使用 Node.js 和 Docker 构建高质量的微服务

2016-11-13 Frank 服务器

[TOC]

1. Nodejs快速部署

1.1 删除不用的镜像

docker rmi <Image ID>
docker rmi <name:tag>

1.2 拉取镜像，创建Dockerfile文件

docker pull alpine:edge
cd ~
mkdir docker_web_app
cd docker_web_app
vim Dockerfile

1.3 准备程序

两个文件package.json, app.js：

{
"name": "docker_web_app",
"version": "1.0.0",
"description": "Node.js on Docker",
"author": "Zhangpc <zhangpc@tenxcloud.com>",
"main": "app.js",
"scripts": {
"start": "node app.js"
},
"dependencies": {
"express": "^4.13.3"
}
}

// app.js
'use strict';

const express = require('express')

// Constants
const PORT = 8080

// App
const app = express()
app.get('/', function (req, res) {
res.send('Hello world\n')
})

app.listen(PORT)
console.log('Running on http://localhost:' + PORT)

1.4 编辑Dockerfile文件

# Dockerfile.alpine-mini
FROM index.tenxcloud.com/docker_library/alpine:edge

# Create app directory and bundle app source
RUN mkdir -p /usr/src/app
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app

# Install node.js and app dependencies
RUN echo '@edge http://nl.alpinelinux.org/alpine/edge/main' >> /etc/apk/repositories \
&& apk update && apk upgrade \
&& apk add --no-cache nodejs-lts@edge \
&& npm install \
&& npm uninstall -g npm \
&& rm -rf /tmp/* \
&& rm -rf /root/.npm/

# Expose port
EXPOSE 8080

CMD [ "node", "app.js" ]

1.5 执行以下命令进行构建：

docker build -t frank/docker_web_app:alpine .

网络原因，如果构建失败了不妨再来一次。

1.6 运行

docker run -d --name hello -p 8081:8080 frank/docker_web_app:alpine

1.7 测试

curl localhost:8000

2. 使用 Kong 构建 API gateway

2.1 Docker 中运行 Kong

启动数据库容器，以 postgres 为例

docker run -d --name kong-database \
      -p 5432:5432 \
      -e "POSTGRES_USER=kong" \
      -e "POSTGRES_DB=kong" \
      postgres:9.4

启动 Kong

docker run -d --name kong \
      --link kong-database:kong-database \
      -e "KONG_DATABASE=postgres" \
      -e "KONG_CASSANDRA_CONTACT_POINTS=kong-database" \
      -e "KONG_PG_HOST=kong-database" \
      -p 8000:8000 \
      -p 8443:8443 \
      -p 8001:8001 \
      -p 7946:7946 \
      -p 7946:7946/udp \
      kong

检查 Kong 是否运行正常

Kong 启动以后，会监听 8000 和 8001 两个端口。其中 8001 作为 Admin API Server

curl http://127.0.0.1:8001

2.2 Kong 高可用

可以通过 Nginx 或者 Kubernetes 实现 Kong 高可用，开启高可用后，系统的典型构架如下：

使用 Nginx 实现高可用可参考以下脚本：

upstream backend {
ip_hash;
    server 192.168.1.1:8000;
    server 192.168.1.2:8000;
    server 192.168.1.3:8000;
    }
server {
listen  8000;
# ssl     on;
# ssl_certificate      /etc/nginx/conf.d/server.cert;
# ssl_certificate_key  /etc/nginx/conf.d/server.key;
location / {
    #设置主机头和客户端真实地址，以便服务器获取客户端真实IP
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    #禁用缓存
    proxy_buffering off;
    #反向代理的地址
    proxy_pass https://backend;
}
location /status {
    stub_status on;
    auth_basic "NginxStatus";
}
}

2.3 Kong Plugin 使用举例

Kong 依赖于 Cassandra 或 PostgreSQL，但 Kong Server 自己维护 cache，只有 Plugin 需要使用额外的数据库，下面以 key-authentication 为例说明如何给 API 增加 Authentication：

