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。

img

使用每个选项的默认值,但当被问及IPv6网络时,请选择,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:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx on LXD container web1!</title>
<style>
    body {
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx on LXD container web1!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
...

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

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:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx on LXD container web1!</title>
<style>
    body {
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx on LXD container web1!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
...

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.comwww.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_clusterweb2_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.lxdhaproxy.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: */*
> 
...
< 
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx on LXD container web2!</title>
<style>
...

HAProxy正确转发请求并将其转发给web2容器。Web服务器提供了我们之前编辑的默认索引页面。现在让我们将外部请求路由到HAProxy,可以让全世界访问我们的网站。

第六步 – 将传入连接转发到HAProxy容器中

最后一个难题是将反向代理连接到网络。我们需要设置我们的服务器以将它从80端口上的网络接收的任何连接转发到haproxy容器中。

HAProxy安装在容器中,无法从Internet访问。为了解决这个问题,我们将创建一个iptables转发连接的规则。

iptables命令需要两个IP地址:服务器的公共IP地址(your_server_ip)和haproxy容器的私有IP地址(your_haproxy_ip),您可以使用lxc list命令获取该地址。

执行此命令以创建规则:

sudo iptables -t nat -I PREROUTING -i eth0 -p TCP -d your_server_ip/32 --dport 80 -j DNAT --to-destination your_haproxy_ip:80

这是命令分解的方式:

  • -t nat指定我们正在使用该nat表。
  • -I PREROUTING 指定我们将规则添加到PREROUTING链。
  • -i eth0指定接口eth0,它是Droplets上的默认公共接口。
  • -p TCP表明我们正在使用TCP协议。
  • -d your_server_ip/32 指定规则的目标IP地址。
  • --dport 80:指定目标端口。
  • -j DNAT 表明我们想要跳转到目标NAT(DNAT)。
  • --to-destination your_haproxy_ip:80表明我们希望请求使用HAProxy转到容器的IP地址。

最后,要保存iptables命令以便在重新启动后重新应用它,我们将安装iptables-persistent软件包:

sudo apt-get install iptables-persistent

安装软件包时,系统将提示您保存所有当前iptables规则。如果您已设置了两个FQDN,那么您应该能够使用Web浏览器连接到每个网站。

要测试两个Web服务器是否实际可以从Internet访问,请使用以下curl命令从本地计算机访问每个Web服务器:

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

这些命令使HTTP连接到服务器的公共IP地址,并添加一个HTTP头字段,–header其中包含HAProxy将用于处理请求的选项。

这是第一个curl命令的输出结果:

*   Trying your_server_ip...
* Connected to your_server_ip (your_server_ip) port 80 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> Host: example.com
> User-Agent: curl/7.47.0
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.1 200 OK
< Server: nginx/1.10.0 (Ubuntu)
...
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx on LXD container web1!</title>
<style>
    body {
...

这是第二个curl命令的输出结果:

*   Trying your_server_ip...
* Connected to your_server_ip (your_server_ip) port 80 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> Host: web2.example.com
> User-Agent: curl/7.47.0
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.1 200 OK
< Server: nginx/1.10.0 (Ubuntu)
...
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx on LXD container web2!</title>
<style>
    body {
...

在这两种情况下,都会显示正确的网站。

结论

您已经设置了两个网站,每个网站都在自己的容器中,并使用HAProxy重定向流量。您可以复制此过程以配置更多网站,每个网站都限制在自己的容器中。

您还可以在新容器中添加MySQL,然后安装像WordPress这样的CMS来运行每个网站。您还可以使用此过程来支持旧版本的软件。最后,LXD提供了对容器的完整状态进行快照的功能,这使得以后可以轻松地创建备份和回滚容器。此外,如果我们在两个不同的服务器上安装LXD,则可以通过Internet连接它们并在服务器之间迁移容器。更多Linux教程请前往腾讯云+社区学习更多知识。


参考文献:《How to Host Multiple Web Sites with Nginx and HAProxy Using LXD on Ubuntu 16.04》

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此文已由作者授权腾讯云+社区发布,原文链接:https://cloud.tencent.com/developer/article/1177656?fromSource=waitui

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