[Nginx, uWSGI, Flask] 설치 on AWS EC2

2DH·2023년 7월 27일

ALB AWS Route53 Flask Nginx acm aws ec2 ssl uwsgi

Nginx,uWSGI,Flask

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해당 게시물은 Quicksight Embedding 을 위해 WebApplication 개발 전 DNS와 SSL이 적용된 웹사이트가 필요하여 사전 PoC차원에서 작성하는 게시물입니다.

Webserver : Nginx
Middle Ware : uWSGI(Flast ↔ Nginx)
Python Framework : Flask

들어가기 앞서

사용자는 브라우저를 또는 각종 Application을 통해 HTTP 요청을 해당 웹 서버에 요청합니다.

해당 요청을 처음 받는 것이 웹서버(Nginx) 이고 해당 웹서버는 동적처리를 위한 WAS(Web Application Server)에 동적 요청을 해야하는데 Nginx는 Python 또는 동적으로 수행하는 프로그래밍 언어를 실행 할 수가 없습니다. 그래서 해당 요청을 프로그래밍 언어로 변환해주는 중계자 역할을 찾아야 하는데 uWSGI 가 해당 역할을 수행합니다.

WSGI(Web Server Gateway Interface) 는 웹서버와 웹어플리케이션의 중계자 역할로 웹서버와 같은 서버에 있으므로 네트워크 통신이 아니라 유닉스 소켓(Unix Socket) 통신을 하는 것이 속도면에서 효율이 좋습니다.

1. AWS VPC & EC2

1.1 VPC

3개 가용영역을 사용하는 VPC

1.2 EC2

AZ : AZ-b
Subnet : Public Subnet
EC2 Type : t3-medium
Public IP Allow(외부 접근 가능하게)
- 설치 테스트 용도로만 이렇게 사용하고 실제 Product는 Private Subnet에 위치해야함.

1.3 보안그룹

22 (SSH), 80(HTTP) => 회사 IP Open

2. Python 가상환경 설치

2.1 라이브러리 업데이트 및 설치

sudo apt update && \
sudo apt install build-essential -y

sudo apt-get install python3-pip
sudo apt install python3.10-venv # 이거 설치 하지 않으면 가상환경을 만들 수 없다.

ubuntu@ip-10-0-27-179:~$ python3 -V
Python 3.10.6
ubuntu@ip-10-0-27-179:~$ pip3 -V
pip 22.0.2 from /usr/lib/python3/dist-packages/pip (python 3.10)

2.2 가상 환경 생성 및 활성화

python3 -m venv geek-venv
cd geek-venv

source bin/activate

2.3 Update pip Version

pip install --upgrade pip

2.4 Deactivate

cd bin

deactivate

3. uWSGI 설치

uWSGI와 uWSGI Emperor를 설치

uWSGI Emperor

uWSGI Emperor는 uWSGI 애플리케이션 서버의 기능으로, Python 웹 애플리케이션을 배포하고 관리하는 데 널리 사용됩니다. uWSGI Emperor 모드는 여러 uWSGI 애플리케이션 인스턴스를 관리할 수 있는 마스터 프로세스 역할을 합니다. 이를 통해 여러 프로세스 또는 서버에서 웹 응용 프로그램을 확장하여 더 나은 성능과 고가용성을 제공할 수 있습니다.

단순화된 관리: 개별 uWSGI 프로세스를 수동으로 시작하고 중지하는 대신 Emperor 프로세스를 사용하여 여러 애플리케이션의 관리를 자동으로 처리할 수 있습니다.

리소스 공유: uWSGI 핵심 프로세스 및 구성과 같은 공통 리소스를 공유함으로써 독립 실행형 모드에서 각 애플리케이션을 실행하는 것과 비교하여 오버헤드가 줄어듭니다.

간편한 확장: 모니터링되는 디렉터리에 더 많은 uWSGI 애플리케이션 인스턴스(구성 파일)를 추가하여 애플리케이션을 쉽게 확장할 수 있으므로 증가된 트래픽과 사용자 요구를 처리할 수 있습니다.

격리 및 안정성: 각 애플리케이션이 별도의 uWSGI 프로세스로 실행되기 때문에 한 애플리케이션의 문제가 다른 애플리케이션에 영향을 미칠 가능성이 적어 보다 안정적인 환경을 제공합니다.

3.1 uwsgi 설치

sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential -y
 
# Minimal Install (Recommended for Production Environment)
 
sudo apt-get install uwsgi uwsgi-plugin-python3 -y
 
# Complete Install (Generally used for Development Environment)
 
sudo apt-get install uwsgi uwsgi-extra uwsgi-plugins-all uwsgi-plugin-python3 -y

3.2 Version 확인

uwsgi --version

ubuntu@ip-10-0-27-179:~/geek-venv/bin$ uwsgi --version
2.0.20-debian

3.3 uwsgi emperor 설치

sudo apt-get install uwsgi-emperor -y

3.4 INFO: uWSGI Directories

# uWSGI file system
## Default root configuration
/usr/share/uwsgi/conf/default.ini

## Configuration location for applications
/etc/uwsgi/apps-available
/etc/uwsgi/apps-enabled

# uWSGI (Emperor) file system
## Default root configuration
/etc/uwsgi-emperor/emperor.ini

## Configuration location for applications
/etc/uwsgi-emperor/vassals

## Logs
/var/log/uwsgi/emperor.log

## Socket
/var/run/

3.5 Appendix(참조)

3.5.1 Start uwsgi-emperor

sudo service uwsgi-emperor start

3.5.2 Restart

sudo service uwsgi-emperor restart

3.5.3 Stop

sudo service uwsgi-emperor stop

4. Nginx 설치

4.1 Nginx 설치

# Minimal Install (Recommended for Production Environment)
sudo apt-get install nginx nginx-extras
 
# Complete Install (Generally used For Development Environment)
sudo apt-get install nginx-full

4.2 Verison 확인

nginx -V

4.3 테스트

curl http://localhost

sudo systemctl status nginx

4.4 기본 Nginx configuration(설정) 삭제

curl http://localhost command will return a connection refused
We will fix this in the next guide.

