複数のドロップレット間でRubyonRailsアプリケーションをスケーリングする方法（パート1）

投稿日: 2022-04-20 2022-10-20
タグ: CentOS, Ruby on Rails, Scaling

序章

おめでとうございます。あなたのウェブサイトは勢いを増していて、あなたは急速に成長しています。 Rubyはあなたが選んだプログラミング言語であり、Railsですか？ あなたの頼りになるフレームワーク。今、あなたはあなたの努力の恩恵を享受し、あなたの素晴らしいアプリのおかげであなたの幸せなクライアントの喜びを分かち合っています。

しかし、あなたは新しい挑戦に直面して心配し始めています：あなたの増え続けるゲストの数に対応すること（すなわちスケーリング）。

この件に関する論争にもかかわらず、非常に忙しいWebサイト（RubyとRailsを利用）を運営している場合でも、タイムリーにクライアントにサービスを提供し続けることができます。これを達成するための鍵は、アプリケーションをスケーリングすること、つまり、この正確なタスクだけを処理するように調整された複数の液滴に負荷を分散することです。

このDigitalOceanの記事では、Ruby on Railsアプリケーションを水平方向に単純にスケーリングし、Unicornで実行されている複数のマシンに負荷を分散し、NginxHTTPサーバーを実行しているマスターロードバランサーの背後に慎重にセットアップし、着信リクエストを歓迎して処理する方法を説明します。負荷分散。

このチュートリアルでは、アプリを複数のサーバーに配布する方法について説明します。ただし、アプリを完全にデプロイするには、データベースを使用してアプリを設定する必要があります。これらのシリーズの次の記事では、サーバーをMySQLまたはPostgreSQLデータベースに接続する方法について説明します。

用語集

1. スケーラブルなアプリケーション展開

Unicornアプリケーションサーバー
NginxHTTPサーバー/リバースプロキシ/ロードバランサー
導入準備プロセス
最終的なアーキテクチャ

2. サーバーとオペレーティングシステムの準備

3. アプリケーションサーバーのセットアップ

Ruby環境のセットアップ
レールの設定
Unicornのインストール
サンプルRailsアプリケーションの作成
Unicornの構成
ユニコーンの実行
Nginxを構成するためのサーバーのIPアドレスの検索

4. Nginxをリバースプロキシおよびロードバランサーとして設定する

Nginxのセットアップ
Nginxの構成

スケーラブルなアプリケーション展開

アプリケーションを展開したり、オンラインで公開したりすると、技術的にはさまざまなことを意味し、プロセス自体はさまざまなレベルで実行される可能性があります。これまで、さまざまなサーバーを使用してRailsアプリケーションをデプロイする複数の方法について説明してきました（つまり、 Unicorn and Passenger）、そして仕事のためにさまざまなツールを使用してプロセスを自動化する方法を見ました（例：キャピストラーノとミナ）。

[単純に]スケーラブルなアーキテクチャを実現するために、デプロイメント構造を2つの主要な要素に分割します。

アプリケーションサーバー（ユニコーン/レール）
前面のHTTPサーバー/ロードバランサー（Nginx）

Unicornアプリケーションサーバーを優先する主な理由は、その高度な機能と、実装および保守が簡単な方法であるためです。

非常に人気のあるNginxHTTPサーバーとリバースプロキシがロードバランサーとなり、Unicornベースのアプリケーションサーバー間で負荷を分散します。

したがって、2つの異なる領域を別々にカバーします。

Unicornを実行するRailsアプリケーションサーバーの準備（およびデプロイ）。
Nginxベースの前面、負荷分散リバースプロキシを準備して、Unicorn全体に負荷を分散します。

以前のマニュアルや記事と同様に、CentOSオペレーティングシステムの最新バージョンを引き続き使用して、シンプルさと安定性の目標に完全に一致する設計を選択します。

注：この記事を読み進めると、特定の主題についてさらに深く議論している他の人へのリンクが表示されます。それらについてもっと知りたい場合は、それらをチェックすることを検討してください。

