Настройка приложения Node.js для работы в среде Ubuntu 20.04

Введение

Node.js — среда исполнения JavaScript с открытым исходным кодом, предназначенная для построения серверных и сетевых приложений. Данная платформа работает в операционных системах Linux, macOS, FreeBSD и Windows. Хотя вы можете запускать приложения Node.js через командную строку, этот обучающий модуль посвящен их запуску в качестве службы. Это означает, что они будут перезапускаться при перезагрузке системы или неисправности, и что их можно безопасно использовать в производственной среде.

В этом обучающем модуле вы научитесь создавать готовую производственную среду Node.js на одном сервере Ubuntu 20.04. Этот сервер будет выполнять приложение Node.js под управлением PM2 и предоставлять пользователям безопасный доступ к приложению через обратный прокси-сервер Nginx. Сервер Nginx обеспечивает поддержку HTTPS с использованием бесплатного сертификата от Let’s Encrypt.

Предварительные требования

Этот обучающий модуль предполагает, что у вас имеется следующее:

• Сервер Ubuntu 20.04, настроенный в соответствии с указаниями обучающего модуля Начальная настройка сервера Ubuntu 20.04. В системе должен быть задан пользователь без привилегий root с привилегиями sudo, а также должен быть включен брандмауэр.
• Доменное имя, указывающее на публичный IP-адрес вашего сервера. В этом обучающем модуле мы будем использовать доменное имя example.com.
• Веб-сервер Nginx, установленный в соответствии с указаниями обучающего модуля Установка Nginx в Ubuntu 20.04.
• Конфигурация Nginx с SSL с использованием сертификатом Let’s Encrypt. Статья Защита веб-сервера Nginx сертификатом Let’s Encrypt в Ubuntu 20.04 поможет вам выполнить необходимые настройки.

Если предварительные требования выполнены, у вас должен быть сервер, обслуживающий используемую по умолчанию страницу назначения вашего домена по адресу https://example.com/.

Шаг 1 — Установка Node.js

Для начала мы установим самый быстрый выпуск LTS Node.js, используя архивы пакетов NodeSource.

Вначале мы установим NodeSource PPA, чтобы получить доступ к его содержимому. Убедитесь, что вы находитесь в домашнем каталоге, и используйте curl для получения скрипта установки для последней версии LTS Node.js из его архивов.

cd ~
curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_14.x -o nodesource_setup.sh

Вы можете просмотреть содержимое скрипта с помощью nano или предпочитаемого текстового редактора:

nano nodesource_setup.sh

Завершив проверку скрипта, запустите его от имени пользователя sudo:

sudo bash nodesource_setup.sh

Архив PPA будет добавлен в вашу конфигурацию и кэш локальных пакетов автоматически обновится. После запуска скрипта установки Nodesource вы можете установить пакет Node.js:

sudo apt install nodejs

Чтобы проверить номер версии Node.js, установленной на начальном шаге, введите:

nodejs -v

Output
v14.4.0

Пакет nodejs содержит двоичный файл nodejs, а также диспетчер пакетов npm для модулей Node, так что отдельно устанавливать npm не нужно.

npm использует файл конфигурации в домашнем каталоге, чтобы отслеживать обновления. Он создается при первом запуске npm. Выполните следующую команду, чтобы проверить установку npm и создать файл конфигурации:

npm -v

Output
6.14.5

Для работы некоторых пакетов npm (например, требующих компиляцию кода из источника) потребуется установить пакет build-essential:

sudo apt install build-essential

Теперь у вас есть необходимые инструменты для работы с пакетами npm, которые требуют компиляции кода из источника.

Установив исполняемый модуль Node.js, мы можем перейти к написанию приложения Node.js.

Шаг 2 — Создание приложения Node.js

Напишем приложение Hello World, возвращающее «Hello World» в ответ на любые запросы HTTP. Этот образец приложения поможет вам выполнить настройку Node.js. Вы можете заменить его собственным приложением, но при этом обязательно измените приложение для прослушивания подходящих IP-адресов и портов.

Вначале создадим образец приложения под именем hello.js:

cd ~
nano hello.js

Вставьте в файл следующий код:

const http = require('http');

const hostname = 'localhost';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello World!\n');
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

Сохраните файл и выйдите из редактора.

Это приложение Node.js прослушивает заданный адрес (localhost) и порт (3000) и возвращает текст «Hello World!» с кодом успешного выполнения a 200 HTTP. Поскольку мы прослушиваем localhost, удаленные клиенты не смогут подключиться к нашему приложению.

Чтобы протестировать приложение, введите:

node hello.js

Результат будет выглядеть следующим образом:

Output
Server running at http://localhost:3000/

Чтобы протестировать приложение, откройте на сервере другой сеанс терминала и подключитесь к localhost с помощью команды curl:

curl http://localhost:3000

Если вы увидите следующий результат, приложение работает нормально и прослушивает правильные адрес и порт:

Output
Hello World!

Если вы не увидите ожидаемого результата, убедитесь, что ваше приложение Node.js запущено и настроено для прослушивание правильных адреса и порта.

Убедившись, что приложение работает, остановите его (если еще не сделали этого) нажатием CTRL+C.

Шаг 3 — Установка PM2

Теперь установим диспетчер процессов PM2, предназначенный для приложений Node.js. PM2 позволяет преобразовывать приложения в демонов, чтобы они работали как службы в фоновом режиме.

Используйте npm для установки последней версии PM2 на своем сервере:

sudo npm install pm2@latest -g

Опция -g указывает npm выполнить глобальную установку модуля, чтобы он был доступен в масштабе всей системы.

