
    location = /500.html {
        root /webapps/hello_django/static/;
    }
}

建立符號連結:

$ sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/hello /etc/nginx/sites-enabled/hello

重啟Nginx:

$ sudo /etc/init.d/nginx restart

所有配置基本完成了,現在你就可以看到django的歡迎介面了。

解除安裝Django應用

如果你需要解除安裝這個專案,那麼可以按照如下步驟徹底清除

移除虛擬伺服器從Nginx的sites-enabled目錄:

$ sudo rm /etc/nginx/sites-enabled/hello_django

重啟Nginx:

$ sudo /etc/init.d/nginx restart

如果以後都不打算使用這個專案了,那麼可以從site-available目錄刪除配置檔案

$ sudo rm /etc/nginx/sites-available/hello_django

用Supervisor停掉應用:

$ sudo supervisorctl stop hello

從supervisor的控制指令碼目錄中移除配置:

$ sudo rm /etc/supervisor/conf.d/hello.conf

最後可以把整個應用的目錄刪除:

$ sudo rm -r  /webapps/hello_django

總結

如果你是一步一步根據這個教程來操作的話,那麼整個目錄結構應該是如下:

/webapps/hello_django/
├── bin                          <= virtualenv建立的目錄
│   ├── activate                 <= Environment activation script
│   ├── django-admin.py
│   ├── gunicorn
│   ├── gunicorn_django
│   ├── gunicorn_start.sh           <= 用Gunicorn啟動應用的指令碼
│   └── python
├── hello                        <= 專案的根目錄,把他新增到 PYTHONPATH
│   ├── manage.py
│   ├── project_application_1
│   ├── project_application_2
│   └── hello                    <= 專案的配置目錄
│       ├── __init__.py
│       ├── settings.py          <= hello.settings - settings模組, Gunicorn需要使用
│       ├── urls.py
│       └── wsgi.py              <= hello.wsgi - WSGI module,Gunicorn使用
├── include
│   └── python2.7 -> /usr/include/python2.7
├── lib
│   └── python2.7
├── lib64 -> /webapps/hello_django/lib
├── logs                         <= 專案的日子目錄
│   ├── gunicorn_supervisor.log
│   ├── nginx-access.log
│   └── nginx-error.log
├── media                        <= 使用者檔案上傳目錄
├── run
│   └── gunicorn.sock 
└── static                       <= 專案的靜態資源目錄

所有步驟經過自己操作驗證通過,如果你在配置過程中有任何疑問,毫不猶豫給我留言。


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