准备

创建一个 hello world 服务（监听端口 8889），假设宿主机 IP 为 192.168.1.4。

docker run -d --name=hello -p 8889:80 index.tenxcloud.com/tenxcloud/hello-world

将 hello world API 添加到 Kong：（由于Kong运行在容器中，upstream_url 不能使用 localhost）。

curl -i -X POST \
    --url http://localhost:8001/apis/ \
    --data 'name=hello' \
    --data 'upstream_url=http://192.168.1.4:8889' \
    --data 'request_host=hello-world'

如果运行成功，执行以下脚本，能够看到 Kong 的 Response 头信息和 hello world 页面。

curl -i -X GET \
    --url http://localhost:8000/ \
    --header 'Host: hello-world'

使用 APIKey 进行身份认证

为特定API 添加权限验证：

curl -X POST http://localhost:8000/apis/{api}/plugins \
--data "name=key-auth"

这里 {api} 必须是 API 的 ID 或 Name，这里以 hello 为例。

添加成功以后，可以执行以下脚本查看该 API 的插件：

curl -X GET http://localhost:8001/apis/hello/plugins

此时，我们再次运行以下脚本，会得到 401 Unauthorized 的结果：

root@ubuntu:~# curl -i -X GET \
--url http://localhost:8000/ \
--header 'Host: hello-world'
HTTP/1.1 401 Unauthorized
Date: Mon, 10 Oct 2016 07:56:54 GMT
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
WWW-Authenticate: Key realm="kong"
Server: kong/0.9.2
{"message":"No API key found in headers or querystring"}

增加 Consumer，并为Consumer 增加 apiToken

不管使用 Key 进行身份认证，还是实现 Client 粒度的限速，都需要一个 Consumer ID 。

Consumer 本质上与用户是一个概念。Consumer ID 与 API Token 配合使用，实现身份认证的功能；还可以与 Rate limiting 配合使用，实现对特定用户限速的功能。

Consumer 的相关操作参考 API 文档 Consumer Object（https://getkong.org/docs/0.9.x/admin-api/#consumer-object）。

增加名为 test 的 Consumer：

root@ubuntu:~# # add consumer "test"
root@ubuntu:~# curl -X POST http://localhost:8001/consumers/ \
--data "username=test" \
--data "custom_id=id_test"
{"custom_id":"id_test","username":"test","created_at":1478075521563,"id":"2bbd5f40-f4f3-456d-9695-2e1466633615"}

为 consumer “test” 增加一个 api key：

root@ubuntu:~# # add api key for consumer "test"
root@ubuntu:~# curl -X POST http://localhost:8001/consumers/test/key-auth \
--data 'key=my-customized-key'
{"created_at":1478075713267,"consumer_id":"2bbd5f40-f4f3-456d-9695-2e1466633615","key":"my-customized-key","id":"b9e4db78-2e1a-43d0-8a22-01b889b47952"}

测试生成的 api key 是否正确：

root@ubuntu:~# # check whether api key is valid or not
root@ubuntu:~# curl -i -X GET \
--url http://localhost:8000/ \
--header "Host: hello-world" \
--header "apiKey: b9e4db78-2e1a-43d0-8a22-01b889b47952"
HTTP/1.1 200 OK
...
...
...

