Bereitstellen einer Python-Web-App (Django oder Flask) mit PostgreSQL in Azure

In diesem Tutorial stellen Sie eine datengesteuerte Python-Web-App (Django oder Flask) mit dem relationalen Datenbankdienst Azure Database for PostgreSQL in Azure App Service bereit. Azure App Service unterstützt Python 3.7 oder höher in einer Linux-Serverumgebung.

Ein Architekturdiagramm, das einen App Service mit einer PostgreSQL-Datenbank in Azure zeigt.

Um dieses Tutorial abzuschließen, benötigen Sie Folgendes:

Beispielanwendung

Python-Beispielanwendungen, die das Flask- und Django-Framework verwenden, werden bereitgestellt, um Sie beim Absolvieren dieses Tutorials zu unterstützen. Um sie bereitzustellen, ohne sie lokal auszuführen, überspringen Sie diesen Teil.

Um die Anwendung lokal auszuführen, stellen Sie sicher, dass Python 3.7 oder höher und PostgreSQL lokal installiert sind. Laden Sie dann die App herunter, oder klonen Sie sie:

git clone https://github.com/Azure-Samples/msdocs-flask-postgresql-sample-app

Navigieren Sie zum Anwendungsordner:

cd msdocs-python-flask-webapp-quickstart

Erstellen Sie anhand der Datei .env.sample eine ENV-Datei, wie unten gezeigt. Legen Sie den Wert von DBNAME auf den Namen einer vorhandenen Datenbank in Ihrer lokalen PostgreSQL-Instanz fest. Legen Sie die Werte von DBHOST, DBUSER und DBPASS entsprechend Ihrer lokalen PostgreSQL-Instanz fest.

DBNAME=<database name>
DBHOST=<database-hostname>
DBUSER=<db-user-name>
DBPASS=<db-password>

Erstellen Sie eine virtuelle Umgebung für die App:

py -m venv .venv
.venv\scripts\activate

Installieren Sie die Abhängigkeiten:

pip install -r requirements.txt

Führen Sie die Beispielanwendung mit folgenden Befehl aus:

# Run database migration
flask db upgrade
# Run the app at http://127.0.0.1:5000
flask run

1. Erstellen von App Service und PostgreSQL

In diesem Schritt erstellen Sie die Azure-Ressourcen. Die in diesem Tutorial ausgeführten Schritte erstellen eine Reihe standardmäßig sicherer Ressourcen, die App Service und Azure Database for PostgreSQL umfassen. Für den Erstellungsprozess geben Sie Folgendes an:

  • Den Namen für die Web-App. Dieser Name wird als Teil des DNS-Namens für Ihre Web-App im Format https://<app-name>.azurewebsites.net verwendet.
  • Die Region für die physische Ausführung der App in der Welt
  • Der Runtimestapel für die App. Hier wählen Sie die Version von Python aus, die für Ihre App verwendet werden soll.
  • Der Hostingplan für die App. Dies ist der Tarif, der die Features und Skalierungskapazität für Ihre App enthält.
  • Die Ressourcengruppe für die App. Mit einer Ressourcengruppe können Sie (in einem logischen Container) alle für die Anwendung benötigten Azure-Ressourcen gruppieren.

Melden Sie sich beim Azure-Portal an, und führen Sie die folgenden Schritte aus, um Ihre Azure App Service-Ressourcen zu erstellen.

Schritt 1: Führen Sie im Azure-Portal die folgenden Schritte aus:

  1. Geben Sie auf der Suchleiste oben im Azure-Portal „Web App Datenbank“ ein.
  2. Wählen Sie das Element mit der Bezeichnung Web-App + Datenbank unter der Überschrift Marketplace aus. Sie können auch direkt zum Erstellungs-Assistenten navigieren.

Screenshot: Verwenden des Suchfelds auf der oberen Symbolleiste, um den Erstellungs-Assistenten „Web-App + Datenbank“ zu finden.

Schritt 2: Füllen Sie das Formular auf der Seite Web-App + Datenbank erstellen wie folgt aus.