sudo rm /etc/nginx/sites-enabled/default
 
sudo service nginx restart

5. uWSGI Configuration

5.1 Configuration File 생성

sudo vi /etc/uwsgi/apps-available/geek_flask_app.ini

[uwsgi]
 
project         = geek_flask_app
chdir           = /var/www/geek_flask_app
module          = app_wsgi
virtualenv      = /home/ubuntu/geek-venv
plugins         = http,python3
socket          = /var/run/%n.sock
chmod-socket    = 666
http-socket     = 127.0.0.1:8081
enable-threads  = true
vacuum          = true
die-on-term     = true

5.2 Symlink 생성 in /var/uwsgi-emperor/vassals/

sudo ln -s /etc/uwsgi/apps-available/geek_flask_app.ini /etc/uwsgi-emperor/vassals/geek_flask_app.ini

5.3 Reload uwsgi-emperor service

sudo service uwsgi-emperor reload

5.4 emperor.log 확인

아직 Application이 배포 되지 않아 파일이 없다.

sudo tail -f /var/log/uwsgi/emperor.log

# nothing, cuz not deployed

5.5 emperor configuration 수정

Run uWSGI Emperor service as root user
특정 사용자가 (Ubuntu User) 프로세스를 소유한다면 해당 특정 사용자를 UID, GID에 입력하고 Root 사용자가 이용한다면 주석처리가 필요.

sudo vi /etc/uwsgi-emperor/emperor.ini

5.6 uwsgi emperor process 재시작

sudo service uwsgi-emperor restart

6. NGINX Configuration

6.1 conf file 생성

sudo vi /etc/nginx/sites-available/geek_flask_app.conf

들어온 요청을 Nginx로 uwsgi_pass 설정
브라우저(80) → Nginx → /run/geek_flask_app.sock 으로 보내고(uwsgi) uwsgi가 Flask(127.0.0.1:8081)로 전달
AWS ACM으로 SSL 인증서를 받기 전 내용이다. 해당 내용은 SSL 인증을 하기 위해서는 변경이 필요하다.

server
{
  listen        80;
  server_name   _;
 
  location /
  {
    include     uwsgi_params;
    uwsgi_pass  unix:/run/geek_flask_app.sock;
  }
}

6.2 Symlink in /etc/nginx/sites-enabled/

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/geek_flask_app.conf /etc/nginx/sites-enabled/geek_flask_app.conf

6.3 nginx configuration 테스트

sudo nginx -t

7. Flask App/API, uWSGI and NGINX를 이용하여 배포.

7.1 디렉토리와 파일 생성

7.1.1 디렉토리 구조

|__ /var/www
  |__ geek_flask_app
    |__ api
      |__ __init__.py
      |__ res
        |__ __init__.py
        |__ endpoints.py
    |__ app_wsgi.py
    |__ requirements.txt

cd /var/www
sudo mkdir -p geek_flask_app/api/res

7.1.2 /var/www/geek_flask_app/api/init.py

sudo vi /var/www/geek_flask_app/api/__init__.py

from flask import Flask
 
application = Flask(__name__)
 
import api.res.endpoints

7.1.3 /var/www/geek_flask_app/app_wsgi.py

Flask 앱과 wsgi를 연결하는 부분

sudo vi /var/www/geek_flask_app/app_wsgi.py

from api import application

7.1.4 /var/www/geek_flask_app/api/res/endpoints.py

sudo vi /var/www/geek_flask_app/api/res/endpoints.py

# -*- coding: utf-8 -*-
 
from flask import jsonify
from api import application
 
@application.route('/', methods=['GET'])
def get_app_properties():
  name = 'geek-flask-api'
  version = '0.0.1'
 
  app_properties = \
  {
    'name': name
    , 'version' : version
  }
 
  return jsonify(app_properties)

7.1.5 /var/www/geek_flask_app/requirements.txt

sudo vi /var/www/geek_flask_app/requirements.txt

flask

7.2 Python 라이브러리 설치

source ~/geek-venv/bin/activate

cd /var/www/flask_app
pip install -r requirements.txt

deactivate

7.3 Reload uwsgi-emperor service

sudo service uwsgi-emperor reload

7.4 flask app is deployed 검증

using http-socket defined in uwsgi configuration
처음에는 안나왔는데 다시 uwsgi-emperor reload and restart하니깐 됐음.

curl http://127.0.0.1:8081

7.5 NGINX와 python flask가 uWSGI를 통해 통신하는지 검증

sudo service nginx restart

curl http://localhost

7.6 Flask API 추가

uwsgi-emperor 를 재시작해야 Application에 적용할 수 있다.

sudo vi endpoints.py

@application.route('/user', methods=['GET'])
def get_user_information():
    user_info = {
        'name':'lee',
        'age' : 34
    }
    return jsonify(user_info)

sudo service uwsgi-emperor restart

7.7 외부 접근 테스트 (EC2 Public IP)

다음은 해당 웹 서비스를 AWS DNS인 Route53을 이용하여 IP가 아닌 DNS로 접근하는 방법을 게시할 예정입니다.

참조

[Infra] flask, nginx, uwsgi(1) 개념
uWSGI Archives - aster.cloud
[Python] Flask, Gunicorn, Nginx로 EC2배포하기[2]

2DH

Becoming the Data Engineer

다음 포스트

[Nginx, uWSGI, Flask] 설치 on AWS EC2