Bottle 中部署应用程序的整个流程及相关配置

Python Web 部署结构

对于生产环境来说，部署 Python Web 应用程序基本上需要用到 Web 服务器和 WSGI 服务器。那么它们是如何连接的呢？如下图所示：

这里Web服务器用于接受客户端的http请求，然后返回处理后的结果。对于Python Web应用程序来说，目前主流的是Nginx，它占用内存少，并发能力强，在同类型的Web服务器之间性能更好。

WSGI的全称是Python Web Server Gateway Interface，用于连接Web服务器和Python Web开发框架。目前常用的是uWSGI和gunicorn。

Web应用大多是基于框架完成的。对于python来说，主要框架有Django、Flask和Tornado，主要用于实现业务层逻辑，不关注http层的具体内容。

Flask应用的部署推荐方式是：Nginx + Gunicorn + Flask，下面详细介绍。

Gunicorn

Gunicorn 是一种广泛使用的高性能 Python HTTP 服务器，仅支持 UNIX 环境。 Gunicorn 采用 pre-fork 工作模式，可以与各种 wsgi Web 框架配合使用。

那么你为什么需要一只枪呢？首先，如果使用Flask内置的WSGI，由于它运行在单进程中，处理请求的能力有限，一般用于测试。 Gunicorn 还支持WSGI的服务。同时，得益于预分叉工作模式，worker启动后会开发出指定数量的应用进程。多个进程处理的请求数肯定高于单个进程处理的请求数。另外，gunicorn接受nginx转发的http请求，收到处理后的响应后转发给nginx。

1）安装

pip install gunicorn  # 安装最新版本pip install gunicorn==19.9.0  # 安装指定版本
# 如果异步，需要安装对应模块pip install eventlet  # 使用eventlet工作模式pip install gevent  # gevent工作模式

2）运行gunicorn

gunicorn [options] main_app:app

main_app是银行应用main_app.py的主模块，app是应用实例的名称，必须与中的应用实例的名称一致代码。

选项是参数。常用的有：

• -k/--worker-class：指定工作模式。可选参数：

sync：同步模式（默认） eventlet：协程异步，需要安装eventletgevent：协程异步，需要安装gevent框架。安装tornadogthread：线程工作模式，使用线程池来管理连接，需要安装gthread。 Gunicorn 允许每个worker 有多个线程。在这种情况下，Python应用程序为每个worker加载一次，并且由同一worker生成的每个线程共享内存空间。

• -w/--workers：输入应用进程数，默认为1
• -b/--bind：输入客户端地址，HOST:PORT 格式，例如 -b 127.0.0.1:8000
• - t/--threads：每个进程处理请求的线程数。默认值是每个工作线程一个线程。指定线程的工作模式自动更改为gthread模式；
• --worker-connections：工作线程连接数，默认为1000，仅在eventlet和gevent工作模式下有效
• -t/--timeout超时时间，默认为30秒，工作进程将被杀死并重新启动，如果他没有在规定的时间内做出回应。
• --reload=True，当代码更改时重新启动gunicorn
• -D, --daemon：将gunicorn作为后台进程运行
• --log-level：指定日志输出级别- -logfile :访问日志输出文件
• --error-logfile：错误日志文件输出

注：

a。参数格式：-p值，--params=值

b。工作模式 当指定为 gevent 或 Evenlet 时，threads 参数无效

常用的启动命令，后面的 main 是应用程序输入模块 main.py 的名称

# 指定worker数量gunicorn -w 5 -b 127.0.0.1:8080 main:app
# 设置线程gunicorn -w 5 -t 2 -b 127.0.0.1:8080 main:app
# 设置异步工作模式gunicorn --worker-class=gevent \         --worker-connections=1000 \         -w 3 main:app

3）工作模式选择

• gunicorn 同步模式默认情况下。在此模式下，每个工作线程一次仅处理一个请求。只有处理完成后才能处理下一个请求。在高并发场景下会消耗大量的CPU和内存。

• 异步有两种模式：gevent和evenlet。在异步模式下，工作进程可以同时处理多个请求，而不会阻塞其他请求。
• 如果没有阻塞响应，请使用同步工作线程。如果阻塞较多，则使用异步模式；建议使用(2*CPU)+1作为worker数量。

4) 结束进程

第一次使用：ps -ef | grep Gunicorn命令找出gunicorn主进程ID

然后执行：kill -9主进程ID。当主进程被杀死时，其他子进程也会自动被杀死。您可以稍后再次运行搜索命令进行确认。

Nginx部署

Nginx是一个轻量级的Web服务器/反向代理服务器。它的主要用途是：

• 作为反向代理客户端请求Nginx，Nginx请求应用服务器。然后将结果返回给客户端
• 进行负载均衡，大量用户请求分配到多台计算机上处​​理
• 静动分离，静态请求直接从设置的根路径获取对应的资源nginx 服务器，动态请求转发到后台处理
• 成为虚拟主机，将多个网站部署到一台服务器

1) 安装

apt install nginx  # ubuntuyum install nginx  # Centos

2) 启动/停止 Nginx

sudo nginx  # 启动sudo nginx -s reload  # 热启动
sudo nginx -s stop  # 停止sudo pkill -9 nginx  # 强制停止

3)查看 nginx 启动状态

Start ：systemctl status nginx，运行状态如下图：

4) Nginx 配置

以 Ubuntu20.04 为例，nginx /etc 目录配置如下：

site-available 为有效站点配置，default为默认配置；

sites-enabled 是当前使用的站点配置，实际上是指向sites-available站点中的配置的软链接。以下示例展示了如何配置。

首先在站点可用的目录中，将默认设置复制到flask_demo，然后修改flask_demo的配置如下：

server {        listen 9000 default_server;        listen [::]:9000 default_server;
        root /var/www/html;        index index.html index.htm index.nginx-debian.html;
        server_name _;
        location / {                proxy_pass http://127.0.0.1:9001;        }

服务器配置对应使用nginx作为反向代理的站点，9000是Nginx端口，proxy_pass是绑定地址和gunicorn服务端口。

然后进入允许站点的目录，创建配置软连接：

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/flask_demo flask_demo

测试下面的简单银行应用程序：

模块名称为app.py，内容如下：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')def index():    return "Testing Flask App Deployment"

运行Guni在浏览器中搜索目标地址。这里192.168.56.106是当前测试虚拟机的IP地址，9000是刚刚配置的Nginx端口。内容如下：

5）负载均衡配置

为了分散单台服务器的访问压力或者将业务划分转化为微服务，一般采用服务器集群部署方式。但如果服务器对应的是域名，外部访问肯定会不方便。我们应该做什么？ Nginx负载均衡可以解决这个问题。下图是负载均衡结构示意图：

在Nginx服务器配置中添加不同的服务器地址，然后进行反向代理。对于外部用户来说，他们不知道有多台后端服务器，访问的域名也不会发生变化。

此外，还可以通过负载均衡来配置主从服务器。当主机出现故障时，nginx将请求发送到备份服务器进行处理。

以下是实现负载均衡的简单示例：

注：由于资源有限，测试始终在一台电脑上进行。其实每个应用都部署在单独的虚拟机或者dock上

• 首先复制两份flask应用，重命名并修改URL，返回app.py文件信息，方便对比；
• 使用gunicorn 启动这两个新应用程序。地址仍然是127.0.0.1，端口是9002和9003；
• 打开配置文件：sudo vim /etc/nginx/sites-available/flask_demo
• 将应用服务的地址添加到“上游域”配置项中，并在如图所示的位置编辑proxy_pass的内容如下代码：

upstream domain {    server localhost:9001;    server localhost:9002;    server localhost:9003;}
server {        listen 9000 default_server;        listen [::]:9000 default_server;                # 此处省略原注释配置项若干行        root /var/www/html;
        # Add index.php to the list if you are using PHP        index index.html index.htm index.nginx-debian.html;
        server_name _;
        location / {                proxy_pass http://domain;                proxy_set_header Host $host:$server_port;        }

• 保存 错误正确后，执行： sudo nginx -s reload 然后在浏览器中测试不同服务的URL。结果如下：

测试根路径：

Test/app1:

Test/app2:

从内容看，地址和端口没有改变，不同的URL代表不同的服务；反映到后端时，实际访问的是不同服务器上的应用程序，从而实现负载均衡。

总结

通过以上内容和示例，我们了解了部署瓶装应用的整个流程以及相关配置。实际项目中，配置比较复杂。这里只是做一个介绍。如果想深入了解原理，建议查看官方文档或者其他特殊内容...