  1. Ressourcengruppe: Wählen Sie Neu erstellen aus, und verwenden Sie den Namen msdocs-python-postgres-tutorial.
  2. Region: Eine beliebige Azure-Region in Ihrer Nähe.
  3. Name:msdocs-python-postgres-XYZ, wobei XYZ für drei beliebige Zeichen steht. Dieser Name muss innerhalb von Azure eindeutig sein.
  4. Runtimestapel:Python 3.9.
  5. HostingplanBasic. Wenn Sie bereit sind, können Sie später auf einen Produktionstarif hochskalieren.
  6. PostgreSQL – Flexibler Server ist standardmäßig als Datenbankmodul ausgewählt.
  7. Klicken Sie auf Überprüfen + erstellen.
  8. Wenn die Überprüfung abgeschlossen ist, wählen Sie Erstellen aus.

Screenshot: wie eine neue App und Datenbank im „Web-App + Datenbank“-Assistenten konfiguriert wird.

Schritt 3: Die Bereitstellung dauert einige Minuten. Wählen Sie nach Abschluss der Bereitstellung die Schaltfläche Zu Ressource wechseln aus. Sie werden direkt zur App Service App weitergeleitet, aber die folgenden Ressourcen werden erstellt:

  • Ressourcengruppe → Der Container für alle erstellten Ressourcen.
  • App Service-Plan → Definiert die Berechnungsressourcen für App Service. Ein Linux-Plan im Basic-Tarif wird erstellt.
  • App Service → Stellt Ihre App dar und wird im App Service Plan ausgeführt.
  • Virtuelles Netzwerk → Integriert mit der App Service App und isoliert den Backend-Netzwerkdatenverkehr.
  • Azure Database for PostgreSQL – Flexibler Server: Nur aus dem virtuellen Netzwerk zugänglich. Eine Datenbank und ein Benutzer werden für Sie auf dem Server erstellt.
  • Private DNS-Zone: Aktiviert die DNS-Auflösung des PostgeSQL-Servers im virtuellen Netzwerk.

Screenshot: Abgeschlossener Bereitstellungsprozess

Treten Probleme auf? Informieren Sie uns darüber.

2. Überprüfen der Verbindungseinstellungen

Der Erstellungs-Assistent hat die Verbindungsvariablen für Sie bereits als App-Einstellungen generiert.

Schritt 1: Wählen Sie auf der Azure App Service-Seite im linken Menü Konfiguration aus.

Screenshot: wie die Konfigurationsseite in App Service geöffnet wird.

Schritt 2: Überprüfen Sie auf der Registerkarte Anwendungseinstellungen auf der Seite Konfiguration, ob DBNAME, DBHOST, DBUSER und DBPASS vorhanden sind. Sie werden als Umgebungsvariablen in die Laufzeitumgebung eingefügt. App-Einstellungen eignen sich gut, um Verbindungsgeheimnisse aus Ihrem Coderepository herauszuhalten.

Screenshot: wie Sie die automatisch generierte Zeichenfolge sehen können.

Treten Probleme auf? Lesen Sie zunächst das Handbuch zur Problembehandlung, andernfalls informieren Sie uns darüber.

3. Bereitstellen von Beispielcode

In diesem Schritt konfigurieren Sie die GitHub-Bereitstellung mithilfe von GitHub Actions. Es ist nur eine der vielen Möglichkeiten, um App Service bereitzustellen, aber auch eine hervorragende Möglichkeit, eine kontinuierliche Integration in Ihren Bereitstellungsprozess zu haben. Standardmäßig startet jede git push in Ihrem GitHub-Repository die Build- und Bereitstellungsaktion.

Schritt 1: In einem neuen Browserfenster:

  1. Melden Sie sich bei Ihrem GitHub-Konto an.
  2. Navigiere zu https://github.com/Azure-Samples/msdocs-flask-postgresql-sample-app.
  3. Wählen Sie Fork aus.
  4. Wählen Sie Fork erstellen aus.

Screenshot des Erstellens eines Forks des GitHub-Beispielrepositorys (Flask).