Вначале используем команду pm2 для запуска вашего приложения hello.js в фоновом режиме:

pm2 start hello.js

Также она добавит ваше приложение в список процессов PM2, которы йвыводится при каждом запуске приложения:

Output
...
[PM2] Spawning PM2 daemon with pm2_home=/home/sammy/.pm2
[PM2] PM2 Successfully daemonized
[PM2] Starting /home/sammy/hello.js in fork_mode (1 instance)
[PM2] Done.
┌────┬────────────────────┬──────────┬──────┬───────────┬──────────┬──────────┐
│ id │ name               │ mode     │ ↺    │ status    │ cpu      │ memory   │
├────┼────────────────────┼──────────┼──────┼───────────┼──────────┼──────────┤
│ 0  │ hello              │ fork     │ 0    │ online    │ 0%       │ 25.2mb   │
└────┴────────────────────┴──────────┴──────┴───────────┴──────────┴──────────┘

Как указано выше, PM2 автоматически присваивает App name (основанное на имени файла, без расширения .js) и PM2 id. PM2 также обслуживает другие данные, такие как PID процесса, его текущее состояние и использование памяти.

Приложения, запускаемые через PM2, автоматически перезапускаются в случае сбоя или прекращения работы приложения, но мы можем выполнить дополнительный шаг, чтобы запускать приложение при запуске системы с помощью субкоманды startup. Эта субкоманда генерирует и настраивает скрипт запуска PM2 и управляемых им процессов при загрузке сервера:

pm2 startup systemd

Последняя строка результатов содержит команду, которую нужно запустить с привилегиями суперпользователя для настройки запуска PM2 при загрузке:

Output
[PM2] Init System found: systemd
sammy
[PM2] To setup the Startup Script, copy/paste the following command:
sudo env PATH=$PATH:/usr/bin /usr/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 startup systemd -u sammy --hp /home/sammy

Запустите команду из результатов, указав свое имя пользователя вместо sammy:

sudo env PATH=$PATH:/usr/bin /usr/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 startup systemd -u sammy --hp /home/sammy

Дополнительно мы можем сохранить список процессов PM2 и соответствующие среды:

pm2 save

Теперь вы создали блок systemd, который запускает pm2 для вашего пользователя при загрузке. Этот экземпляр pm2 запускает hello.js.

Запустите службу с помощью команды systemctl:

sudo systemctl start pm2-sammy

Если на этом этапе вы увидите ошибку, вам может потребоваться перезагрузка, которую можно выполнить с помощью sudo reboot.

Проверьте состояние блока systemd:

systemctl status pm2-sammy

Подробный обзор блока systemd можно найти в разделе Основы работы с Systemd: работа со службами, блоками и журналом.

В дополнение к уже описанным субкомандам PM2 предоставляет много субкоманд, позволяющих управлять информацией о ваших приложениях и искать такую информацию.

Остановите приложение с помощью этой команды (укажите имя приложения PM2 или id):

pm2 stop app_name_or_id

Перезапустите приложение:

pm2 restart app_name_or_id

Выведем список приложений, управление которыми осуществляет PM2:

pm2 list

Получим информацию об определенном приложении по имени приложения:

pm2 info app_name

Монитор процесса PM2 запускается с помощью субкоманды monit. При этом отображается состояние приложение, использование ресурсов ЦП и использование памяти:

pm2 monit

При запуске команды pm2 без аргументов отображается страница справки с примерами использования.

Теперь ваше приложение Node.js запущено и управляется PM2, и мы можем настроить обратный прокси-сервер.

Шаг 4 — Настройка Nginx в качестве обратного прокси-сервера

Ваше приложение запущено и прослушивает localhost, но вам нужно дать пользователям возможность доступа к нему. Для этой цели мы настроим веб-сервер Nginx в качестве обратного прокси-сервера.

В предварительных обучающих модулях вы настроили конфигурацию Nginx в файле /etc/nginx/sites-available/example.com. Откройте этот файл для редактирования:

sudo nano /etc/nginx/sites-available/example.com

В блоке server должен содержаться блок location /. Замените содержимое этого блока следующей конфигурацией. Если ваше приложение настроено для прослушивания другого порта, измените номер порта в выделенной части на подходящий:

server {
...
    location / {
        proxy_pass http://localhost:3000;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
...
}

Так сервер настраивается для ответа на запросы root. Если наш сервер доступен по адресу example.com, при попытке доступа к https://example.com/ через браузер будет отправлен запрос hello.js с прослушиванием порта 3000 хоста localhost.

Вы можете добавить в этот же серверный блок дополнительные блоки location, чтобы предоставить другим приложениям доступ к этому же серверу. Например, если вы используете другое приложение Node.js на порту 3001, вы сможете добавить следующий блок location, чтобы разрешить доступ к нему через https://example.com/app2:

server {
...
    location /app2 {
        proxy_pass http://localhost:3001;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
...
}

Завершив добавление блоков location для ваших приложений, сохраните файл и закройте редактор.

Убедитесь в отсутствии ошибок синтаксиса с помощью следующей команды:

sudo nginx -t

Перезапустите Nginx:

sudo systemctl restart nginx

Если ваше приложение Node.js запущено и конфигурации вашего приложения и Nginx настроены правильно, вы должны иметь возможность доступа к вашему приложению через обратный прокси-сервер Nginx. Попробуйте открыть URL вашего сервера (публичный IP-адрес или доменное имя).

Заключение

Поздравляем! Теперь у вас есть приложение Node.js, работающее за обратным прокси-сервером Nginx на сервере Ubuntu 20.04. Настройка обратного прокси-сервера достаточно гибкая, чтобы предоставить вашим пользователям доступ к другим приложениям или статическому веб-контенту, который вы хотите опубликовать.