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News

以 DotCloud 部署 Perl Web App

前言

DotCloud 是個很新的 PaaS 供應商,與之前的 PaaS 系統相比,這一家所提供的平台其資料庫以及程式語言十分豐富,目前的支援列表包括了 Java、Perl、Python、Ruby、PHP、Node.JS、MySQL、PostgreSQL、Redis、MongoDB,目前的主流組合都可以滿足。

在 DotCloud 系統中,使用者需替 App 定義所需的服務節點(在 DotCloud 網站中,稱為 "Stack" 或 "Service",因 Stack 意義為「堆疊」,容易造成混淆,在本中以一般分散式計算所用的名詞「節點」或「服務節點」代稱之)。例如,一個需要 Perl 與 MySQL 組合的 App,就需要建立兩個服務節點,其一負責執行 Perl 程式,其二則運行 MySQL。爾後如需擴增規模,可視實際負載情況選擇增加 Perl 節點或是 MySQL 節點。若需要替 App 增加頁面快取,可選擇增加 Static 節點(只存靜態檔案),並配合 Perl Worker 節點在背景產生靜態頁面。

作為替 Web App 特別打造的服務平台,DotCloud 獨特的彈性可見一斑。

準備開始

DotClout 申請免費帳號之後,便可以開啟 2 個節點,足夠一般試用評估。申請完畢後,需到設定頁取得 API Key,會在之後的步驟中用到。

所有的節點控制,是透過一個叫做 dotcloud 的命令列指令進行,這個指令是個 python 程式,需要透過 pip 來安裝,因此系統中必須先安裝 python,之後需用 pip 來裝 dotcloud:

sudo easy_install pip && sudo pip install dotcloud

安裝後直接執行,會要求輸入 API Key。

$ dotcloud
Enter your api key (You can find it at https://www.dotcloud.com/account/settings):

此後執行便不必再度設定 API Key,設定檔會存在 ~/.dotcloud 目錄中。

dotcloud 這個指令有許多小命令,比較常用的有:

list      列出目前開了哪些服務節點
push      上傳最新程式碼
rollback  回復到前一版
alias     設定網址別名
logs      讀 Server 端最新的 HTTP log
info      顯示 App 服務節點基本資料
status    顯示 App 服務節點目前上線狀態
ssh       登入服務節點

每個命令都可加上 -h 參數,會顯示詳細說明。執行 dotcloud -h 也會有完整的命令列表。

建立靜態頁面 Web App

先看看如何建立一個單純提供檔案的靜態 App,在 DotCloud 文件中,這稱為「Static」。

首先要先向 DotCloud 系統建立 App,假設專案名叫做 helloapp,就執行以下指令:

dotcloud create helloapp

接著要替 App 開個專案目錄放置網頁靜態檔案,假設名為 "hello",並在此目錄中建立名為 dotcloud.yml 的設定檔案,列出如下:

hello/
hello/dotcloud.yml
hello/index.html

其中 dotcloud.yml 的內容為:

www:
  type: static

這個檔案的格式是 YAML,其目的是定義:本 Hello App 需要一個名為「www」的節點,所需的服務型別為「static」,所需的檔案都放在本目錄中(就是 dotcloud.yml 的所在目錄)。

假設 index.html 的內容為(就是 HTML Hello World 範例):



    Hello World!

到此已經準備完畢,接著就是把這個 App 上線了,執行:

cd hello/ # (必需在 `dotcloud.yml` 所在目錄執行)
dotcloud push helloapp

這樣就行了,dotcloud 指令會自動利用 rsyncgit 上傳整個 hello 資料夾,並且啟動伺服器,自動產生專用的網址。

建立 Perl Web App

要建立 Perl Web App,需以 PSGI 規格實做,不是 CGI。以 Hello World 為例的話,就算不用任何 MVC Web Framework,所需要的程式碼也相當簡單。在專案目錄中需要準備以下兩個檔案:

hello/app.psgi
hello/dotcloud.yml

app.psgi 內容為

sub {
    return [
        '200',
        [ 'Content-Type' => 'text/html ],
        [ "Hello World!" ]
    ];
}

dotcloud.yml 內容為

app:
  type: perl

同樣的,做完之後執行 push 命令就可以將 App 上線了:

cd hello/
dotcloud push helloapp

為了團隊合作方便,我們終究會需要使用某個 Web Framework,時至今日,Perl 社群中大部份的 Web Framework 都支援 PSGI。DancerMojoliciou 都是很新穎又容易上手的選擇。

替 Perl Web App 加上 MySQL

實際的應用中,多半會使用某種資料庫來儲存各種資料,以下以 MySQL 為例,簡介如何使用 DotCloud 所提供的 MySQL 服務節點,用 Perl 與 MySQL 實做出一個簡易留言版,並部署到 DotCloud。使用 Dancer 作為範例。

