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TodoListDockerAula

Descrição do Projeto

Este projeto é uma aplicação de lista de tarefas (To-Do List) desenvolvida como um sistema monolítico com recursos avançados de escalabilidade e performance. A aplicação permite aos usuários criar, editar, excluir e marcar tarefas como concluídas, oferecendo uma interface simples e funcional, além de recursos de estatísticas e cache.

Arquitetura

O sistema utiliza uma arquitetura escalonável baseada em contêineres Docker com balanceamento de carga:

• Frontend e Backend: Aplicação Flask monolítica que serve tanto o frontend quanto o backend
• Banco de Dados: PostgreSQL para armazenamento persistente
• Cache: Redis para armazenamento em memória e estatísticas
• Escalabilidade: Múltiplas instâncias da aplicação rodando simultaneamente
• Balanceador de Carga: Nginx para distribuir requisições entre as instâncias
• Servidor de Backup: Instância BusyBox para garantir alta disponibilidade

Tecnologias Utilizadas

• Backend: Python com Flask
• Frontend: HTML, CSS e JavaScript
• Banco de Dados Principal: PostgreSQL
• Cache e Estatísticas: Redis
• Servidor WSGI: Gunicorn
• Contêinerização: Docker e Docker Compose
• Balanceamento de Carga: Nginx
• Servidor de Backup: BusyBox

Como Executar o Projeto

Pré-requisitos

• Docker e Docker Compose instalados
• Git

Passos para Execução

1. Clone o repositório:

   git clone [URL_DO_REPOSITÓRIO]
   cd todolist
   

2. Execute a aplicação com Docker Compose:

   docker compose up -d --build
   

3. Acesse a aplicação:
   • HTTP: http://localhost
   • HTTPS: https://localhost (aceite o certificado autoassinado)

Comandos Úteis

• Visualizar logs:

  docker compose logs -f app1
  docker compose logs -f app2
  docker compose logs -f postgres
  docker compose logs -f redis
  docker compose logs -f nginx
  

• Parar a aplicação:

  docker compose down
  

• Testar balanceamento de carga:

  for i in {1..10}; do curl -k https://localhost/oi; done
  

• Testar servidor de backup:

  docker compose stop app1
  docker compose stop app2
  # A aplicação continuará disponível através do servidor backup
  

Funcionalidades

• Adicionar tarefas: Inserir novas tarefas na lista
• Marcar como concluída: Marcar tarefas já finalizadas
• Excluir tarefas: Remover tarefas da lista
• Visualizar tarefas: Lista completa de todas as tarefas cadastradas
• Estatísticas: Visualização de métricas de uso do sistema
• Cache: Respostas mais rápidas através de armazenamento em memória

Estrutura de Escalabilidade

A aplicação implementa dois tipos de escalabilidade:

1. Escalabilidade Vertical: Através do Gunicorn com múltiplos workers
2. Escalabilidade Horizontal: Múltiplas instâncias da aplicação (app1, app2) com balanceamento de carga

O sistema também implementa alta disponibilidade através de:

• Servidor de backup (app3 com BusyBox)
• Tolerância a falhas no Nginx (max_fails=3, fail_timeout=30s)
• Banco de dados PostgreSQL para persistência confiável
• Redis para cache e melhoria de performance
• Certificados SSL autogerados para HTTPS

Estrutura de Diretórios

• todolist_postgres_data: Volume Docker para dados do PostgreSQL
• todolist_redis_data: Volume Docker para dados do Redis
• /backup: Contém arquivos para o servidor de backup
• /nginx: Configuração do balanceador de carga
• /certs: Certificados SSL autoassinados
• /templates: Templates HTML da aplicação

Banco de Dados PostgreSQL

O projeto utiliza PostgreSQL como sistema de banco de dados principal, oferecendo:

• Persistência robusta de dados
• Suporte a consultas complexas
• Escalabilidade para grandes volumes de dados
• Backup e recuperação confiáveis

Redis para Cache e Estatísticas

A integração com Redis proporciona:

• Cache de operações frequentes, reduzindo carga no banco de dados
• Armazenamento de estatísticas de uso em tempo real
• Melhor tempo de resposta para consultas repetidas
• Monitoramento de performance do sistema

Monitoramento e Manutenção

Para monitorar os containers em execução:

docker stats
docker compose ps

Para forçar a recriação de um serviço:

docker compose up -d --force-recreate [serviço]

Limpeza do Ambiente

Para limpar completamente o ambiente:

docker compose down
docker system prune -a

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