Schritt 2: Öffnen Sie auf der GitHub-Seite Visual Studio Code im Browser, indem Sie die .-Taste drücken.

Screenshot des Öffnens der Visual Studio Code-Browsererfahrung in GitHub (Flask).

Schritt 3: Öffnen Sie in Visual Studio Code im Browser azureproject/production.py im Explorer. Sehen Sie sich die in der Produktionsumgebung verwendeten Umgebungsvariablen an, einschließlich der App-Einstellungen, die auf der Konfigurationsseite angezeigt wurden.

Screenshot von Visual Studio Code im Browser mit einer geöffneten Datei (Flask).

Schritt 4. Wählen Sie, wenn Sie wieder auf der App Service-Seite sind, im linken Menü Bereitstellungscenter aus.

Screenshot des Öffnens des Bereitstellungscenters in App Service (Flask).

Schritt 5. Auf der Seite Bereitstellungscenter:

  1. Wählen Sie in Quelle die Option GitHub aus. Standardmäßig wird GitHub Actions als Buildanbieter ausgewählt.
  2. Melden Sie sich bei Ihrem GitHub-Konto an und folgen Sie der Aufforderung, Azure zu autorisieren.
  3. Wählen Sie in Organisation Ihr Konto aus.
  4. Wählen Sie im Repository das Repository msdocs-flask-postgresql-sample-app aus.
  5. Wählen Sie in Branch die Option Hauptbereich aus.
  6. Wählen Sie im oberen Menü Speichern aus. App Service committet eine Workflowdatei in das ausgewählte GitHub-Repository im .github/workflows-Verzeichnis.

Screenshot des Konfigurierens von CI/CD mittels GitHub Actions (Flask).

Schritt 6. Auf der Seite Bereitstellungscenter:

  1. Wählen Sie Protokolle aus. Eine Bereitstellungsausführung wird bereits gestartet.
  2. Wählen Sie im Protokollelement für die Bereitstellungsausführung die Option Build/Deploy Logs aus.

Screenshot des Öffnens von Bereitstellungsprotokollen im Bereitstellungscenter (Flask).

Schritt 7. Sie werden an Ihr GitHub-Repository weitergeleitet und sehen, dass die GitHub-Aktion ausgeführt wird. Die Workflowdatei definiert zwei separate Phasen, Erstellen und Bereitstellen. Warten Sie, bis die GitHub-Ausführung den Status Abgeschlossen anzeigt. Dies dauert ca. 5 Minuten.

Screenshot einer aktiven GitHub-Ausführung (Flask).

Treten Probleme auf? Lesen Sie zunächst das Handbuch zur Problembehandlung, andernfalls informieren Sie uns darüber.

4. Generieren des Datenbankschemas

Mit der durch das virtuelle Netzwerk geschützten PostgreSQL-Datenbank besteht die einfachste Möglichkeit zum Ausführen von Flask-Datenbankmigrationen in einer SSH-Sitzung mit dem App Service-Container.

Schritt 1: Zurück auf der Azure App Service-Seite wählen Sie im linken Menü SSH aus.

  1. Klicken Sie auf Starten.

Screenshot des Öffnens der SSH-Shell für Ihre App im Azure-Portal (Flask).

Schritt 2: Führen Sie im SSH-Terminal flask db upgrade aus. Wenn dies erfolgreich ist, stellt App Service erfolgreich eine Verbindung mit der Datenbank her. Nur Änderungen an Dateien in /home können über den Neustart der App hinaus beibehalten werden. Änderungen außerhalb von /home bleiben nicht erhalten.

Screenshot der Befehle zum Ausführen in der SSH-Shell mit ihren Ausgaben (Flask).

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5. Navigieren zur App

Schritt 1: Auf der App Service-Seite:

  1. Wählen Sie im Menü auf der linken Seite die Option Übersicht aus.
  2. Wählen Sie die URL Ihrer App aus. Sie können auch direkt zu https://<app-name>.azurewebsites.net navigieren.

