在Ubuntu 14.04上设置生产环境可用的Node.js

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前言Node.js是一个开源的JavaScript运行时环境，开发者可以用它方便的构建服务器端应用和网络应用。Node.js可在Linux、OS X、FreeBSD和Windows上运行，在其上运行的应用使用JavaScript编写。Node.js应用可以在命令行运行，然而本文的目的在于以服务的方式运行Node.js应用，让这些应用可以在系统重启或遇到错误时自动重启，以配合生产环境的需求。
本文将设置一个可用于线上的Node.js环境，该环境包含两台Ubuntu 14.04服务器：一台运行PM2管理下的Node.js应用，另一台是踏板服务器，让用户通过Nginx反向代理登陆到应用服务器。
本教程有一个CentOS版本，可以在这里查阅。
前提条件本教程中的两台Ubuntu 14.04之间通过私有网络连接（在同一数据中心内），两台服务器的命名如下：

• app：安装了Node.js运行时、Node.js应用和PM2的服务器
• web：安装了Nginx（做反向代理）的踏板服务器。用户访问本机的IP以连接到app服务器。
  

你也可以只用单台服务器完成本教程，只需要把教程中涉及app服务器私有IP的地方都换成本机IP（127.0.0.1）即可。
整个部署的图示如下：

在开始操作之前，你的两台服务器上都需要设置好具备sudo权限的普通非root用户，我们需要用这个用户名登陆到服务器上。如果你还没设置过，可以参阅我们的Ubuntu 14.04初始配置教程。
如果你想通过域名（而不是IP）来访问web服务器，则你需要购买一个域名，然后参阅如下教程完成设置：

    How To Set Up a Host Name with DigitalOcean
    How to Point to DigitalOcean Nameservers From Common Domain Registrars

上述条件达成后，进入下述步骤开始在app服务器上安装Node.js。
安装Node.js

我们将在app服务器上安装最新LTS版本的Node.js。

在app服务器上，运行apt-get更新命令：

sudo apt-get update

然后安装git（npm的安装需要git）：

sudo apt-get install git

到Node.js官网找到Linux软件包（.tar.xz）的下载连接，右键复制地址。本教程撰文时的最新LTS版本是4.2.3，如果你希望安装最新的stable版本，可以到stable版本下载页面获取下载地址。

进入home目录，用wget下载Node.js的源代码：

cd ~

wget https://nodejs.org/dist/v4.2.3/node-v4.2.3-linux-x64.tar.gz

下载完毕之后，解压缩到node目录下：

mkdir node

tar xvf node-v*.tar.?z --strip-components=1 -C ./node

解压缩之后，压缩包就没用了。可以回到刚才的目录删除之前下载的压缩包：

cd ~

rm -rf node-v*

然后，我们要配置npm的全局prefix，用于创建Node软件包的符号连接（symbolic link）。我们在这里将默认目录设置为/usr/local：

mkdir node/etc

echo 'prefix=/usr/local' > node/etc/npmrc

现在，将node和npm的二进制文件移动到安装路径下（我们的安装路径是/opt/node）：

sudo mv node /opt/

然后，将文件的所有者设置为root：

sudo chown -R root: /opt/node

然后，为node和npm的二进制文件设置符号链接。我们使用的是/usr/local/bin：

sudo ln -s /opt/node/bin/node /usr/local/bin/node

sudo ln -s /opt/node/bin/npm /usr/local/bin/npm

最后，确认Node是否正确安装：

node -v

如此，Node.js运行时的安装就完成了。现在开始编写我们的Node.js应用。
创建Node.js应用

我们将创建一个简单的“Hello World”应用，该应用针对所有的HTTP请求返回“Hello World”。你也可以直接部署你自己的应用，只是要确保你的应用监听的IP地址和端口是正确的。

我们希望该应用响应来自反向代理服务器“web”的请求，因此需要在app服务器配置私有网络的服务器间通讯。你需要知道app服务器的私有网络地址。

对于DigitalOcean的用户而言，你的droplet的私有IP可以在Metadata服务中查询——在app服务器上使用curl命令获取此IP：

curl -w "\n" http://169.254.169.254/metadata/ ... vate/0/ipv4/address

该命令返回的结果就是该服务器的私有IP，将它复制下来以备后续使用。
Hello World代码

现在，创建我们的Node.js应用。本教程使用vi编辑器，创建的应用叫做hello.js：

cd ~

vi hello.js

将下面的代码复制到文件里。记得把app服务器的私有IP（两处APP_PRIVATE_IP_ADDRESS部分的内容）替换成你自己的。下面定义使用的端口是8080，如果有需要，你也可以改成自己的（只能是非admin的端口，即1024以上的）：

hello.js

var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello World\n');
}).listen(8080, 'APP_PRIVATE_IP_ADDRESS');
console.log('Server running at http://APP_PRIVATE_IP_ADDRESS:8080/');

保存退出。

该应用能够监听指定的IP地址和端口，并返回“Hello World”以及200 HTTP状态码。该应用目前仅能被同一私有网络上的服务器访问——比如我们的web服务器。
测试应用（可选）

