从Docker到Kubernetes——Docker构建应用栈(二)

App容器节点（Django）的配置

Django容器启动后，需要利用Django框架，开发一个简单的Web程序。
首先进入Django的容器，执行如下的命令(不使用docker attach了，使用该命令有一个问题。当多个窗口同时使用该命令进入该容器时，所有的窗口都会同步显示。如果有一个窗口阻塞了，那么其他窗口也无法再进行操作。这里使用docker exec。)

 [root@master]# docker exec -it APP1 /bin/bash

为了访问数据库，需要在容器中安装Python语言的Redis支持包。

root@38a8c69511ea:/# pip install redis
Collecting redis
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/32/ae/28613a62eea0d53d3db3147f8715f90da07667e99baeedf1010eb400f8c0/redis-3.3.11-py2.py3-none-any.whl (66kB)
    100% |████████████████████████████████| 71kB 25kB/s 
Installing collected packages: redis
Successfully installed redis-3.3.11
You are using pip version 9.0.1, however version 19.3.1 is available.
You should consider upgrading via the 'pip install --upgrade pip' command.

安装完成后，用简单的测试来验证包是否安装成功，执行过程如下：

root@38a8c69511ea:/# python
Python 3.4.5 (default, Dec 14 2016, 18:54:20) 
[GCC 4.9.2] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import redis
>>> print(redis.__file__)
/usr/local/lib/python3.4/site-packages/redis/__init__.py

如果没有报错，说明已经可以使用Python语言来调用Redis数据库，接下来就创建一个Web程序。

以APP1为例，因为在启动的时候，我们已经挂载了-v ~/Projects/Django/App1:/usr/src/app了。所以，在容器目录下创建APP。

root@38a8c69511ea:/# ls
bin   dev  home  lib64  mnt  proc  run   srv  tmp  var
boot  etc  lib   media  opt  root  sbin  sys  usr
root@38a8c69511ea:/# cd /usr/src/app
root@38a8c69511ea:/usr/src/app# mkdir dockerweb/
root@38a8c69511ea:/usr/src/app# cd dockerweb

root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb# django-admin.py startproject redisweb
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb# ls
redisweb
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb# cd redisweb
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# ls
manage.py  redisweb
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# python manage.py startapp helloworld
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# ls
helloworld  manage.py  redisweb

创建完成后，我们进入主机的volume目录对新建APP进行编辑。

[root@master ~]# cd Projects/Django/APP1
[root@master APP1]# ls
dockerweb

可以看到，在容器内创建的APP文件在主机的volume目录下同样可见。现在，来修改helloworld应用的视图文件views.py。

[root@master APP1]# cd dockerweb/redisweb/helloworld/
[root@master helloworld]# ls
admin.py  apps.py  __init__.py  migrations  models.py  tests.py  views.py
[root@master helloworld]#vi views.py

为了简化设计，只要求完成Redis数据库信息的输出，以及从Redis数据库的存储和读取结果的输出。view.py文件如下：

from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse

# Create your views here.
import redis

def hello(request):
	str=redis.__file__
	str+="
"
	r = redis.Redis(host='db',port=6379,db=0)
	info=r.info()
	str+=("Set Hi 
")
	r.set('Hi','Helloworld-app1')
	str+=("Get Hi:%s 
" % r.get('Hi'))
	str+=("Redis Info: 
")
	str+=("Key : Info Value")
	for key in info:
		str+=("%s:%s 
" % (key,info[key]))
	return HttpResponse(str)

需要注意的是这里使用redis.Redis(host='db',port=6379,db=0)中的host='db'来代替具体的IP地址。因为我们使用了--link redis-master:db来指代redis-master的地址。

完成views.py文件的修改后，接下来修改redisweb项目的配置文件setting.py，添加新的helloworld应用，执行过程如下：

[root@master helloworld]# cd ../redisweb
[root@master redisweb]# ls
__init__.py  __pycache__  settings.py  urls.py  wsgi.py
[root@master redisweb]# vi settings.py 

在serrings.py文件中的INSTALLED_APPS选项下添加helloworld，并修改ALLOWED_HOSTS。

ALLOWED_HOSTS = ['*']

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'helloworld',
]

最后修改redisweb项目的URL模式文件urls.py，它将设置访问应用的URL模式，并为URL模式调用视图函数之间的映射表。

[root@master redisweb]# vi urls.py 

在urls.py文件中，引入helloworld应用的hello视图，并为hello视图添加一个urlpatterns变量。urls.py文件内容如下：

from django.conf.urls import url
from django.contrib import admin
from helloworld.views import hello