Dancer 可以透過 CPAN 來安裝:

cpan -i Dancer

完畢之後,先以 dancer 指令建立留言版 App 專案,名稱定為 EasyBoard:

$ dancer -a EasyBoard

Dancer 會開好目錄,並自動生成基本架構所需的程式碼以及預設的設定。執行以下命令,就可以啟動本機開發用的 App 伺服器,位於 https://localhost:3000

cd EasyBoard; bin/app.pl

接下來,在專案目錄中寫好 dotcloud.yml,這次有兩個節點:

# EasyBoard/dotcloud.yml
app:
  type: perl
db:
  type: mysql

DotCloud 的 Perl 節點,需要使用者提供 app.psgi 這個檔案,Dancer 預設並沒有生成這個檔案,但也很容易解決:

echo "require 'bin/app.pl';" > app.psgi

此外要修改一下 Makefile.PL,把 Plack 加入 PREREQ_PM 當中:

PREREQ_PM => {
    'Test::More' => 0,
    'YAML'       => 0,
    'Dancer'     => 1.3080,
    'Plack'      => 0.9985
},

雖然還沒有寫真正的程式碼,但到此就算基本準備完成了,可以立刻將 App 部署到 DotCloud。首先要建立 App(dotcloud 限制 App 名稱中的英文全要用小寫):

dotcloud create easyboard

然後上傳程式碼:

dotcloud push easyboard

在上傳的過程中,可以看見訊息顯示在 app.0 這個節點有安裝 CPAN 模組的過程,首次執行的話,可能會花上一小段時間,但通常不會太久。等做完後,會得到類似以下訊息報告 App 的網址:

Deployment finished. Your application is available at the following URLs
app: https://easyboard-gugod.dotcloud.com/

這時可以先用瀏覽器打開此網址確認一下畫面。看到 Dancer 預設的歡迎畫面的話,就表示成功了。

在 Perl 的許多 Web Framework 中,都不包含「Model」的部份,因為早在 MVC Web Framework 風行之前,CPAN 上就已經有為數眾多的 ORM 系模組,Web Programmer 只要選用就可以了,因此多數的Perl Web Framework 並不特別再多做新的 ORM。

熟悉環境

dotcloud 有指令可以讓開發者取得 mysql 節點的一些資訊,執行:

dotcloud info easyboard.db

會輸出如下:

>  dotcloud info easyboard.db
config:
    mysql_masterslave: true
    mysql_password: E6oPYcv96CQbsbUY1GSK
created_at: 1323387548.1464889
datacenter: Amazon-us-east-1d
image_version: 1120eda9aa82 (latest)
instances:
    easyboard.db.0:
        role: master
        state: up
ports:
-   name: ssh
    url: ssh://
  This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
 :19668
-   name: mysql
    url: mysql://root:
  This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
 :19667
type: mysql

其中可以看到 config 中有 mysql_password 這一項,事實上,也可以直接連進 mysql console:

dotcloud run easyboard.db -- mysql -uroot -ppassword

輸出如下:

>  dotcloud run easyboard.db -- mysql -uroot -ppassword
# mysql -uroot -ppassword
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 34
Server version: 5.1.41-3ubuntu12.10-log (Ubuntu)

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

基本上在程式中只要使用這裡提供的 mysql 主機、帳號密碼資訊就可以了,但是,沒有人會希望把帳號密碼直接用字串寫在程式碼裡,這樣是很不好的。DotCloud 平台對此提供的解決辨法,是將各節點設定值寫在 /home/dotcloud/environment.json 這個檔案中。開發人員必須修改一部份程式,檢查這個檔案是否存在,並解出其中變數的值。

要快速條列出所有變數的方式,請執行下列指令:

dotcloud var list easyboard

輸出如下:

>  dotcloud var list easyboard
DOTCLOUD_APP_SSH_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_APP_HTTP_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_ENVIRONMENT=default
DOTCLOUD_DB_SSH_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_APP_HTTP_URL=https://easyboard-gugod.dotcloud.com/
DOTCLOUD_DB_MYSQL_URL=mysql://root:
  This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
 :19667
DOTCLOUD_APP_SSH_PORT=1282
DOTCLOUD_DB_MYSQL_LOGIN=root
DOTCLOUD_DB_MYSQL_PASSWORD=password
DOTCLOUD_PROJECT=easyboard
DOTCLOUD_DB_MYSQL_PORT=19667
DOTCLOUD_DB_MYSQL_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_DB_SSH_URL=ssh://
  This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
 :19668
DOTCLOUD_DB_SSH_PORT=19668
DOTCLOUD_APP_SSH_URL=ssh://
  This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
 :1282

