Εργαστήριο Πληροφοριακών Συστημάτων

Το συγκεκριμένο project αφορά το εργαστήριο του μαθήματος «(ΨΣ-152) Πληροφοριακά Συστήματα» του τμήματος Ψηφιακών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Πειραιώς.

Μπορείτε να βρείτε το κώδικα από τις διαφάνειες του μαθήματος χωρισμένο σε διαφορετικούς φακέλους.

Δομή του εργαστηρίου

1. Εργαστήριο 1 - Εισαγωγή Εισαγωγή στην Υπηρεσιοστρεφή Αρχιτεκτονική και τη Python
   • Εισαγωγή με την Υπηρεσιοστρεφή Αρχιτεκτονική (SOA) και τα Web Services
     • SOA
     • REST & Restful APIs
   • Γνωριμία με τη Python 3
     • Γενικές έννοιες
     • Anaconda distribution
   • Git
     • GitΗub account
     • Δημιουργία νέου repository
     • Βασικές εντολές
2. Εργαστήριο 2 - Εισαγωγή στο Docker
   • Docker - Βασικές έννοιες
   • Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα
   • Εγκατάσταση Docker
   • Εκτέλεση εφαρμογών
   • Docker containers networking
   • Docker Hub
3. Εργαστήριο 3 - MongoDB και Flask 1/2
4. Εργαστήριο 4 - MongoDB και Flask 2/2
5. Εργαστήριο 5 - Containerization
6. Extra Εργαστήριο - Scaling στο Docker

Python 3

Προτείνεται η χρήση της διανομής Anaconda. Παρακάτω μπορείτε να βρείτε και τα link για να κατεβάσετε τη Python:

• Python 3: https://www.python.org/downloads/
• Anaconda: https://www.anaconda.com/distribution/

Εγκατάσταση Anaconda:

Για χρήστες Windows: Κατά την εγκατάσταση προτείνεται η επιλογή της εισαγωγής της Anaconda στο system PATH. Εναλλακτικά θα πρέπει να την εισάγεται χειροκίνητα όπως παρακάτω:

1. Ανοίγουμε το CMD με δικαιώματα Διαχειριστή
2. Βρίσκουμε που έχει εγκατασταθεί η Python με την εντολή: where python
3. Κάνουμε copy το path και εκτελούμε την εντολή: set PATH=python_path;%PATH%
   • Όπου python_path είναι το path της εγκατάστασης της Python που βρήκαμε στο βήμα 2

Γενικές έννοιες:

• Τα αρχεία Python πρέπει να έχουν πάντα τη κατάληξη .py: file_name.py

Python Virtual Environments

Ένα Python Virtual Environment είναι εργαλείο που βοηθάει στη διατήρηση των dependencies που απαιτούνται από διαφορετικές εφαρμογές.

virtualenv

• Πρέπει πρώτα να γίνει εγκατάσταση του virtualenv: pip install virtualenv
• Δημιουργία Virtual Environment: virtualenv venv_name
• Ενεργοποίηση περιβάλλοντος: source path/to/venv_name activate
• Απενεργοποίηση περιβάλλοντος: deactivate

conda environment

• Δημιουργία Conda περιβάλλοντος: conda create --name conda_env
• Ενεργοποίηση περιβάλλοντος: conda activate conda_env
• Απενεργοποίηση περιβάλλοντος: conda deactivate

Εγκατάσταση βιβλιοθηκών και πακέτων

Πρέπει να έχετε εγκαταστήσει το pip.

• Mπορείτε να εγκαταστήσετε και να χρησιμοποιήσετε βιβλιοθήκες απλά εκτελώντας την εντολή:
  • pip install packagename
  • Μόνο για χρήστες Anaconda:
    • conda install packagename
    • Σημείωση: Δεν είναι όλα τα packages διαθέσιμα στο conda!
    • Αν θέλουμε να κάνουμε εγκατάσταση κάτι μέσω pip Anacona Virtual Environment μας πρώτα κάνουμε εγκατάσταση το pip στο environment και μετά κατεβάζουμε τα packages που θέλουμε:
      1. conda install pip
      2. pip install packagename

Όταν τις κάνουμε εγκατάσταση σε κάποιο περιβάλλον, μπορούμε να τις εισάγουμε σε κάποιο πρόγραμμά μας έτσι: import package_name

Αν θέλουμε να κάνουμε εγκατάσταση ένα package σε ένα virtual environment πρέπει πρώτα να το ενεργοποιήσουμε!