Unicornアプリケーションサーバー

Unicornは、着信要求を処理するためのRailsアプリケーションを含む注目に値するアプリケーションサーバーです。これらのアプリケーションサーバーは、ロードバランサーとして機能する前面のNginxサーバーによってフィルタリングおよび前処理された後、処理が必要なリクエストのみを処理します。

非常に成熟したWebアプリケーションサーバーとして、Unicornは完全な機能を備えています。設計上、すべてを実行しようとすることを拒否し、Webアプリケーションで実行する必要があることだけを処理し、残りの責任をオペレーティングシステムに委任します（つまり、ジャグリングプロセス）。

Unicornのmasterプロセスは、workerを生成してリクエストを処理します。このプロセスは、メモリとプロセスに関連するよろめきの問題を防ぐために、ワーカーも監視します。これがシステム管理者にとって意味することは、たとえば、タスクの完了に時間がかかりすぎたり、メモリの問題が発生したりした場合に、プロセスを強制終了することです。

注：さまざまなRuby Webアプリケーションサーバーについて学び、 Rack とは何かを理解するには、記事 Ruby Webアプリケーション用の（Rack）Webサーバーの比較を確認してください。 ]。

NginxHTTPサーバー/リバースプロキシ/ロードバランサー

Nginx HTTPサーバーは、多目的の前面Webサーバーとして機能するようにゼロから設計されています。静的ファイルを提供できます（例：画像、テキストファイルなど）非常にうまく接続のバランスを取り、特定のエクスプロイトの試みに対処します。これは、すべてのリクエストの最初のエントリポイントとして機能し、Unicornを実行しているWebアプリケーションサーバーを処理するためにそれらを配布します。

導入準備プロセス

次のセクションから始めて、次の手順を実行して、分散型の負荷分散されたアプリケーション展開のセットアップを準備します。

オペレーティングシステムを更新する[*]
展開に必要な基本ツールを入手する[*]
Ruby、Rails、ライブラリをインストールする
アプリケーションをインストールします（つまり Unicorn）およびHTTPサーバー（Nginx）
TCPの負荷を分散するようにNginxを構成する

注：リストのマークされた項目は、アプリケーションサーバーまたはロードバランサーとして指定された役割に関係なく、プロビジョニングされたすべてのサーバーで実行する必要がある手順です。

最終的なアーキテクチャ

以下は、液滴全体に負荷を分散し、水平方向にスケーリングするための最終的なアーキテクチャの例です。

Client Request ----> Nginx (Reverse-Proxy / Load-Balancer)
                        |
                       /|\                           
                      | | `-> App. Server I.   10.128.xxx.yy1:8080 # Our example
                      |  `--> App. Server II.  10.128.xxx.yy2:8080
                       `----> ..

サーバーとオペレーティングシステムの準備

UnicornまたはNginxを実行するすべてのサーバーを準備することからセットアップの作成を開始します。

Rubyやその他の必要なアプリケーションをインストールするため（例：私たちのサーバー）、最初に最小限に出荷されたCentOSドロップレットを準備し、必要になるいくつかの開発ツールを装備する必要があります。

次のコマンドを実行して、CentOSベースのドロップレットのデフォルトツールを更新します。

yum -y update

次のコマンドを実行して、いくつかの開発ツールを含むアプリケーションバンドルをインストールします。

yum groupinstall -y 'development tools'

このチュートリアルに必要なパッケージの一部（例： libyaml-devel、nginxなど）は、公式のCentOSリポジトリ内に見つかりません。物事を単純化し、手動でインストールする必要がないように、YUMパッケージマネージャーが使用するEPELソフトウェアリポジトリを追加します。

# Enable EPEL Repository
sudo su -c 'rpm -Uvh http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm'

# Update everything, once more.
yum -y update

最後に、取得する必要があります curl-devel およびこのチュートリアル用の他のいくつかのツールとライブラリ（例： Railsにはsqlite-develが必要です）。