最后推荐一个UI管理程序
kong-dashboard

参考：

[TOC]
## 1. Nodejs快速部署
### 1.1 删除不用的镜像
```
docker rmi <Image ID>
docker rmi <name:tag>
```

### 1.2 拉取镜像，创建Dockerfile文件
```
docker pull alpine:edge
cd ~
mkdir docker_web_app
cd docker_web_app
vim Dockerfile
```
### 1.3 准备程序
两个文件package.json, app.js：
```javascript
{
"name": "docker_web_app",
"version": "1.0.0",
"description": "Node.js on Docker",
"author": "Zhangpc <zhangpc@tenxcloud.com>",
"main": "app.js",
"scripts": {
"start": "node app.js"
},
"dependencies": {
"express": "^4.13.3"
}
}
```
```javascript
// app.js
'use strict';

const express = require('express')

// Constants
const PORT = 8080

// App
const app = express()
app.get('/', function (req, res) {
res.send('Hello world\n')
})

app.listen(PORT)
console.log('Running on http://localhost:' + PORT)
```

### 1.4 编辑Dockerfile文件
```
# Dockerfile.alpine-mini
FROM index.tenxcloud.com/docker_library/alpine:edge

# Create app directory and bundle app source
RUN mkdir -p /usr/src/app
WORKDIR /usr/src/app
COPY . /usr/src/app

# Install node.js and app dependencies
RUN echo '@edge http://nl.alpinelinux.org/alpine/edge/main' >> /etc/apk/repositories \
&& apk update && apk upgrade \
&& apk add --no-cache nodejs-lts@edge \
&& npm install \
&& npm uninstall -g npm \
&& rm -rf /tmp/* \
&& rm -rf /root/.npm/

# Expose port
EXPOSE 8080

CMD [ "node", "app.js" ]
```

### 1.5 执行以下命令进行构建：
```
docker build -t frank/docker_web_app:alpine .
```
网络原因，如果构建失败了不妨再来一次。
### 1.6 运行
```
docker run -d --name hello -p 8081:8080 frank/docker_web_app:alpine
```
### 1.7 测试
```
curl localhost:8000
```
## 2. 使用 Kong 构建 API gateway
### 2.1 Docker 中运行 Kong
启动数据库容器，以 postgres 为例
```
docker run -d --name kong-database \
      -p 5432:5432 \
      -e "POSTGRES_USER=kong" \
      -e "POSTGRES_DB=kong" \
      postgres:9.4
```	  
启动 Kong
```
docker run -d --name kong \
      --link kong-database:kong-database \
      -e "KONG_DATABASE=postgres" \
      -e "KONG_CASSANDRA_CONTACT_POINTS=kong-database" \
      -e "KONG_PG_HOST=kong-database" \
      -p 8000:8000 \
      -p 8443:8443 \
      -p 8001:8001 \
      -p 7946:7946 \
      -p 7946:7946/udp \
      kong
```	  
检查 Kong 是否运行正常

Kong 启动以后，会监听 8000 和 8001 两个端口。其中 8001 作为 Admin API Server
```
curl http://127.0.0.1:8001 
```
### 2.2 Kong 高可用

可以通过 Nginx 或者 Kubernetes 实现 Kong 高可用，开启高可用后，系统的典型构架如下：

使用 Nginx 实现高可用可参考以下脚本：
```
upstream backend {
ip_hash;
    server 192.168.1.1:8000;
    server 192.168.1.2:8000;
    server 192.168.1.3:8000;
    }
server {
listen  8000;
# ssl     on;
# ssl_certificate      /etc/nginx/conf.d/server.cert;
# ssl_certificate_key  /etc/nginx/conf.d/server.key;
location / {
    #设置主机头和客户端真实地址，以便服务器获取客户端真实IP
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    #禁用缓存
    proxy_buffering off;
    #反向代理的地址
    proxy_pass https://backend;
}
location /status {
    stub_status on;
    auth_basic "NginxStatus";
}
}
```
### 2.3 Kong Plugin 使用举例

准备

创建一个 hello world 服务（监听端口 8889），假设宿主机 IP 为 192.168.1.4。
```
docker run -d --name=hello -p 8889:80 index.tenxcloud.com/tenxcloud/hello-world
```
将 hello world API 添加到 Kong：（由于Kong运行在容器中，upstream_url 不能使用 localhost）。
```
curl -i -X POST \
    --url http://localhost:8001/apis/ \
    --data 'name=hello' \
    --data 'upstream_url=http://192.168.1.4:8889' \
    --data 'request_host=hello-world'
```	
如果运行成功， 执行以下脚本，能够看到 Kong 的 Response 头信息和 hello world 页面。
```
curl -i -X GET \
    --url http://localhost:8000/ \
    --header 'Host: hello-world'
```	
使用 APIKey 进行身份认证