Screenshot: wie ein App Service vom Azure-Portal gestartet wird.

Schritt 2: Fügen Sie der Liste einige Aufgaben hinzu. Glückwunsch! Sie führen eine sichere datengesteuerte Flask-App in Azure App Service aus, mit Konnektivität zu Azure Database for PostgreSQL.

Ein Screenshot der Flask-Web-App mit PostgreSQL, die in Azure ausgeführt wird und Restaurants und Restaurantbewertungen anzeigt.

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6. Streamen von Diagnoseprotokollen

Azure App Service erfasst alle Nachrichten, die in der Konsole ausgegeben werden, um Sie bei der Diagnose von Problemen mit Ihrer Anwendung zu unterstützen. Die Beispiel-App enthält print()-Anweisungen, um diese Funktion wie nachfolgend gezeigt zu veranschaulichen:

def index(request):
    print('Request for index page received')

    restaurants = Restaurant.objects.annotate(avg_rating=Avg('review__rating')).annotate(review_count=Count('review'))
    return render(request, 'restaurant_review/index.html', {'restaurants': restaurants })

Schritt 1: Auf der App Service-Seite:

  1. Wählen Sie im linken Menü App Service-Protokolle aus.
  2. Wählen Sie unter Anwendungsprotokollierung die Option Dateisystem aus.

Screenshot: wie native Protokolle in App Service im Azure-Portal aktiviert werden.

Schritt 2: Wählen Sie im Menü auf der linken Seite die Option Protokollstream aus. Sie sehen die Protokolle für Ihre App, einschließlich Plattformprotokolle und Protokolle innerhalb des Containers.

Screenshot: wie der Protokollstream im Azure-Portal angezeigt wird.

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7. Bereinigen von Ressourcen

Wenn Sie fertig sind, können Sie alle Ressourcen aus Ihrem Azure-Abonnement löschen, indem Sie die Ressourcengruppe löschen.

Schritt 1: In der Suchleiste oben im Azure-Portal:

  1. Geben Sie den Ressourcengruppennamen ein.
  2. Wählen Sie die Ressourcengruppe aus.

Screenshot: Suchen nach einer Ressourcengruppe und Navigieren zu einer Ressourcengruppe im Azure-Portal

Schritt 2: Wählen Sie auf der Seite „Ressourcengruppe“ die Option Ressourcengruppe löschen aus.

Screenshot: Position der Schaltfläche „Ressourcengruppe löschen“ im Azure-Portal.

Schritt 3.

  1. Geben Sie den Namen der Ressourcengruppe ein, um Ihre Löschung zu bestätigen.
  2. Klicken Sie auf Löschen.

Screenshot: Bestätigungsdialogfeld für das Löschen einer Ressourcengruppe im Azure-Portal :

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Häufig gestellte Fragen

Wie viel kostet diese Einrichtung?

Die Preise für die Erstellungsressourcen sind wie folgt:

  • Der App Service-Plan wird im Tarif Basic erstellt und kann hoch- oder herunterskaliert werden. Informationen dazu finden Sie unter App Service – Preise.
  • PostgreSQL – Flexibler Server wird in der niedrigsten burstfähigen Dienstebene, Standard_B1ms, mit der Mindestspeichergröße erstellt, die hoch- und herunterskaliert werden kann. Weitere Informationen finden Sie unter Azure Database for PostgreSQL – Preise.
  • Das virtuelle Netzwerk hat keine Gebühr, es sei denn, Sie konfigurieren zusätzliche Funktionen, z. B. Peering. Siehe Azure Virtual Network Preise.
  • Die private DNS-Zone verursacht eine kleine Gebühr. Siehe Azure DNS-Preise.

Wie stelle ich mit anderen Tools eine Verbindung mit dem PostgreSQL-Server her, der hinter dem virtuellen Netzwerk geschützt ist?