それらをインストールするには、以下を実行します。

yum install -y curl-devel nano sqlite-devel libyaml-devel

アプリケーションサーバーのセットアップ

このステップでは、UnicornアプリケーションサーバーでRailsを実行するサーバーを準備します。

RubyとRailsの準備から始めましょう。

Ruby環境のセットアップ

注：このセクションは、専用の記事 CentOS6.5にRuby2.1.0をインストールする方法の要約です。

注：すべてのアプリケーションサーバーで、前のセクションの手順と以下の手順を実行する必要があります。最低限、アプリをデプロイするにはoneアプリケーションサーバーが必要です。負荷のバランスをとるために、より多くの液滴をプロビジョニングし、これらの手順を繰り返します。

Rubyバージョンマネージャー（RVM）を使用して、Rubyインタープリターをダウンロードしてインストールします。

次の2つのコマンドを実行して、RVMをインストールし、Rubyのシステム環境を作成します。

curl -L get.rvm.io | bash -s stable
source /etc/profile.d/rvm.sh

最後に、システムへのRubyのインストールを完了するために、RVMにRubyバージョン2.1.0をダウンロードしてインストールさせましょう。

rvm reload
rvm install 2.1.0

レールの設定

Railsが機能するには、何よりもまずJavaScriptインタープリターが必要なので、セットアップも必要になります。 Node.js. この目的のために、デフォルトのシステムパッケージマネージャーYUMを使用します。

以下を実行してダウンロードしてインストールします nodejs yumの使用：

yum install -y nodejs

次のコマンドを実行して、ダウンロードしてインストールします rails gemの使用：

gem install bundler rails

Unicornのインストール

Unicornを簡単にダウンロードする方法はいくつかあります。これはアプリケーション関連の依存関係であるため、最も論理的な方法はRubyGemsを使用することです。

以下を実行して、Unicornをダウンロードしてインストールします。 gem:

gem install unicorn

注：このツールの操作方法については、次のセクションで説明します。

サンプルRailsアプリケーションの作成

注：この例を機能させるために、基本的なRailsアプリケーションを作成します。を実行するには、代わりにアプリケーションソースをアップロードする必要があります。

ソースコードのアップロード

もちろん、実際の展開では、コードベースをサーバーにアップロードする必要があります。この目的のために、SFTPまたはFileZillaなどのグラフィカルツールを使用して、リモートファイルを安全に転送および管理できます。同様に、GitとGithubなどの中央リポジトリを使用して、コードをダウンロードして設定できます。

SFTPの操作については、SFTPの使用方法の記事を参照してください。

FileZillaについて学ぶには、このテーマに関する記事FileZillaの使用方法を確認してください。

Unicornで使用するために、ホームディレクトリ内に非常に基本的なRailsアプリケーションを作成することから始めましょう。

次のコマンドを実行して、Railsにmy_appという新しいアプリケーションを作成させます。

# Create a sample Rails application
cd /var
mkdir www
cd www
rails new my_app

# Enter the application directory
cd my_app

# Create a sample resource
rails generate scaffold Task title:string note:text

# Create a sample database
RAILS_ENV=development rake db:migrate
RAILS_ENV=production  rake db:migrate

# Create a directory to hold the PID files
mkdir pids

アプリケーションが正しく設定され、すべてが正常に機能していることをテストするには、appディレクトリに入り、次のコマンドを使用して単純なサーバーを実行します。 rails s:

# Enter the application directory
cd /var/www/my_app

# Run a simple server
rails s

# You should now be able to access it by
# visiting: http://[your droplet's IP]:3000/tasks

# In order to terminate the server process,
# Press CTRL+C

Unicornの構成

ユニコーンはさまざまな方法で構成できます。このチュートリアルでは、主要な要素に焦点を当てて、アプリケーションサーバーデーモンプロセスを開始するときにUnicornが使用するファイルを最初から作成します。

空白を開く unicorn.rb 内部に保存されるドキュメント config/ を使用するディレクトリ nano テキストエディタ：

nano config/unicorn.rb

以下のコードブロックを配置し、必要に応じて変更します。

# Set the working application directory
# working_directory "/path/to/your/app"
working_directory "/var/www/my_app"

# Unicorn PID file location
# pid "/path/to/pids/unicorn.pid"
pid "/var/www/my_app/pids/unicorn.pid"

# Path to logs
# stderr_path "/path/to/log/unicorn.log"
# stdout_path "/path/to/log/unicorn.log"
stderr_path "/var/www/my_app/log/unicorn.log"
stdout_path "/var/www/my_app/log/unicorn.log"
    
