使用LXD搭建Web网站

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本文由 独木桥先生 发表于 云+社区专栏

介绍

Linux的容器是Linux的一组进程，通过使用Linux内核功能与系统隔离。它是一个类似于虚拟机的构造，但它的更轻量级。您可以在同一台服务器上轻松创建多个容器。使用Linux容器，您可以在同一服务器上运行多个实例，或者将应用程序及其依赖项捆绑到容器中，而不会影响系统的其余部分。

假设您有一台服务器，并且已为您的客户设置了多项服务，按照Web应用来说，每个Web站点都是Apache或NginxWeb服务器的同一实例的虚拟主机。但是对于Linux容器，每个网站都在其自己的容器中配置，并具有自己的Web服务器。我们可以使用LXD来创建和管理这些容器。LXD提供管生命周期的容器管理。

在本教程中，您将使用LXD在同一服务器上安装两个基于Nginx的网站，每个网站都限制在自己的容器中。然后，您将在第三个容器中安装HAProxy，该容器将充当反向代理。然后，您将网站路由到HAProxy容器，以便从Internet访问这两个网站。

准备

要完成本教程，您需要以下内容：

• 一台已经设置好可以使用sudo命令的非root账号的Ubuntu服务器，并且已开启防火墙。没有服务器的同学可以在这里购买，不过我个人更推荐您使用免费的腾讯云开发者实验室进行试验，学会安装后在购买服务器。
• 两个域名，如果你没有域名，建议您先去这里注册一个域名，您需要将域名解析到您的服务器，您可以使用腾讯云云解析进行快速设置。
• 20GB以上存储空间，建议您使用腾讯云的云硬盘进行扩容。

第一步 - 将您的用户添加到lxd组

使用非root用户帐户登录服务器。我们将使用此帐户执行所有容器管理任务。为此，您必须先将此用户添加到lxd组。使用以下命令执行此操作：

sudo usermod --append --groups lxd sammy

注销服务器并重新登录，以便使用新的组成员身份更新新的SSH会话。登录后，您可以开始配置LXD。

第二步 - 配置LXD

需要先配置LXD才能使用，最重要的配置取决于存储容器的后端类型。LXD的推荐存储后端是ZFS文件系统，请安装zfsutils-linux包：

sudo apt-get update
sudo apt-get install zfsutils-linux

安装完成后，您就可以初始化LXD了。在初始化期间，系统将提示您指定ZFS存储后端。接下来有两个部分，具体取决于您是要使用预分配文件还是块存储。按照适合您情况的步骤进行操作。指定存储机制后，您将为容器配置网络选项。

使用预分配的文件

请按照以下步骤配置LXD以使用预分配的文件来存储容器。首先，执行以下命令以启动LXD初始化：

sudo lxd init

系统将提示您提供信息，如以下输出所示。我们将选择默认值，包括预分配文件的建议大小。

Name of the storage backend to use (dir or zfs) [default=zfs]: zfs
Create a new ZFS pool (yes/no) [default=yes]? yes
Name of the new ZFS pool [default=lxd]: lxd
Would you like to use an existing block device (yes/no) [default=no]? no
Size in GB of the new loop device (1GB minimum) [default=15]: 15
Would you like LXD to be available over the network (yes/no) [default=no]? no
Do you want to configure the LXD bridge (yes/no) [default=yes]? yes
Warning: Stopping lxd.service, but it can still be activated by:
  lxd.socket
LXD has been successfully configured.

建议的大小将根据服务器的可用磁盘空间自动计算。配置设备后，您将配置网络设置。

配置网络

初始化过程将为我们提供一个GUI，如下图所示，让我们为容器配置网络桥接，以便它们可以获取私有IP地址，相互通信以及访问网络。

使用每个选项的默认值，但当被问及IPv6网络时，请选择否，因为国内环境暂时不允许。

完成网络配置后，您就可以创建容器了。

第三步 - 创建容器

我们已成功配置LXD。我们指定了存储后端的位置，并为任何新创建的容器配置了默认网络。我们将准备创建和管理一些容器，我们将使用lxc命令。

让我们尝试我们的第一个命令，它列出了可用的已安装容器：

lxc list

您将看到以下输出：

Generating a client certificate. This may take a minute...
If this is your first time using LXD, you should also run: sudo lxd init
To start your first container, try: lxc launch ubuntu:16.04

+------+-------+------+------+------+-----------+
| NAME | STATE | IPV4 | IPV6 | TYPE | SNAPSHOTS |
+------+-------+------+------+------+-----------+

由于这是lxc命令第一次与LXD管理程序通信，因此输出让我们知道该命令会自动创建客户端证书与LXD进行安全通信。然后，它显示了有关如何启动容器的一些信息。最后，该命令显示了一个空的容器列表，这很正常，我们尚未创建任何容器。

让我们来创建三个容器。我们将创建两个web容器，并为反向代理创建第三个容器。反向代理的目的是将来自网络的传入连接定向到容器中的正确Web服务器。

我们将使用lxc launch命令创建并启动名为web1的Ubuntu 16.04（ubuntu:x）容器。ubuntu:x是预先配置的LXD镜像存储库的标识符

注意：您可以通过运行lxc image list images:来运行镜像， lxc image list ubuntu:命令找到所有可用Ubuntu映像的完整列表。

执行以下命令以创建容器：

lxc launch ubuntu:x web1
lxc launch ubuntu:x web2
lxc launch ubuntu:x haproxy

因为这是我们第一次创建容器，所以第一个命令从网络下载容器映像。接下来的两个容器创建速度要快得多。

在这里，您可以看到创建容器web1的示例输出结果。

Creating web1
Retrieving image: 100%
Starting web1

现在我们已经创建了三个空的vanilla容器，让我们使用lxc list命令来显示有关它们的信息：

lxc list

输出结果显示为一个表，其中包含每个容器的名称，其当前状态，IP地址，类型以及是否存在快照。

+---------+---------+-----------------------+------+------------+-----------+
|  NAME   |  STATE  |         IPV4          | IPV6 |    TYPE    | SNAPSHOTS |
+---------+---------+-----------------------+------+------------+-----------+
| haproxy | RUNNING | 10.10.10.10 (eth0)    |      | PERSISTENT | 0         |
+---------+---------+-----------------------+------+------------+-----------+
| web1    | RUNNING | 10.10.10.100 (eth0)   |      | PERSISTENT | 0         |
+---------+---------+-----------------------+------+------------+-----------+
| web2    | RUNNING | 10.10.10.200 (eth0)   |      | PERSISTENT | 0         |
+---------+---------+-----------------------+------+------------+-----------+

记下容器名称及其对应的IPv4地址。您需要它们来配置您的服务。

第四步 - 配置Nginx容器

让我们连接到web1容器并配置第一个Web服务器。

要进行连接，我们使用 lxc exec命令，该命令需要容器的名称和要执行的命令。执行以下命令以连接到容器：

lxc exec web1 -- sudo --login --user ubuntu

--字符串表示该命令参数lxc应该停在那里，如在容器内将要执行的命令的行的其余部分将被传递。该命令是sudo --login --user ubuntu，它为容器内的预配置帐户ubuntu提供登录shell 。

注意：如果需要以 root身份连接到容器，则可以使用 lxc exec web1 --/bin/bash命令。

进入容器后，我们的shell提示现在如下所示。

ubuntu@web1:~$

容器中的这个ubuntu用户具有sudo访问权限，并且可以在不提供密码的情况下运行sudo命令。这个shell限制在容器的范围内。我们在此shell中运行的任何内容都保留在容器中，无法转义到主机服务器。

让我们更新容器内Ubuntu实例的包列表并安装Nginx：

sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx

让我们编辑此站点的默认网页，并添加一些文本，清楚地表明该站点是在web1容器中托管的。打开文件/var/www/html/index.nginx-debian.html：

sudo nano /var/www/html/index.nginx-debian.html

对文件进行以下更改：

Welcome to nginx on LXD container web1!
If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.
...

我们在两个地方编辑了文件，并在on LXD container web1上专门添加了文本。保存文件并退出编辑器。

现在注销容器并返回主机服务器：

logout

对web2容器重复此步骤。登录，安装Nginx，然后编辑文件/var/www/html/index.nginx-debian.html以及使用web2。然后退出web2容器。

让我们使用curl来测试容器中的Web服务器是否正常工作。我们需要先前显示的Web容器的IP地址。

curl http://10.10.10.100/

输出结果应该是：

Welcome to nginx on LXD container web1!
If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.
...