Εγκατάσταση και Export requirement

• Τα requirement είναι οι βιβλιοθήκες που είναι αναγκαίες για να λειτουργήσει το python project μας.
• Για να τα κάνουμε export σε ένα αρχείο χρησιμοποιούμε την εντολή:
  • pip freeze > requirements.txt
  • Μόνο για χρήστες Anaconda: conda list --export > requirements.txt
• Για νά κάνουμε εγκατάσταση τα requirement από ένα αρχείο χρησιμοποιούμε την εντολή:
  • pip install -r requirements.txt
  • Μόνο για χρήστες Anaconda: conda install --file requirements.txt

Docker

Εγκατάσταση Docker

Απαιτήσεις συστήματος:

Hardware:

• 64-bit processor με Second Level Address Translation (SLAT)
• 4GB system RAM
• BIOS-level hardware virtualization support πρέπει να είναι ενεργοποιημένο στις ρυθμίσεις του BIOS (συνήθως είναι ήδη activated)

Εγκατάσταση στα Windows:

• Πρέπει να έχετε Windows 10 Pro, Windows 10 Student edition - Σε Windows Home δεν θα μπορέσει να γίνει εγκατάσταση σωστά
• Πρέπει επίσης να είναι ενεργοποιημένα τα:
  • Hyper-V
  • Containers Windows Features
• Κατεβάζετε το εκτελέσιμο αρχείο από εδώ: https://hub.docker.com/editions/community/docker-ce-desktop-wind ows

Εγκατάσταση στα Linux (Ubuntu):

• Αρκεί να εκτελέσετε τις παρακάτω εντολές στο terminal:
  • sudo apt-get update
  • sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
  • curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
  • sudo add-apt-repository -y "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
  • sudo apt-get update
  • sudo apt install docker-ce

Βασικές εντολές Docker

• Προβολή λίστας με όλα τα images που έχουμε τοπικά στον υπολογιστή μας: docker images
• Εμφάνιση λίστας με όλα τα container που έχουμε στον υπολογιστή μας: docker ps -a
• Δημιουργία και εκτέλεση container (Αν δεν υπάρχει ήδη τοπικά στον υπολογιστή, θα γίνει και κατέβασμα): docker run image_name --name friendly_name -p HOST_PORT:DOCKER_PORT
• Εκτέλεση εντολών μέσα σε ένα container: docker exec friendly_name
• Παύση ενός container: docker stop friendly_name
• Αφαίρεση ενός σταματημένου container: docker rm friendly_name
• Διαγραφή ενός image από τον υπολογιστή (αφού πρώτα έχει διαγραφεί το container που το χρησιμοποιεί): docker rmi image_name
• Εμφάνιση low-level πληροφοριών για ένα container: docker inspect friendly_name
• Εμφάνιση log για ένα container: docker log friendly_name
• Build από Dockerfile: docker build -t image_name .
  • . στο τέλος βάζουμε αν το Dockerfile είναι στο ίδιο μέρος με το path που έχουμε στο terminal.
  • Ενναλακτικά, αντικαθιστούμε το . με το path για το Dockerfile

Δημιουργία Dockerfile

Προσοχή: Το Dockerfile δεν έχει κάποιο extension!

Linux:

• Για να το δημιουργήσουμε πρέπει να εκτελέσουμε τη παρακάτω εντολή στο terminal: touch Dockerfile

Windows:

• Δημιουργούμε ένα κενό txt αρχείο (πχ στο Notepad) και το αποθηκεύουμε χωρίς extension:
  • File / Save as / File name: Dockerfile
  • Και επιλέγουμε Save as type: All Files (*.*)

Βασικές εντολές που θα χρησιμοποιήσουμε σε ένα Dockerfile:

• Ποια είναι η base image που χρησιμοποιείται (πρέπει πάντα να υπάρχει σε ένα Dockerfile και το βάζουμε στη πρώτη γραμμή): FROM ubuntu:16.04
• Όνομα και email του maintainer του image: MAINTAINER name <email@address.domain>
• Αντιγραφή αρχείων από τον host στο container: COPY filename /dir/to/docker/container
• Προεπιλογές για την εκτέλεση ενός container: CMD command
• Εκτέλεση εντολών μέσα στο container: RUN command
• Ποιες port κάνει expose το container: EXPOSE 80/tcp
• Κάνουμε set τον χρήστη: USER username
• Τρέχει όταν ξεκινήσει το container: ENTRYPOINT [“executable”,”param1”,”param2”]

Στοιχεία επικοινωνίας

• Χρυσόστομος Συμβουλίδης, simvoul@unipi.gr
• Jean-Didier Totow, totow@unipi.gr