Linux Nginx

从零开始配置Django+uWSGI+Nginx负载均衡

微信小程序项目部署

Posted by Ccloud on 2022-08-24
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本文详细叙述了前端基于微信小程序，后端基于Django框架的web项目部署过程。

引言

小程序开发已经衍化出了一套十分固定的流程，而腾讯也希望开发者们在未经上线（商用化）前，只在本地调试，为了安全性设置了必须拥有合法域名才能上线的硬性要求。而作为学生项目而言，想要免费体验在服务器上部署后端，用前端访问的完整流程，小程序显然并不是特别适合。为了不购买域名，将Nginx部署在本地进行“前向代理”就成了折中之法。

而Nginx作为一款高并发web服务器，也能显著改善使用Django框架项目的处理效能。由于Django的内置web服务器并不能和Nginx合用，所以需要另一款web服务器作为Django和Nginx的桥梁，uWSGI作为一款支持WSGI传输协议且能和Nginx交互的web服务器，自然就成了不二之选。

以下是工作原理：

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硬件准备

一台代理机（本地），配置为AMD R7 5800H，8核心16线程，内存32G，Deepin 20.06。

两台华为云服务器，2vGPU，Intel Skylake架构，内存4G，Centos 7.6。

服务器环境配置

基本包安装

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#主要安装一些基本包，防止后面python编译漏模块
$ yum update -y
$ yum -y install gcc gcc-c++ zlib-devel bzip2-devel  ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel libffi-devel  expat-devel gdbm-devel  make openssl openssl-devel

手动安装Python3.9

由于采用高版本Django，所以需要3.9的python，由于yum库的维护一言难尽，所以选择自己手动安装。

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#从官网下载好源码包后
$ tar -xf Python-3.9.0.tar
$ cd Python-3.9.0
$ ./configure --prefix=/usr/local/python3.9
# 编译并安装 altinstall 不自动创建链接，需要手动创建，建议使用，保障多个版本共存。
$ make -j4 && make altinsatll
$ make clean
$ make distclean

#建立软链接变相实现别名效果
$ ln -s /usr/local/python3.9/bin/python3.9 /usr/local/bin/
$ ln -s /usr/local/python3.9/bin/pip3.9 /usr/local/bin/pip
#pip换源
$ mkdir ~/.pip
$ vim ~/.pip/pip.conf
	[global]
	timeout = 6000  
	index-url = https://pypi.douban.com/simple 
	trusted-host = pypi.douban.com

快速安装uWSGI

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$ pip install uwsgi
$ vim ~/.bashrc
	alias uwsgi=/usr/local/python3.9/bin/uwsgi

安裝MySQL服务

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#下载并安装MySQL官方的Yum Repository
$ wget -i -c http://dev.mysql.com/get/mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpm
$ yum -y install mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpm
$ yum -y install mysql-community-server --nogpgcheck

安装好后只需要在其中一台服务器上创建schema即可，其余服务器只需安装MySQL服务，通过远程连接到一台中即可，实际情况下购买的服务器大概率在同一个子网中，内网传输速度很快。

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#配置MySQL
$ systemctl start  mysqld.service
#从日志中抓取初始密码
$ grep "password" /var/log/mysqld.log
#输入密码进入数据库
$ mysql -uroot -p

mysql> ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'new password';
#设置远程登录访问限制,注意：下面命令开启的IP是 192.168.0.1，如要开启所有的，用%代替IP):
mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'192.168.0.1' identified by 'password' with grant option;

mysql> flush privileges;
mysql> exit

配置Django环境

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$ pip install django==3.2
$ pip install djangorestframework==3.13.1
$ pip install pandas
$ pip install Pillow
$ pip install datedays
$ pip install pymysql
$ yum install mysql-devel --nogpgcheck
$ pip install mysqlclient

在项目的settings.py中作如下两个模块的设置:

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DEBUG = False

ALLOWED_HOSTS = ['*']
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#数据库所在服务器
DATABASES = {
    'default':{
        'ENGINE':'django.db.backends.mysql',
        'NAME':'shucovid',
        'USER':'root',
        'PASSWORD':'*******',
        'HOST':'127.0.0.1',
        'POST':'3306'
    }
}

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#其他分支节点
DATABASES = {
    'default':{
        'ENGINE':'django.db.backends.mysql',
        'NAME':'shucovid',
        'USER':'root',
        'PASSWORD':'*******',
        'HOST':'数据库所在服务器内网ip',
        'POST':'3306'
    }
}

配置好后在数据库所在服务器项目目录下执行：

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$ python manage.py makemigrations
$ python manage.py migrate

在所有服务器项目目录下执行以下命令测试项目是否能够正常运行：

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#即只采用Django内置web服务器做测试
$ python manage.py runserver

服务器安全组配置

弹性云服务器

安全组

如上开放一些常用端口，9001端口为Nginx和uWSGI进行Socket通信的端口，3306为MySQL服务，22位ssh，80为Http。

本机环境配置

前端安装

微信小程序开发工具安装即可

Nginx安装

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#由于本机是基于Debian的Deepin系统，apt较为强大，采取直接安装的方法
$ sudo apt install Nginx

安装完后发现已经自动添加环境变量，可直接使用命令Nginx。

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#采用打包方法破解Navicat15
$ wget https://download.navicat.com.cn/download/navicat15-premium-cs.AppImage
$ mkdir navicat15-premium-cs
$ sudo mount -o loop navicat15-premium-cs.AppImage  navicat15-premium-cs
$ cp -r navicat15-premium-cs navicat15-premium-cs-bak
$ sudo umount navicat15-premium-cs
$ rm -rf navicat15-premium-cs