同样测试第二个容器，使用curl命令及其IP地址验证它是否也正确设置。配置好两个容器后，我们可以继续设置HAProxy。

第五步 - 配置HAProxy容器

我们将使用HAProxy设置这些容器的代理。根据我们使用的域名将流量引导至每个容器。我们将在后面的配置示例中使用example.com。我们将在主机名example.com和www.example.com上提供第一个网站。第二个网站使用www2.example.com。或用您自己的域名代替这些域名。

登录haproxy容器：

lxc exec haproxy -- sudo --login --user ubuntu

更新安装包列表并安装HAProxy：

sudo apt-get update
sudo apt-get install haproxy

安装完成后，我们需要配置HAProxy。HAProxy的配置文件位于/etc/haproxy/haproxy.cfg中。使用您喜欢的文本编辑器打开文件。

sudo nano /etc/haproxy/haproxy.cfg

首先，我们将对defaults部分进行一些修改。我们将添加forwardfor选项，以便保留Web客户端的真实源IP，并且我们将添加http-server-close选项，从而实现会话重用和更低的延迟。

global
...
defaults
    log global
    mode    http
    option  httplog
    option  dontlognull
    option   forwardfor
    option   http-server-close
    timeout connect 5000
    timeout client  50000
    timeout server  50000
...

接下来，我们将配置前端指向我们的两个后端容器。添加一个新的frontend部分名为www_frontend，如下所示：

frontend www_frontend
    bind *:80     # Bind to port 80 (www) on the container

    # It matches if the HTTP Host: field mentions any of the hostnames (after the '-i').
    acl host_web1 hdr(host) -i example.com www.example.com
    acl host_web2 hdr(host) -i web2.example.com

    # Redirect the connection to the proper server cluster, depending on the match.
    use_backend web1_cluster if host_web1
    use_backend web2_cluster if host_web2

使用acl命令与Web服务器的主机名匹配，并将请求重定向到相应的backend部分。

然后我们定义两个新的backend部分，每个部分分别用于每个Web服务器，分别命名它们为web1_cluster和web2_cluster。将以下代码添加到文件中以定义backend：

backend web1_cluster
    balance leastconn
    # We set the X-Client-IP HTTP header. This is useful if we want the web server to know the real client IP.
    http-request set-header X-Client-IP %[src]
    # This backend, named here "web1", directs to container "web1.lxd" (hostname).
    server web1 web1.lxd:80 check

backend web2_cluster
    balance leastconn
    http-request set-header X-Client-IP %[src]
    server web2 web2.lxd:80 check

balance选项表示负载均衡策略。在这种情况下，我们选择最少数量的连接。http-request选项使用真实Web客户端IP设置HTTP标头。如果我们没有设置此标头，则Web服务器会将HAProxy IP地址记录为所有连接的源IP，从而使分析流量来源的位置。server选项指定server（web1）的任意名称，并跟着服务器的主机名和端口。

LXD为容器提供DNS服务器，因此 web1.lxd解析为与web1容器关联的IP。其他容器有自己的主机名，例如 web2.lxd和haproxy.lxd。

check参数告诉HAPRoxy在Web服务器上执行运行状况。要测试配置是否有效，请运行以下命令：

/usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -c

输出结果应该是

Configuration file is valid

让我们重新加载HAProxy，以便它读取新配置。

sudo systemctl reload haproxy

现在注销容器以便返回主机。

logout

我们已将HAProxy配置为充当反向代理，将其在80端口上接收的任何连接转发到其他两个容器中的相应Web服务器。让我们测试haproxy将请求转发到正确的Web容器。请执行以下命令：

curl --verbose --header 'Host: web2.example.com' http://10.10.10.10

这会向HAProxy发出请求并设置HTTP host标头，HAProxy应使用该标头将连接重定向到相应的Web服务器。

输出结果应该是

...
> GET / HTTP/1.1
> Host: web2.example.com
> User-Agent: curl/7.47.0
> Accept: */*
> 
...
<