Docker部署Django应用的示例

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。

• Ubuntu 16.04 （主机环境）
• docker 17.06.0
• docker-compose 1.14.0
• compose file 版本： version 3

对于docker的作用和介绍可参考官网：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：

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。

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：

• db。 MySQL数据库；
• Redis。 缓存，NoSQL数据库；
• memcached。 缓存；
• web。 web应用；
• 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：

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。

删除none镜像：

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

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

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。

docker镜像内的文件互相拷贝

1、将本地文件拷贝到docker 镜像内

docker cp /Users/howey/Documents/apache-maven-3.5.2/ 749056ea1637:/opt
docker cp 本地路径 容器Id或name:容器目录

2、将docker内文件拷贝到本地文件夹内

docker cp 749056ea1637:/Users/howey/Documents/apache-maven-3.5.2 /opt/
docker cp 容器Id:本地路径 镜像路径