  • Für den einfachen Zugriff aus einem Befehlszeilen-Tool können Sie psql über das SSH-Terminal der App ausführen.
  • Um eine Verbindung mit einem Desktoptool herzustellen, muss sich Ihr Computer innerhalb des virtuellen Netzwerks befinden. Es könnte beispielsweise eine Azure-VM sein, die mit einem der Subnetze verbunden ist, oder ein Computer in einem lokalen Netzwerk, das über eine Standort-zu-Standort-VPN-Verbindung mit dem virtuellen Azure-Netzwerk verfügt.
  • Sie können Azure Cloud Shell auch in das virtuelle Netzwerk integrieren.

Wie funktioniert die lokale App-Entwicklung mit GitHub Actions?

Nehmen Sie die automatisch generierte Workflowdatei von App Service als Beispiel; jede git push startet eine neue Build- und Bereitstellungsausführung. Aus einem lokalen Klon des GitHub-Repositorys können Sie die gewünschten Updates zu GitHub pushen. Beispiel:

git add .
git commit -m "<some-message>"
git push origin main

Wie ist das Django-Beispiel für die Ausführung in Azure App Service konfiguriert?

Hinweis

Wenn Sie dieses Tutorial mit Ihrer eigenen App durcharbeiten, sehen Sie sich die Beschreibung der Datei requirements.txt in der Datei README.md der einzelnen Projekte (Flask, Django) an, um Informationen zu den benötigten Paketen zu erhalten.

Die Django-Beispielanwendung konfiguriert Einstellungen in der Datei azureproject/production.py, damit sie in Azure App Service ausgeführt werden kann. Diese Änderungen sind gängig bei der Bereitstellung von Django in der Produktion und nicht spezifisch für App Service.

  • Django überprüft den HTTP_HOST-Header in eingehenden Anforderungen. Der Beispielcode verwendet die Umgebungsvariable WEBSITE_HOSTNAME in App Service zum Hinzufügen des Domänennamens der App zur Einstellung ALLOWED_HOSTS von Django.

    ALLOWED_HOSTS = [os.environ['WEBSITE_HOSTNAME']] if 'WEBSITE_HOSTNAME' in os.environ else []
    
  • Für Django wird das Bereitstellen von statischen Dateien in der Produktion nicht unterstützt. Verwenden Sie für dieses Tutorial WhiteNoise, um die Bereitstellung der Dateien zu ermöglichen. Das WhiteNoise-Paket wurde bereits mit „requirements.txt“ installiert, und seine Middleware wird der Liste hinzugefügt.

    MIDDLEWARE = [                                                                   
        'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    # Add whitenoise middleware after the security middleware                             
        'whitenoise.middleware.WhiteNoiseMiddleware',
    

    Anschließend werden die statischen Dateieinstellungen entsprechend der Django-Dokumentation konfiguriert.

    STATICFILES_STORAGE = 'whitenoise.storage.CompressedManifestStaticFilesStorage'  
    STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'staticfiles')
    

Weitere Informationen finden Sie unter Produktionseinstellungen für Django-Apps.

Ich kann keine Verbindung mit der SSH-Sitzung herstellen

Können Sie keine Verbindung mit der SSH-Sitzung herstellen, konnte die App selbst nicht gestartet werden. Überprüfen Sie die Details in den Diagnoseprotokollen. Wenn beispielsweise ein Fehler wie KeyError: 'DBNAME' angezeigt wird, kann dies bedeuten, dass die Umgebungsvariable fehlt (möglicherweise haben Sie die App-Einstellung entfernt).

Ich erhalten einen Fehler beim Ausführen von Datenbankmigrationen

Wenn Fehler im Zusammenhang mit dem Herstellen einer Verbindung mit der Datenbank auftreten, überprüfen Sie, ob die App-Einstellungen DBHOST, DBNAME, DBUSER und DBPASS geändert wurden. Ohne diese Einstellungen kann der Migrationsbefehl (migrate) nicht mit der Datenbank kommunizieren.

Nächste Schritte

Fahren Sie mit dem nächsten Tutorial fort, um zu erfahren, wie Sie Ihre App mit einer benutzerdefinierten Domäne und einem Zertifikat schützen.

Erfahren Sie, wie eine Python-App von App Service ausgeführt wird: