Установка Django, PostgreSQL, Nginx и Gunicorn на Ubuntu

В инструкции описано, как установить и настроить некоторые компоненты в Ubuntu 18.04 для поддержки и обслуживания приложений Django, как настроить базу данных PostgreSQL вместо использования базы данных SQLite по умолчанию, как настроить сервер приложений Gunicorn для взаимодействия с приложениями. Затем в инструкции описана конфигурация Nginx для обращения прокси к Gunicorn.

Что это такое?

Django - это мощный фреймворк, который позволяет запустить приложение или веб-сайт на Python. Django включает в себя упрощенный сервер разработки для локального тестирования кода.

Загрузка и установка пакетов

Для начала обновите локальную базу пакетов:

sudo apt update
sudo apt upgrade

Примечание: по умолчанию на серверах Ubuntu 18.04 используется Python 3.

Для установки необходимого набора пакетов и зависимостей выполните следующую команду:

sudo apt install python3-pip python3-dev
sudo apt install libpq-dev postgresql postgresql-contrib
sudo apt-install nginx curl

В результате у вас будут установлены средства разработки Python, необходимые для сборки Gunicorn, pip, система баз данных Postgres и библиотеки, необходимые для взаимодействия с ней, а также веб-сервер Nginx.

Создание базы данных и пользователя PostgreSQL

Во время установки Postgres был создан пользователь с именем postgres - администратор СУБД PostgreSQL.

Подключитесь к СУБД с помощью следующей команды:

sudo -u postgres psql

Создайте базу данных для вашего проекта:

CREATE DATABASE cloudproject;

Далее создайте пользователя для созданной БД, указав безопасный пароль:

CREATE USER clouduser WITH PASSWORD 'password';

Для корректной работы Django кодировку необходимо установить в стандарт UTF-8:

ALTER ROLE clouduser SET client_encoding TO 'utf8';

Далее установите схему изоляции транзакции по умолчанию в «зафиксированное чтение», при котором блокируется чтение из незафиксированных транзакций:

ALTER ROLE clouduser SET default_transaction_isolation TO 'read committed';

Установите рекомендуемый стандарт времени UTC:

ALTER ROLE clouduser SET timezone TO 'UTC';

В конце предоставьте новому пользователю доступ для управления созданной базой данных:

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE cloudproject TO clouduser;

Выйдите из командной строки PostgreSQL, набрав:

 \q

Создание виртуальной среды Python для проекта

Сначала необходимо настроить доступ к команде virtualenv, которую можно установить с помощью pip:

sudo -H pip3 install --upgrade pip
sudo -H pip3 install virtualenv

Флаг -H гарантирует, что политика безопасности устанавливает переменные окружения в домашний каталог целевого пользователя.

Создайте и перейдите в каталог, где вы собираетесь хранить файлы вашего проекта. В нашем примере используется название каталога calcsbox:

mkdir ~/calcsbox
cd ~/calcsbox

В каталоге проекта создайте виртуальную среду Python. Выберете название среды, которое имеет отношение к вашему проекту, в нашем примере мы используем название venv (virtual env):

virtualenv venv

В результате этих действий будет создано откружение в вашем каталоге, внутри будет установлена локальная версия Python и локальная версия pip. Это позволяет настроить изолированную среду Python для Jupyter.

Перед установкой Jupyter нам нужно активировать виртуальную среду, указав вместо calcsbox название вашей среды:

source venv/bin/activate

Когда виртуальная среда активирована, установите Django, Gunicorn и адаптер psycopg2 PostgreSQL с помощью локального экземпляра pip:

pip install django gunicorn psycopg2-binary

Создание и настройка проекта Django

Создание проекта

Создадим проект в настроенной виртуальной среде, явно задав название проекта и путь:

django-admin.py startproject calcsbox ~/calcsbox

Настройка параметров проекта

Для запуска созданного проекта необходимо настроить его параметры. Откройте файл настроек в текстовом редакторе, например nano:

nano ~/calcsbox/calcsbox/settings.py

Найдите директиву ALLOWED_HOSTS и в качестве ее значения укажите IP-адрес или доменное имя сервера:

ALLOWED_HOSTS = ['your_server_domain_or_IP']

Например:

ALLOWED_HOSTS = ['111.111.111.111']

Затем найдите раздел, который настраивает доступ к базе данных. Он начинается с ключевого слова DATABASES. Укажите собственные значения переменных NAME,USER,PASSWORD ранее созданных в PostgreSQL:

DATABASES = {
	'default': {
		'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql_psycopg2',
        'NAME': 'calcsbox',
        'USER': 'calcsboxuser',
        'PASSWORD': 'password',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': '',
	}
}

Затем переместитесь в конец файла и добавьте параметр, указывающий, где должны быть размещены статические файлы. Это необходимо для того, чтобы Nginx мог правильно обрабатывать запросы к этим элементам:

STATIC_URL = '/static/'
STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'static/')

Завершение начальной настройки проекта

Перенесите исходную схему базы данных в базу данных PostgreSQL, используя скрипт управления:

cd ~/calcsbox
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

Создайте административного пользователя для проекта, набрав:

cd ~/calcsbox
python manage.py createsuperuser

На этом шаге будет необходимо выбрать имя пользователя проекта, указать адрес электронной почты, а также выбрать и подтвердить пароль.

Соберите весь статический контент в каталог, который был настроен:

cd ~/calcsbox
python manage.py collectstatic

С помощью ufw откройте порт 8000 на котором по умолчанию будет запущен Django:

sudo ufw allow 8000

Наконец, вы можете протестировать проект, запустив сервер Django с помощью этой команды:

cd ~/calcsbox
python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

В любом удобном веб-браузере перейдите на ваше доменное имя или IP-адрес с указанием порта 8000:
http://server_domain_or_IP:8000

Например:
http://111.111.111.111:8000

Тестирование работы Gunicorn

Перед тем, как покинуть виртуальную среду, необходимо протестировать Gunicorn, чтобы убедиться, что программа может обслуживать приложение. Это можно сделать, перейдя в каталог проекта и используя gunicorn для загрузки модуля WSGI:

cd ~/cloudproject
gunicorn --bind 0.0.0.0:8000 calcsbox.wsgi

В результате Gunicorn будет запущен на том же интерфейсе, на котором работал сервер разработки Django. Вы можете вернуться в браузер и снова протестировать приложение.

Теперь настройка приложения Django завершена. Необходимо выйти из виртуальной среды, набрав:

deactivate

Создание systemd Socket и Service Files для Gunicorn

Проверка показала, что Gunicorn может взаимодействовать с приложением Django, но необходимо реализовать более надежный способ запуска и остановки сервера приложений. Для этого нужно использовать файл службы systemd.

Создайте и откройте служебный файл gunicorn.service systemd для Gunicorn в текстовом редакторе, например nano:

sudo nano /etc/systemd/system/gunicorn.service

Вставьте следующие строки:

[Unit]
Description=gunicorn daemon
After=network.target

[Service]
User=root
Group=www-data
WorkingDirectory=/root/calcsbox/
ExecStart=/root/calcsbox/venv/bin/gunicorn --access-logfile - --workers 3 --bind unix:/run/gunicorn.sock calcsbox.wsgi:application --reload

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Раздел [Unit] используется для указания метаданных и зависимостей. Здесь находится описание сервиса и информация для системы инициализации. В разделе [Service] определяется пользователь и группа, от имени которых необходимо выполнять работу. Группа www-data используется не случайно, чтобы Nginx мог легко общаться с Gunicorn. Затем в WorkingDirectory указывается рабочий каталог и в ExecStart команда для запуска сервиса. Наконец, раздел [Install] указывает, чтобы служба стартовала, когда обычная многопользовательская система запущена:

Создайте и откройте служебный файл gunicorn.socket systemd для Gunicorn в текстовом редакторе, например nano:

sudo nano /etc/systemd/system/gunicorn.socket

Вставьте следующие строки:

[Unit]
Description=gunicorn socket

[Socket]
ListenStream=/run/gunicorn.sock

[Install]
WantedBy=sockets.target

Теперь можно запустить созданную службу Gunicorn и включить ее так, чтобы она запускалась при загрузке:

sudo systemctl start gunicorn
sudo systemctl enable gunicorn

Проверка Gunicorn Socket File

Для начала необходимо проверить состояние процесса, чтобы узнать, удалось ли его запустить:

    sudo systemctl status gunicorn

Затем проверьте наличие файла cloudproject.sock в каталоге вашего проекта:

    ls /root/cloudproject

    Output: manage.py cloudproject cloudenv cloudproject.sock static

Если вы не нашли файл cloudproject.sock в каталоге, это означает, что Gunicorn не смог правильно запуститься. Проверьте журналы процесса Gunicorn, набрав:

    sudo journalctl -u gunicorn

Если нужно принудительно перезапустить службы, то можно воспользоваться командами

pkill gunicorn
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start gunicorn
sudo systemctl restart gunicorn && systemctl status gunicorn
sudo systemctl restart gunicorn.service

Настройка Nginx

Теперь, когда Gunicorn настроен, нужно настроить Nginx для передачи трафика процессу. Создайте и откройте новый файл в каталоге сайтов Nginx:

sudo nano /etc/nginx/sites-available/calcsbox

Внутри создайте блок сервера, вставив следующие строки:

server {
	listen 80 default_server;
	listen [::]:80 default_server;

    server_name ;

    location = /favicon.ico { access_log off; log_not_found off; }

    root /root/calcsbox/;

    location /static/ {
        root /root/calcsbox/static;
    }

    location / {
        include proxy_params;
        proxy_pass http://unix:/run/gunicorn.sock;
    }
}

В блоке указано, что nginx должен прослушивать порт 80 и отвечать на доменное имя или IP-адрес сервера. Далее указано игнорировать любые проблемы с поиском значка и путь до статических ресурсов. Последний блок location / {} соответствует всем другим запросам.

Сохраните и закройте файл после внесения изменений. Теперь мы можем включить файл, связав его с каталогом сайтов:

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/calcsbox /etc/nginx/sites-enabled

Далее необходимо проверить конфигурацию Nginx на наличие синтаксических ошибок, набрав:

 sudo nginx -t

Если ошибки не найдены, перезапустите Nginx, набрав:

sudo systemctl restart nginx

Наконец, нужно открыть брандмауэр для нормального трафика через порт 80. Поскольку доступ к серверу разработки больше не нужен, нужно удалить правило, которое открывает порт 8000:

sudo ufw delete allow 8000
sudo ufw allow 'Nginx Full'

В этом руководстве создается проект Django в собственной виртуальной среде. Мы настроили Gunicorn для перевода клиентских запросов, чтобы Django мог их обработать. После этого мы настроили Nginx в качестве обратного прокси-сервера для обработки клиентских подключений и предоставления правильного проекта в зависимости от запроса клиента.

Python Программирование Windows Python
Читать по теме
Интересные статьи