#安装依赖
$ sudo apt install libcapstone-dev cmake rapidjson-dev  openssl git

#安装keystone
$ git clone https://github.com/keystone-engine/keystone.git
$ cd keystone
$ mkdir build
$ cd build
$ ../make-share.sh
$  sudo make install
$ sudo ldconfig

#安装navicat-keygen
$ git clone -b linux --single-branch https://gitee.com/andisolo/navicat-keygen.git
$ cd navicat-keygen
$ make all

#通过navicat-patcher命令来修改原公钥
$ ./bin/navicat-patcher ../navicat15-premium-cs-bak/

#下载打包工具
$ wget https://github.com/AppImage/AppImageKit/releases/download/continuous/appimagetool-x86_64.AppImage
$ chmod +x appimagetool-x86_64.AppImage

#打包成新的app
$ ./appimagetool-x86_64.AppImage navicat15-premium-cs-bak/ navicat15-premium-cs-2.AppImage

#运行新的app
$ sudo chmod +x ~/Desktop/navicat15-premium-cs-2.AppImage
$ ./navicat15-premium-cs-2.AppImag

#注册，使用 navicat-keygen 来生成序列号和JH码
$ cd navicat-keygen
$ ./bin/navicat-keygen --text ./RegPrivateKey.pem

按提示选择Navicat产品类别（1.Premium）、Navicat语言版本（1.）和填写主版本号（15），随后生成一个序列号，输入用户名和组织，出现Input request code in Base64: (Double press ENTER to end) 保留界面。

断开网络，输入上一步生成的Serial number，点击激活，提示激活失败,选择手动激活。

复制请求码到之前的界面。

回车两次生成激活码。

复制navicat-keygen生成的激活码,在软件对话框里的激活码输入框里输入激活码完成激活。

部署Nginx+uWSGI+Django负载均衡策略

本机Nginx配置文件更改

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#选择增量式添加
$ cd /etc/nginx/sites-available
$ vim django.conf
upstream django{
   server 124.71.202.87:9001;#nginx socket uwsgi
   server 124.71.201.76:9001;#两个服务器的公网ip，端口用于和服务器上uWSGI进行socket通信
}
server{
   listen 80;
   server_name 127.0.0.1;#这两行表明Nginx监听本地80端口，也是前端需要访问的端口
   charset utf-8;
   location / {
   	uwsgi_pass django;#表明将动态请求转发给uWSGI服务器处理
	include /etc/nginx/uwsgi_params;#传递固定参数
	}
}

安装好后建立软链接

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$ sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/django.conf /etc/nginx/sites-enabled/django.conf
$ sudo Nginx -s reload

如果要使用负载均衡策略，共有如下几种可供选择:

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#默认：轮询
upstream django{
   server 124.71.202.87:9001;
   server 124.71.201.76:9001;
}
#iphash，基于ip的负载均衡
upstream django{
   ip_hash;
   server 124.71.202.87:9001;
   server 124.71.201.76:9001;
}
#权重轮询
upstream django{
   server 124.71.202.87:9001 weight=1;
   server 124.71.201.76:9001 weight=2;
}
#最小连接数
upstream django{
   least_conn;
   server 124.71.202.87:9001;
   server 124.71.201.76:9001;
}

大致物理结构如下：

负载均衡

服务器uWSGI配置文件更改

个人习惯在Django项目文件夹下添加uWSGI配置文件。

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$ vim uwsgi.ini
[uwsgi]
#uwsgi服务器访问地址,为当前服务器内网地址：124.71.201.76->192.168.0.140 
http = 192.168.0.140:9000 server 
#uwsgi和nginx通信的port，为当前服务器内网地址
socket=192.168.0.140:9001 
#项目所在目录
chdir=/home/configurations/backend
#基于项目目录的相对路径
wsgi-file=backend/wsgi.py
#worker进程最大数
processes=2
#每个进程最大线程数
threads=1
#监控
stats=192.168.0.140:9002

vacuum=true
#进程文件存放路径，可快捷开关
pidfile=/home/configurations/backend/uwsgi.pid
#后台启动模式，日志文件
daemonize=/home/configurations/backend/uwsgi.log

启动！

将以上文件设置好后即可打开MySQL服务，运行Nginx和uWSGI服务器，后端就部署完毕了。

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#uWSGI命令
$ uwsgi --ini uwsgi.ini       #启动uwsgi， 一定要在django实际使用的conda环境下，否则会报错

$ uwsgi --stop uwsgi.pid      #停止uwsgi

$ uwsgi --reload uwsgi.pid    #重启uwsgi
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#Nginx命令
$ sudo service nginx start    #启动

$ sudo service nginx stop   #停止

$ sudo service nginx restart  #重启nginx

$ sudo nginx -s reload #重载配置文件

$ sudo nginx -s quit #优雅的停止nginx

$ sudo nginx -s term #停止nginx

$ sudo nginx -s reopen #打开一份新的日志
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#MySQL启动命令
$ systemctl start  mysqld.service
#检查MySQL运行状态
$ systemctl status mysqld.service

借鉴以下优秀blog：

https://www.cnblogs.com/dayongge/p/13493167.html

https://www.cnblogs.com/navysummer/p/16263742.html

https://www.jianshu.com/p/2130b6a6a397

https://blog.csdn.net/qq_36582604/article/details/80526287

https://blog.csdn.net/weixin_42575601/article/details/125805728

https://blog.csdn.net/shijin741231/article/details/110196975

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