为特定API 添加权限验证：
```
curl -X POST http://localhost:8000/apis/{api}/plugins \
--data "name=key-auth"
```
这里 {api} 必须是 API 的 ID 或 Name，这里以 hello 为例。

添加成功以后，可以执行以下脚本查看该 API 的插件：
```
curl -X GET http://localhost:8001/apis/hello/plugins
```
此时，我们再次运行以下脚本 ，会得到 401 Unauthorized 的结果：
```
root@ubuntu:~# curl -i -X GET \
--url http://localhost:8000/ \
--header 'Host: hello-world'
HTTP/1.1 401 Unauthorized
Date: Mon, 10 Oct 2016 07:56:54 GMT
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
WWW-Authenticate: Key realm="kong"
Server: kong/0.9.2
{"message":"No API key found in headers or querystring"}
```
增加 Consumer，并为Consumer 增加 apiToken

不管使用 Key 进行身份认证，还是实现 Client 粒度的限速，都需要一个 Consumer ID 。

Consumer 本质上与 用户 是一个概念。Consumer ID 与 API Token 配合使用，实现身份认证的功能；还可以与 Rate limiting 配合使用，实现对特定用户限速的功能。

Consumer 的相关操作参考 API 文档 Consumer Object（https://getkong.org/docs/0.9.x/admin-api/#consumer-object）。

增加名为 test 的 Consumer：
```
root@ubuntu:~# # add consumer "test"
root@ubuntu:~# curl -X POST http://localhost:8001/consumers/ \
--data "username=test" \
--data "custom_id=id_test"
{"custom_id":"id_test","username":"test","created_at":1478075521563,"id":"2bbd5f40-f4f3-456d-9695-2e1466633615"}
```
为 consumer “test” 增加一个 api key：
```
root@ubuntu:~# # add api key for consumer "test"
root@ubuntu:~# curl -X POST http://localhost:8001/consumers/test/key-auth \
--data 'key=my-customized-key'
{"created_at":1478075713267,"consumer_id":"2bbd5f40-f4f3-456d-9695-2e1466633615","key":"my-customized-key","id":"b9e4db78-2e1a-43d0-8a22-01b889b47952"}
```
测试生成的 api key 是否正确：
```
root@ubuntu:~# # check whether api key is valid or not
root@ubuntu:~# curl -i -X GET \
--url http://localhost:8000/ \
--header "Host: hello-world" \
--header "apiKey: b9e4db78-2e1a-43d0-8a22-01b889b47952"
HTTP/1.1 200 OK
...
...
...
```
最后推荐一个UI管理程序
[kong-dashboard](https://github.com/PGBI/kong-dashboard)

参考：
- [如何使用 Node.js 和 Docker 构建高质量的微服务](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5OTAyNzQ2OA==&mid=2649692459&idx=1&sn=5f7bae5f64e8f8156b5b4f1f9bdd2426)(http://dockone.io/article/1803)

- [拿nodejs快速搭建简单Oauth认证和restful API server攻略。](https://cnodejs.org/topic/516774906d38277306ff5647)
- [Kong技术调研&curl简介](http://www.open-open.com/lib/view/open1439033151161.html)
- [Kong：Nginx支持的API管理解决方案](https://www.sdk.cn/news/1596)
- [Centos搭建Kong API框架完整教程](http://www.open-open.com/lib/view/open1457527345125.html)
- [Kong管理UI -kong-dashboard (附kong封装webservice方法)](http://www.bubuko.com/infodetail-1602982.html)

标签: docker nodejs

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