要测试应用，可以在app服务器上敲入如下命令：

node hello.js

注：用本指令运行Node.js应用的时候，其他发给该服务器的命令会被阻挡。测试结束后，记得用CTRL+C退出应用。

打开另一个终端进程，连接到web服务器上，从该服务器访问app服务器的私有IP。我们用curl命令（记得将APP_PRIVATE_IP_ADDRESS和8080端口替换成你自己的）：

curl http://APP_PRIVATE_IP_ADDRESS:8080

如果输出的内容是下面这样的，说明应用运行正常，测试通过：

Output:
Hello World

否则，请回去检查Node.js应用的运行状态，以及上面配置的IP地址和端口是否有误。

测试完成之后，回到app服务器上CTRL+C退出应用。
安装PM2

PM2是一个Node.js应用的进程管理器。PM2将Node.js应用作为守护进程（服务）进行管理，这样比较方便。

我们将用NPM（Node软件包模块）在app服务器上安装PM2。输入下述命令：

sudo npm install pm2 -g

使用PM2管理应用

PM2的用法很简单。我们将介绍一些PM2的基本用法。
启动应用

首先，使用pm2 start命令启动我们的hello.js，这会让应用在后台运行：

pm2 start hello.js

该命令同时将该应用加入到了PM2的进程列表中。每次用PM2启动一个应用时，终端都会返回如下输出：

Output:
┌──────────┬────┬──────┬──────┬────────┬───────────┬────────┬────────────┬──────────┐
│ App name │ id │ mode │ PID  │ status │ restarted │ uptime │     memory │ watching │
├──────────┼────┼──────┼──────┼────────┼───────────┼────────┼────────────┼──────────┤
│ hello    │ 0  │ fork │ 5871 │ online │         0 │ 0s     │ 9.012 MB   │ disabled │
└──────────┴────┴──────┴──────┴────────┴───────────┴────────┴────────────┴──────────┘

从上面可以看到，PM2会给运行的应用自动分配一个应用名（就是该应用的文件名减掉.js后缀）以及一个PM2 id。PM2同时还维护其他信息，如进程的PID、当前状态、以及内存使用情况。

在PM2下运行的应用如果崩溃或者被kill，则会自动重启。如果希望在系统重启（boot或reboot）后也能够自动运行，则可以使用PM2的startup子命令。

startup子命令会创建一个启动脚本，用于在服务器启动时打开PM2以及其所管理的所有进程。你需要在命令中指定操作系统，在本教程中是ubuntu：

pm2 startup ubuntu

返回的结果中，最后一行是一个命令，这个命令需要我们手动执行一次（以superuser的权限）：

Output:
[PM2] You have to run this command as root
[PM2] Execute the following command :
[PM2] sudo su -c "env PATH=$PATH:/opt/node/bin pm2 startup ubuntu -u sammy --hp /home/sammy"

把它复制下来，运行之，就实现了系统重启后应用也能自动启动的功能：

sudo su -c "env PATH=$PATH:/opt/node/bin pm2 startup ubuntu -u sammy --hp /home/sammy"

PM2的其他用法（可选）

PM2还有其他一些子选项，可用于应用的管理和信息查询。PM2的帮助页面可以通过运行pm2调出，里面列出了更详细的用法。本文只是简单的介绍一些。

停止应用（用应用名或PM2 id指定）：

pm2 stop example

重启应用（用应用名或PM2 id指定）：

pm2 restart example

列出当前管理中的应用列表：

pm2 list

关于指定应用的详细信息（用应用名或PM2 id指定）：

pm2 info example

显示应用状态、CPU、内存使用情况：

pm2 monit

现在我们完成了Node.js应用的启动和PM2的设置，可以去web服务器设置反向代理了。
设置反向代理服务器

我们将用Nginx将用户的访问请求反向代理到app服务器的私有IP上。本教程将从头设置一个Nginx，如果你的系统上已经配置过Nginx，则可以直接将下文的location部分内容复制粘贴到你自己的配置文件里（不要跟现有的配置起冲突就行）。

进入web服务器，更新软件列表：

sudo apt-get update

用apt-get安装Nginx：

sudo apt-get install nginx

用vi打开Nginx配置文件：

sudo vi /etc/nginx/sites-available/default

删掉原来的内容，将下面的内容复制粘贴进去。其中，server_name部分设置为web服务器本机的IP或域名，APP_PRIVATE_IP_ADDRESS设置为app服务器的私有IP。如果上面步骤中使用的不是8080端口，也需要修改：

/etc/nginx/sites-available/default

server {
    listen 80;

    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://APP_PRIVATE_IP_ADDRESS:8080;
        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;
    }
}

上述配置将访问web服务器根地址的请求转发到了app服务器上，即，针对http://example.com/的访问，其请求被转发到APP_PRIVATE_IP_ADDRESS的8080端口上，其上的Node.js应用返回的内容再通过web服务器返回到浏览器。

我们还可以在web服务器上添加更多的转发，这只需要添加location内容块即可。比如说，我们想把针对http://example.com/app2的访问都转发到APP_PRIVATE_IP_ADDRESS的8081端口上，就可以添加下面的内容：

    location /app2 {
        proxy_pass http://APP_PRIVATE_IP_ADDRESS:8081;
        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;
    }

编辑完毕之后，保存退出。

在web服务器上重启Nginx：

sudo service nginx restart

如果我们的Node.js应用运行正常，应用配置和Nginx配置都正确，则我们在浏览器里访问web服务器的时候，就能够访问到我们的应用。现在就到浏览器里输入web服务器的公网IP或域名试试看吧！
总结

至此，我们现在有一台跑着Node.js应用的app服务器运行在一个Nginx反向代理服务器的后面，而且这台反向代理服务器还可以同时给其他应用提供反向代理。