Руководство по первоначальной настройке VDS/VPS сервера и деплою Django приложения в Docker контейнере на Ubuntu Server 20.04 / 22.04 LTS

Пройдя шаги описанные ниже вы получите контейнеризированное Django приложение подключённое к базе данных Postgresql, настроенный Nginx, работающий в качестве прокси сервера и обслуживающий статические файлы приложения, а также получим SSL сертификат для домена от Let's Encrypt и настроим его автоматическое обновление. Для успешного запуска тестового приложения понадобится доменное имя и оплаченный VDS/VPS сервер. Также необходимо в настройках DNS вашего домена создать А - запись указывающую на IP адрес вашего сервера, купленного заранее. Руководство актуально для облачных серверов провайдера Timeweb. В других случаях могут потребоваться дополнительные настройки и установка ПО. Например для нормальной работы этого руководства на VDS/VPS серверах провайдера Firstvds необходимо установить самостоятельно пакет snapd и убедится, что базы данных создаются с кодировкой UTF-8. По умолчанию будет установлена кодировка LATIN1, что может вызывать сбои в работе приложения.

Данное руководство не является ультимативным гайдом по деплою Django приложений. Это всего лишь небольшая памятка для автора этих строк, которая может быть полезна ещё кому-то. Какие-то решения могут быть неэффективными, какие-то небезопасными. Но к концу этих строк мы получим настроенный VDS/VPS сервер с работающим сайтом, взрослой базой данных и SSL сертификатом. Критика и помощь в совершенствовании приветствуются.

Подключения к серверу и первоначальная настройка

• подключится по ssh: ssh root@<server_ip>

<server_ip> - это IP адресс VDS/VPS сервера, выдается провайдером. После ввода команды необходимо авторизироваться на сервере по паролю, полученным от провайдера после создания VDS/VPS сервера.

• создать нового пользователя: adduser <username>
• добавить пользователя в группу sudo: usermod -aG sudo <username>
• переключится на нового пользователя: su <username>
• протестировать права нового пользователя: sudo ls -a /root

Терминал должен отобразить папки и файла содержащиеся в /root.

Обновление репозиториев и установленных пакетов в системе

sudo apt update

sudo apt upgrade

Установка Nginx

sudo apt install nginx

Внимание! Установка Postgresql на Ubuntu 20.04 и 22.04 имеет различия

• Установка Postgresql для Ubuntu 20.04

sudo apt install postgresql-12

• Установка Postgresql для Ubuntu 22.04

sudo sh -c 'echo "deb http://apt.postgresql.org/pub/repos/apt $(lsb_release -cs)-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list'

wget --quiet -O - https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | sudo apt-key add -

sudo apt update

sudo apt install postgresql-12

Установка Docker и Compose

Для установки Docker выполнить следующие команды:

sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

echo \
  "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

sudo apt update

sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

• проверить установку Docker: docker --version
• За подробностями обращайтесь к официальной документации: Install Docker using the repository

Для установки Compose выполнить следующие команды:

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

• проверить установку Compose: docker-compose --version
• За подробностями обращайтесь к официальной документации: Install Compose

Создание и настройка базы данных

• запустить консоль psql: sudo -u postgres psql
• создать базу данных: CREATE DATABASE <db_name>;
• создать пользователя: CREATE USER <username> WITH PASSWORD '<password>';
• предоставить пользователю административный доступ к базе данных: GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE <db_name> TO <username>;

В контексте данного руководства замените <db_name> на test_db, <username> на user_postgres, <password> на 0000. В случае использования собственных значений не забудьте внести изменения в переменную DATABASES. Внимание! Не храните чувствительные данные в файлах приложения, используйте для этого переменные окружения. В данном руководстве пароли и имена пользователей хранятся в файлах приложения для просты восприятия.

Шаги под спойлером можно пропостуть, рекомендуется выполнить на боевой базе данных

Выполнить рекомендации по оптимизации Postgresql из официальной докуметации Django:

ALTER ROLE <username> SET client_encoding TO 'utf8';

ALTER ROLE <username> SET default_transaction_isolation TO 'read committed';

ALTER ROLE <username> SET timezone TO 'UTC';

• покинуть консоль psql: ctr+Z

Создание и запуск Docker контейнера

Файлы Dockerfile, docker-entrypoint.sh и docker-compose.yml уже созданы и лежат в репозитории, просто ознакомтесь как работают и зачем нужны.

