Частина X. Linux, DevOps і Deployment

Застосунок, який працює тільки на ноутбуці розробника — не production. Ця частина охоплює Linux-основи, Docker, Docker Compose, Nginx і CI.

Передумови: загальне розуміння проєкту. Рівень: Intermediate → Production.

---

Розділи

Linux

Документ	Що вивчимо
Ментальна модель Linux	kernel, userspace, файли як абстракція, PID, fd
Термінал та shell	bash, zsh, stdin/stdout/stderr, pipes, > >>, $?
Файлова система	FHS, ls, find, tree, pwd, cd, symlinks
Файли та права	chmod, chown, umask, sudo, users/groups
Процеси та порти	ps, top, kill, lsof, netstat, ss, systemctl
Пакетні менеджери	apt, pip, pyenv, nvm
SSH та сервери	ssh, scp, rsync, authorized_keys, jump host
Змінні середовища	export, .env, os.environ, secrets management
Bash скрипти	shebang, змінні, умови, цикли, функції, exit codes
Makefile	targets, phony, make test, make build

Docker

Документ	Що вивчимо
Docker та Runtime	image, container, layer cache, volumes, networks
Docker: повний посібник	Dockerfile, build, run, exec, logs, compose integration

Deployment

Документ	Що вивчимо
Django на Linux	virtualenv, gunicorn, systemd service, collectstatic
Nginx + Gunicorn/Uvicorn	proxy_pass, WebSocket upgrade, SSL, static files
Логи та моніторинг	journalctl, docker logs, LOGGING в Django
Docker основи	image layers, registry, ENTRYPOINT, multi-stage
Docker Compose	сервіси, volumes, networks, health checks, depends_on
DevOps workflow	CI/CD pipeline, blue-green deploy, rollback
Kubernetes огляд	Pod, Deployment, Service, Ingress — концептуально
Roadmap	що вчити далі після курсу

---

Ключові концепти

Docker Compose стек Notes Chat App:

# docker-compose.yml (спрощено)
services:
  db:
    image: postgres:16
    volumes: [pgdata:/var/lib/postgresql/data]

  redis:
    image: redis:7-alpine

  web:
    build: .
    command: ["/app/entrypoint.sh"]
    environment:
      DATABASE_URL: postgres://user:pass@db:5432/notes
      REDIS_URL: redis://redis:6379/0
    depends_on: [db, redis]
    ports: ["8001:8001"]

  nginx:
    image: nginx:1.27
    volumes:
      - ./nginx/nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf
      - staticfiles:/app/staticfiles
    ports: ["80:80"]
    depends_on: [web]

  selenium:
    image: selenium/standalone-chrome
    ports: ["4444:4444"]

volumes:
  pgdata:
  staticfiles:

entrypoint.sh — startup sequence:

#!/bin/bash
set -e

# 1. Чекаємо PostgreSQL
until pg_isready -h db -p 5432; do sleep 1; done

# 2. Застосовуємо міграції
python manage.py migrate --noinput

# 3. Збираємо статику
python manage.py collectstatic --noinput

# 4. Seed demo data (якщо SEED_DEMO_DATA=1)
if [ "$SEED_DEMO_DATA" = "1" ]; then
    python manage.py seed_demo_data
fi

# 5. Запускаємо Daphne ASGI server
exec daphne -b 0.0.0.0 -p 8001 notes_project.asgi:application

Nginx конфігурація для WebSocket:

# nginx/nginx.conf
upstream django {
    server web:8001;
}

server {
    listen 80;

    location / {
        proxy_pass http://django;
        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_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }

    # WebSocket upgrade
    location /ws/ {
        proxy_pass http://django;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade    $http_upgrade;   # ← обов'язково для WS
        proxy_set_header Connection "upgrade";
    }

    # Static files — Nginx роздає напряму (не Django)
    location /static/ {
        alias /app/staticfiles/;
    }
}

Environment variables — secrets:

# .env (ніколи не комітити у git)
SECRET_KEY=django-prod-secret-key-here
DATABASE_URL=postgres://user:pass@db:5432/notes
REDIS_URL=redis://redis:6379/0
DEBUG=False
ALLOWED_HOSTS=notes.example.com,www.notes.example.com

# В Python:
import os
SECRET_KEY = os.environ['SECRET_KEY']   # ← Exception якщо відсутній (не default!)

Production checklist:

✓ DEBUG=False
✓ SECRET_KEY — з env, не у коді
✓ DATABASE_URL — відсутність → Exception (не SQLite fallback!)
✓ ALLOWED_HOSTS — конкретні домени
✓ HTTPS — CSRF_TRUSTED_ORIGINS, SESSION_COOKIE_SECURE
✓ Static files — Nginx, не Django
✓ DebugExceptionMiddleware — тільки if DEBUG  (вже виправлено у Batch N)
✓ Logrotate / log aggregation
✓ Health check endpoint
✓ CI: тести зелені перед деплоєм

---

Де це у Notes Chat App

Файл	Що показує
docker-compose.yml	повний стек: db, redis, web, nginx, ngrok, selenium
Dockerfile	multi-stage build: FROM python:3.12-slim
entrypoint.sh	startup: wait-for-db → migrate → collectstatic → daphne
nginx/nginx.conf	proxy_pass, WebSocket upgrade, static alias
.github/workflows/django-tests.yml	GitHub Actions CI
notes_project/settings.py	SECRET_KEY = os.environ['SECRET_KEY'], DATABASE_URL parsing

---

Педагогічний зв'язок

Linux basics → Docker → Docker Compose → Nginx → GitHub Actions CI
Частина X охоплює весь deployment стек Notes Chat App (Крок 8 Zero to Hero)

Zero to Hero: Крок 8 — Docker Compose, Nginx, GitHub Actions.

---

Практика

1. Виконай docker compose ps — переглянь стан всіх сервісів.
2. Виконай docker compose logs web --tail=50 — знайди startup sequence.
3. Виконай docker compose exec web python manage.py shell → from django.conf import settings; print(settings.DEBUG).
4. Змінений SECRET_KEY у .env → docker compose up -d → переконайся що застосунок перезапустився.
5. Виконай docker compose exec web python manage.py check --deploy — перевір production checklist.

---

Контрольні питання

• Що таке Docker image і Docker container? Яка між ними різниця?
• Навіщо volumes: у Docker Compose? Що трапиться з даними БД без volume?
• Чому Nginx роздає /static/ напряму, а не через Django?
• Що таке ENTRYPOINT у Dockerfile?
• Чому DATABASE_URL відсутність повинна давати Exception, а не SQLite fallback?
• Що таке proxy_set_header Upgrade $http_upgrade? Навіщо для WebSocket?
• Що перевіряє python manage.py check --deploy?

---

Далі → Notes Chat App Deep Dive — фінальний архітектурний розбір.