Gunicorn 동작 과정 알아보기

파이썬 웹 애플리케이션과 웹 서버 사이에 위치하는 Gunicorn 이라는 WSGI가 어떻게 동작하는지 알아본다.

 

WSGI?
Web Server Gateway Interface의 약자로 파이썬의 WAS이다.

어떻게 Gunicorn이 내 장고 애플리케이션을 동작시키는지?

• WSGI서버와 이 WSGI로 동작하기 위한 애플리케이션 사이에 지켜지는 hook들이 있는데 이 hook을 가지고 wsgi서버가 애플리케이션을 실행시킴

import os

from django.core.wsgi import get_wsgi_application

os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "django_defaults.settings")

application = get_wsgi_application()

장고에서는 wsgi.py에 있는 application callable 변수(hook)를 제공함으로써 wsgi서버가 장고를 실행시킬 수 있다!

Gunicorn 동작 과정은?

1. 우선 Gunicorn은 이 함수를 통해 실행된다.

이 내부를 들여다 보면 Arbiter 라는 애플리케이션의 최상위 클래스에 도달해서 실질적으로 워커 프로세스를 생성하고 삭제하는 작업들을 한다.

• 메인 쓰레드는 while문을 돌면서 매니징 하고 워커들을 self.manage_workers() 라는 메서드 내에서 생성된다.

Arbitar 클래스의 run method

2. 워커를 생성한다.

self.manage_workers() 메서드 안에서 실행되는 메서드

• pre-fork 모델??
  • Gunicorn은 워커 모델과 다르게 pre-fork모델이다.
  • pre-fork 모델이란 마스터 쓰레드가 각각 요청들을 핸들링하기 위해 '요청이 들어오기 전에' 자식 프로세스를 만든다는 의미이다.
• os.fork() 콜을 통해 프로세스가 실질적으로 fork된다.
  • worker.init_process() 메서드를 실행함으로써 이제 요청을 받을 수 있다.

3. 각각 worker가 WSGI 서버를 시작한다.

여기서 WSGI서버란 Gunicorn을 뜻하는 것이 아니라 gevent워커들이 웹애플리케이션을 실행시켜 요청 응답을 핸들링 하기위한 서버 instance이다.

GeventWorker 클래스의 method

• self.server_class 는 gevent.pywsgi 의 WSGIServer 
• 실제로 처리하는 건 WSGIHandler

4. WSGIHandler가 웹서버 요청을 받아 장고에 전달 후  결과를 받아 웹 서버에 응답한다.

크게 보면 self.handle_one_request() 을 메서드를 실행해서 장고 애플리케이션에 요청를 전달한 후 장고 애플리케이션으로부터 response를 받아 self.socket 을 통해 해당 응답을 웹서버에 전달한다.

WSGIHandler의 handle 메서드 코드

handle 로직을 순서대로 보면

a. self.handle_one_request() 에서 웹서버로 부터 요청을 읽어들인다.

WSGIHandler 의 handle_one_request 메서드 코드

b. self.handle_one_response()

• 장고 애플리케이션을 실행시켜 request를 전달 후 응답을 받는다.

WSGIHandler 의 handle_one_response 메서드 코드

c. self.run_application

• self.application : 이게 바로 django에서 제공 해준 application(hook)이다
• self.process_result() 를 통해 장고로 부터 받은 응답을 웹서버에게 소켓을 통해 전달한다!

WSGIHandler의 run_application 메서드 코드

총 정리

1. WSGIApplication(Gunicorn) 시작한다.
2. 워커(자식 프로세스)를 생성한다. 메인 쓰레드는 while문을 돌면서 워커들을 관리
3. 각각 워커가 WSGIServer를 시작한다.
   • WSGIServer란 gevent워커들이 웹애플리케이션을 실행시켜 요청 응답을 핸들링 하기위한 서버
4. WSGIServer의 핸들러인 WSGIHandler가 웹서버 요청을 받아 장고에 전달 후  결과를 받아 웹 서버에 응답한다.

데이터의 흐름

• WebServer --(socket)-->  WSGIHandler --(hook call)--> Django --(hook return)--> WSGIHandler --(socket)--> WebServer

 

참고

Green Unicorn (Gunicorn)

 

GitHub - benoitc/gunicorn: gunicorn 'Green Unicorn' is a WSGI HTTP Server for UNIX, fast clients and sleepy applications.

 

GitHub - gevent/gevent: Coroutine-based concurrency library for Python