Файл Dockerfile содержит инструкции по созданию Docker образа на основе которого будет создаваться и запускаться контейнер с Django приложением. Вот так выглядит наш:

FROM python:3.9.5-slim
ENV PYTHONUNBUFFERED=1
WORKDIR /app
COPY requirements.txt requirements.txt
RUN pip3 install -r requirements.txt
COPY . .
RUN ["chmod", "+x", "docker-entrypoint.sh"]
ENTRYPOINT [ "./docker-entrypoint.sh" ]

Образ будет создан на основе официального образа python:3.9.5-slim, туда будет скопирован файл requirements.txt, затем установятся все зависимости. Далее будут скопированны файлы нашего приложения и выполнены инструкции из файла docker-entrypoint.sh. Вот его содержимое:

#!/bin/bash

# Collect static files
echo "Collect static files"
python manage.py collectstatic --noinput

# Apply database migrations
echo "Apply database migrations"
python3 manage.py migrate

# Start server
echo "Starting server"
gunicorn app_to_dockerize.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8000 --workers 3

Последняя строка запустит сервер приложений gunicorn для обслуживания нашего Django проекта. Упаравлять Docker будем с помощью docker-compose. Compose обычно используется для работы с многоконтейнерными проектами, но и в данном случае docker-compose немного облегчает работу, а при развитии проекта может оказаться необходимым. Например, Compose предоставляет очень удобный интерфейс для работы с именованными томами, а они однозначно понадобятся если приложение будет немного сложнее, чем пример из этого руководства. Инструкции для docker-compose описываются в файле docker-compose.yml. Вот содержимое нашего:

version: "3.9"
   
services:
  web:
    build: .
    volumes:
      - ./static:/app/static
    network_mode: "host"
    restart: unless-stopped

Compose смотрит в Dockerfile, строит на его основе образ, а также определяет папку на хосте, куда будут собраны статические файлы. network_mode: "host" говорит о том, что сеть Docker контейнера будет открыта локальному хосту, без этого Nginx не увидит сеть контейнера. restart: unless-stopped говорит о том, что при перезагрузке сервера Docker контейнер будет стартовать автоматически, пока не будет остановлен намеренно.

Всё готово, можно запускать создание и старт контейнера

• перейти в домашнюю директорию: cd ~
• скачать Django приложение на сервер: git clone https://github.com/YuriyCherniy/how-to-dockerize-django-app.git
• перейти в папку содержащую docker-compose.yml файл: cd how-to-dockerize-django-app/app_to_dockerize/
• запустить создание и запуск контейнера: sudo docker-compose up -d

Ключь -d говорит о том, что контейнер будет запущен в detached mode. Это значит, что после создания образа и запуска контейнера, консоль будет освобождена. Если хотите видеть подробности работы приложения опустите ключ.

Для полноценной работы Django приложения необходимо создать супер пользователя. Для этого необходимо запустить следующую команду: sudo docker exec -it <container_name> bash

<container_name> необходимо заменить на имя контейнера. Контейнер должен быть в запущенном состоянии. Имя контейнера можно узнать с помощью команды sudo docker ps. Теперь можно выполнять стандартные административные команды Django находясь на одном уровне с файлом manage.py.

• создать супер пользователя: ./manage.py createsuperuser
• вернуться в консоль сервера: exit

Настройка Nginx в качестве прокси сервере

• открыть файл: sudo nano /etc/nginx/nginx.conf
• удалить всё и поместить следующее содержимое:

user <username>;

events {}

http {
  include conf.d/app_to_dockerize;
}

<username> замените на имя пользователя операционной системы, без этой строки приложение работать будет, но в Ubuntu 22.04 Nginx не сможет обрабатывать статические файлы, необходимые для отображения административной панели Django.

• открыть файл: sudo nano /etc/nginx/conf.d/app_to_dockerize
• поместить следующее содержимое:

include /etc/nginx/mime.types;

upstream web_app {
    server localhost:8000;
}

server {
    listen 80;
    server_name <your_domain.ru>;
    location / {
        proxy_pass http://web_app;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_redirect off;
    }

    location /static/ {
        root /home/<username>/how-to-dockerize-django-app/app_to_dockerize/;
    }

}

<your_domain.ru> замените на ваше доменное имя. <username> замените на имя пользователя операционной системы.

• проверить конфигурационные файлы Nginx на синтаксические ошибки: sudo nginx -t
• перезагрузить конфигурационные файлы Nginx: sudo nginx -s reload Если всё было сделанно правильно сайт должен открываться на вашем домене по http соединению.

Получение SSL сертификата от Let's Encrypt и настройка автоматического обновления

Получение и обновление сертификата будет происходить в автоматическом режиме с помощью ACME-клиента certbot, для этого выполните следующие команды:

sudo snap install core; sudo snap refresh core

sudo snap install --classic certbot

sudo ln -s /snap/bin/certbot /usr/bin/certbot

sudo certbot --nginx

• проверить возможность автоматического обнавления сертификата: sudo certbot renew --dry-run

Больше подробностей, в официальной инструкции: certbot.eff.org

Если всё сделанно верно, сайт будет доступен по защищённому протоколу https: https://your_domain.ru