本章目标

通过本章学习，你将能够：

• 掌握 Python 应用的常见部署方式（虚拟环境、容器、云平台）
• 使用 Fabric、Ansible 等工具实现远程自动化运维
• 学会构建 Docker 化的 Python 应用
• 掌握 CI/CD 自动化部署流程
• 理解 Python 在 DevOps 中的应用

1. Python 应用部署方式

常见部署策略：

• 裸机部署：直接运行 Python 程序，适合小规模项目
• 虚拟环境部署：使用 venv / conda 管理依赖
• 容器化部署：使用 Docker 封装运行环境
• 云原生部署：Kubernetes / Serverless

2. 使用虚拟环境部署

# 创建虚拟环境
python -m venv venv
# 激活虚拟环境
source venv/bin/activate   # Linux / macOS
venv\Scripts\activate      # Windows
# 安装依赖
pip install -r requirements.txt

3. Docker 化部署

Dockerfile 示例

FROM python:3.11-slim

WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt

COPY . .
CMD ["python", "app.py"]

构建与运行：

docker build -t myapp .
docker run -d -p 5000:5000 myapp

4. CI/CD 自动化部署

结合 GitHub Actions 或 Jenkins 实现自动化部署。

GitHub Actions 自动部署 Docker

name: Deploy Python App

on:
  push:
    branches: [main]

jobs:
  deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - uses: actions/checkout@v3
    - name: Build Docker Image
      run: docker build -t myapp .
    - name: Run Container
      run: docker run -d -p 5000:5000 myapp

5. 使用 Fabric 进行远程自动化

Fabric 可以通过 SSH 自动化部署。

from fabric import Connection

def deploy():
    c = Connection("user@server")
    c.run("git pull origin main")
    c.run("docker-compose down && docker-compose up -d --build")

运行：

fab deploy

6. 使用 Ansible 进行配置管理

Ansible 更适合大规模集群运维。

playbook.yml

- hosts: webservers
  tasks:
    - name: 安装 Python 依赖
      pip:
        name: flask
        state: present

    - name: 部署应用
      copy:
        src: app.py
        dest: /opt/app/app.py

    - name: 启动应用
      shell: python /opt/app/app.py &

运行：

ansible-playbook -i inventory playbook.yml

7. Kubernetes 部署 Python 应用

deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: python-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: python-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: python-app
    spec:
      containers:
      - name: python-app
        image: myapp:latest
        ports:
        - containerPort: 5000

部署：

kubectl apply -f deployment.yaml

8. 常见运维自动化场景

1. 自动化日志收集（ELK、Fluentd）
2. 自动化备份与恢复（数据库快照）
3. 自动化监控与告警（Prometheus + Grafana）
4. 滚动更新与回滚（K8s Deployment）

9. 实战练习

1. 将一个 Flask 应用 Docker 化并部署到本地容器。
2. 使用 Fabric 自动化更新远程服务器上的 Python 应用。
3. 使用 Ansible 在多台服务器上部署相同的 Python 服务。
4. 将 Python 应用部署到 Kubernetes 并实现滚动更新。

配图建议

• 图1：传统部署 vs 容器化部署对比图
• 图2：CI/CD 自动化流水线图
• 图3：Kubernetes 部署架构图

小结

本章介绍了 Python 应用的多种部署方式，包括虚拟环境、Docker、Kubernetes，并学习了 Fabric 和 Ansible 的自动化运维方法。结合 CI/CD，可以实现高效的自动化部署与运维管理。