# Number of processes
# Rule of thumb: 2x per CPU core available
# worker_processes 4
worker_processes 2

# Time-out
timeout 30

CTRL + Xを押し、Yで確定して、保存して終了します。

注： Unicornを使用してアプリケーションをテストするだけで、次のコマンドを実行できます。 unicorn_rails アプリケーションディレクトリ内。

注： Unicornの構成の詳細については、公式ドキュメントページこちらをご覧ください。

ユニコーンの実行

Unicornを使用してアプリケーションを実行する準備が整いました。

以下を実行して、構成ファイルを使用してデーモンモードでUnicornを起動します（config/unicorn.rb):

unicorn_rails -c config/unicorn.rb -D

Nginxを構成するためのサーバーのIPアドレスの検索

仮想サーバーのプライベートネットワーク/プライベートIPアドレスを見つけましょう。

次のコマンドを実行して、サーバーのプライベートIPアドレスを表示します。

ifconfig

サンプル出力：

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 04:01:10:4B:B8:01  
          inet addr:107.170.13.134  Bcast:107.170.13.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::601:10ff:fe4b:b801/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:164298 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:46316 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:230223345 (219.5 MiB)  TX bytes:4969058 (4.7 MiB)

eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 04:01:10:4B:B8:02  
          inet addr:10.128.241.135  Bcast:10.128.255.255  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::601:10ff:fe4b:b802/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:120 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:13 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:6810 (6.6 KiB)  TX bytes:874 (874.0 b)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

ここでの2番目の情報 eth1 続けて inet adde: サーバーに割り当てられたprivateIPアドレスを表示します。 10.128.241.135 私たちの場合には。

このIPアドレスを使用して、Nginxがアプリケーションサーバーと通信できるようにします。

このアドレスをメモし、次の手順に進んでNginxをセットアップして構成します。

注： DigitalOceanでのプライベートネットワーキングの詳細については、コミュニティ記事セクションのDigitalOceanプライベートネットワーキングのセットアップと使用方法チュートリアルをご覧ください。

Nginxをリバースプロキシおよびロードバランサーとして設定する

このセクションでは、前面サーバーで作業し、着信要求を歓迎し、アプリケーションサーバー間で負荷を分散するようにNginxを設定します。

Nginxのセットアップ

EPELリポジトリが有効になっているため、yumを使用してNginxを取得できます。

以下を実行して、yumを使用してNginxをダウンロードしてインストールします。

yum install -y nginx

Nginxの構成

Nginxをインストールしたら、次のステップはその構成ファイルを操作することです。 nginx.conf、にあります /etc/nginx デフォルトでは。

以下のコマンドを実行して、このファイルの編集を開始します。 nano テキストエディタ：

nano /etc/nginx/nginx.conf

ファイルの下を下にスクロールして、次の行をコメントアウトします。

# Before:
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

# After:
# include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

中身 http { ノードに、次の構成を追加し、独自の設定に合わせて変更します。

# Set your server 
# server_name www.example.com;

upstream unicorn_servers {

    # Add a list of your application servers
    # Each server defined on its own line
    # Example:
    # server IP.ADDR:PORT fail_timeout=0;
    server 10.128.241.135:8080 fail_timeout=0;
    
    # server 10.128.241.136:8080 fail_timeout=0;
    # server 10.128.241.137:8080 fail_timeout=0;

}

server {

    # Port to listen on
    listen 80;
    
    location / {
        # Set proxy headers        
        proxy_set_header        Host $host;
        proxy_set_header        X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header        X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

        proxy_pass http://unicorn_servers;
    }

}

CTRL + Xを押し、Yで確定して、保存して終了します。

開始するには、次のコマンドを使用してNginxデーモンを実行します。

 service nginx start

構成ファイルを変更した後、次の方法でサーバーを再起動できます。

service nginx restart

注：静的ファイルを提供するための詳細な構成とディレクティブの設定については、公式のUnicornnginx.confの例をご覧ください。

投稿者： https ：//twitter.com/ostezer ”> OS Tezer

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