主要會用到的,是 DOTCLOUD_DB_MYSQL_HOSTDOTCLOUD_DB_MYSQL_POSTDOTCLOUD_DB_MYSQL_LOGINDOTCLOUD_DB_MYSQL_PASSWORD 這四項。注意,DotCloud 並沒有自動替專案建出 App 所要用的資料庫,它只是先開好 MySQL 伺服器而已。而事實上,App 大可以在此伺服器上使用複數個資料庫。

如果真有必要,每個節點都可以 ssh 進去管理,執行:

 dotcloud ssh thegoodapp.data

就可以連進 thegoodapp 這個 app 之中名為 "data" 的節點。以本文的 easyboard app 為例,可以連進 "easyboard.app" 與 "easyboard.db" 兩個節點:

 dotcloud ssh easyboard.app
 dotcloud ssh easyboard.db

基本上,每個服務節點,都可視為一台獨立的主機,其中執行著自動設定好的伺服器。開發人員只要用一個設定檔,便可以指定要使用幾個節點,以及每個節點上要執行何種項目。徹底省下安裝時間,以及設定的麻煩。

程式主體

在了解環境之後,寫完程式自然就是時間問題了,在本例中刻意不使用 ORM,直接透過 DBI 與 SQL 來說明,ORM 的選擇留給讀者自行決定。為了不讓程式碼佔去太多篇幅,完整的範例程式可在以下網址取得,本文中只針對重點部份說明,請讀者對照本文與程式碼,便能理解:

https://github.com/gugod/EasyBoard

首先將資料庫準備好,先連到 mysql 建立好所需的資料庫與 Table:

dotcloud run easyboard.db -- mysql -uroot -ppassword

連進 mysql console 之後,輸入以下的 SQL 指令來建立資料庫與 Table:

set NAMES UTF8;
create database easyboard;
create table if not exists entries (
    id integer primary key auto_increment,
    name varchar(255) not null default 'Someone',
    body text not null
) DEFAULT CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin;

lib/EasyBoard.pm 開頭的部份可看見如下的程式片段,主要是在讀取 DotCloud 提供的設定值。

my $DOTCLOUD_ENV = undef;
my $DOTCLOUD_ENV_FILE = "/home/dotcloud/environment.json";

if (-f $DOTCLOUD_ENV_FILE) {
    local $/ = undef;
    open(my $fh, "<", $DOTCLOUD_ENV_FILE) or die $!;
    my $json = ;
    $DOTCLOUD_ENV = JSON::decode_json($json);
    close($fh);
}

如果 DotCloud 的設定檔案存在,就會在程式啟動時被讀取。接下來便可以利用其中的設定值連接至資料庫。在其之後定義的 database 函式,會連到 mysql 並傳回 DBI Handle,如果在程式的 process 中已經連接上,便會重複使用這個DBI Handle 而不會重連。如果發現程式是處於 DotCloud 節點上,就會使用 DotCloud 的設定值,否則就連到本機的 mysql(是為開發模式)。

my $dbh;
sub database {
    return $dbh if $dbh;

    my $dsn = "DBI:mysql:database=easyboard";
    my ($user, $pass) = ("root", "");

    if ($DOTCLOUD_ENV) {
        $dsn .= ";host=" . $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_HOST};
        $dsn .= ";port=" . $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_PORT};
        $user = $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_LOGIN};
        $pass = $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_PASSWORD};
    }

    $dbh = DBI->connect($dsn, $user, $pass, { mysql_auto_reconnect => 1, mysql_enable_utf8 => 1 })
        or die "Fail to connect to db: $!";

    $dbh->do("SET NAMES UTF8");
    return $dbh;
}

database(); # connect to database on startup

Controller 與 View 的部份,就是去資料庫中取出留言板內容,與 DotCloud 無關,因此不多著墨。

在 App 中使用到的 CPAN 模組,需在 Makefile.PL 中列舉。另外,也可以在 dotcloud.yml 中列出所需要的其他模組,範例如下:

app:
  type: perl
  requirements:
    - Template::Toolkit
    - JSON
    - Dancer::Session::Cookie
    - https://example.com/something/not/on/cpan/yet.tar.gz

這部份的設定是 DotCloud 專用,不過可以指定模組網址,如果需要安裝不在 CPAN 上的模組,便可利用此方法。

所有程式準備完畢之後,執行 dotcloud push easyboard 便會將程式碼部署完畢。

結尾

DotCloud 是今年才開始營運的全新 PaaS 廠商,但到目前為止,其產品的便利性及完整度都令人十分讚嘆,所提供的說明文件也足夠一般開發人員參考。雖然目前提供的服務節點種類仍限於主流使用的幾種,但如 Erlang、CouchDB、ElasticSearch 等節點也將逐漸完成。對於只是想要試用、評估特定服務的開發人員來說,可以直接省去安裝伺服器軟體的時間。




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Tags: DotCloud,   Perl,   Web App,   programing in PaaS,   platform as a service,  
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