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^helloworld$',hello),
]

在主机下修改完成这几个文件后，需要再次进入容器，在目录/usr/src/app/dockerweb/redisweb下完成项目的生成，执行过程如下：

[root@master redisweb]# docker exec -it APP1 /bin/bash
root@38a8c69511ea:/# cd /usr/src/app/dockerweb/redisweb

完成项目的生成：

root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# python manage.py makemigrations
No changes detected
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# python manage.py migrate
Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, sessions
Running migrations:
  Applying contenttypes.0001_initial... OK
  Applying auth.0001_initial... OK
  Applying admin.0001_initial... OK
  Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
  Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
  Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
  Applying auth.0003_alter_user_email_max_length... OK
  Applying auth.0004_alter_user_username_opts... OK
  Applying auth.0005_alter_user_last_login_null... OK
  Applying auth.0006_require_contenttypes_0002... OK
  Applying auth.0007_alter_validators_add_error_messages... OK
  Applying auth.0008_alter_user_username_max_length... OK
  Applying sessions.0001_initial... OK
root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# python manage.py createsuperuser
Username (leave blank to use 'root'): admin
Email address: [email protected]
Password: 
Password (again): 
Superuser created successfully.

至此，APP1容器的配置已经完成，APP2同理。

在启动APP的Web服务器时，可以指定服务器的端口和IP。为了通过HAProxy容器节点接受外网所有的公共IP的访问，实现负载均衡，需要指定服务器的IP和端口。所以，对于APP1使用8001端口，APP2使用8002端口，同时都使用0.0.0.0地址。

APP1启动服务器的过程如下：

root@38a8c69511ea:/usr/src/app/dockerweb/redisweb# python manage.py runserver 0.0.0.0:8001
Performing system checks...

System check identified no issues (0 silenced).
October 20, 2019 - 07:57:37
Django version 1.10.4, using settings 'redisweb.settings'
Starting development server at http://0.0.0.0:8001/
Quit the server with CONTROL-C.

APP1使用ctrl+p+q退出，退出后，如果想关闭重启mange.py，可以使用命令ps -ef | grep manage找到进程号，然后使用kill -9 。

HAProxy容器节点的配置

进入主机中HAProxy挂载的目录下。

[root@master redisweb]# cd ~/Projects/HAProxy/
[root@master HAProxy]# vi haproxy.cfg

内容如下：

global
	log 127.0.0.1 local0
	maxconn 4096
	chroot /usr/local/sbin
	daemon
	nbproc 4
	pidfile /usr/local/sbin/haproxy.pid

defaults
	log 127.0.0.1 local3
	mode http
	option dontlognull
	option redispatch
	retries 2
	maxconn 2000
	balance roundrobin

	timeout connect 5000ms
	timeout client 50000ms
	timeout server 50000ms

listen redis_proxy
	bind 0.0.0.0:6301
	stats enable
	stats uri /haproxy-stats
		server app1 app1:8001 check inter 2000 rise 2 fall 5
		server app2 app2:8002 check inter 2000 rise 2 fall 5

随后进入到容器的目录/tmp下，将主机配置的启动文件复制过来。

[root@master HAProxy]# docker attach HAProxy
root@d95abf1e230b:/# cd /tmp/
root@d95abf1e230b:/tmp# cp haproxy.cfg /usr/local/sbin/
root@d95abf1e230b:/tmp# cd /usr/local/sbin/

#启动HAProxy
root@d95abf1e230b:/usr/local/sbin# ls
haproxy  haproxy.cfg
root@d95abf1e230b:/usr/local/sbin# haproxy -f haproxy.cfg
[WARNING] 292/081234 (12) : Proxy 'redis_proxy': in multi-process mode, stats will be limited to process assigned to the current request.

这里出现了WARING，经查询，应该将配置文件修改为bind-process 2，让他跑在两个cpu上。
需要注意的是，如果修改了配置文件的内容，需要先结束所有的HAProxy进程，可以使用killall命令来结束进程。如果镜像中没有就需要安装。
# apt-get install psmisc
# killall haproxy

应用栈访问测试

首先在云服务器上开启端口，因为HAProxy使用了-p 6301:6301，也就是容器访问的端口映射到了主机上。

然后访问http://云服务器公网ip:6301/helloworld.