📚 课程目录第3章搭建基础网络服务器

3. 搭建基础网络服务器：使用 ChirpStack 在 Docker 中部署

好了，到了真正动手的时候了。前面我们聊了 LoRaWAN 的协议栈和安全模型，现在得把地基打牢。网络服务器是整个测试环境的“大脑”，我选 ChirpStack 是因为它开源、文档全，而且社区活跃。你在网上搜 LoRaWAN 服务器，十有八九会碰到它。

我个人习惯把所有服务都容器化。为什么？因为 Docker 能让你避免“在我电脑上是好的”这种尴尬。你想想看，万一你换台机器，或者重装系统，难道还要重新编译一遍？Docker 一把梭，省心多了。

3.1 整体架构：三个组件各司其职

在敲命令之前，你得先搞清楚 ChirpStack 这套东西是怎么分工的。它拆成了三个独立的服务，每个都有自己的活要干。

核心组件一览：

ChirpStack Network Server (NS)：处理 LoRaWAN 的 MAC 层逻辑，比如入网激活、确认帧、自适应数据速率（ADR）。它不关心你的业务数据是什么，只负责把数据包从网关安全地送到应用层。
ChirpStack Application Server (AS)：负责业务逻辑。它从 NS 拿到解密后的数据，然后通过 HTTP、MQTT 等接口推送给你的上层应用。说白了，它是“翻译官”。
ChirpStack Gateway Bridge (GB)：连接物理网关和网络服务器的桥梁。它把网关发来的 Semtech UDP 协议包转成 ChirpStack 内部用的 MQTT 协议。

这三个家伙的关系，我画了张图，你看一眼就明白了。

嗯，这里要注意：Gateway Bridge 和 Network Server 之间是通过 MQTT 通信的。所以你还得装一个 MQTT Broker，我一般用 Mosquitto，轻量又稳定。

3.2 准备工作：Docker 与 docker-compose

假设你已经装好了 Docker。没装的话，去官网下个 Docker Desktop 就行，Linux 用户直接 apt install docker.io。我个人建议再装个 docker-compose，因为我们要同时启动好几个容器，用 compose 文件管理起来方便得多。

小提示： 如果你在 Linux 上跑，记得把当前用户加到 docker 组里，不然每次都要 sudo，很烦。

sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker

3.3 编写 docker-compose.yml

这是核心步骤。我会把 Mosquitto、Gateway Bridge、Network Server、Application Server 以及它们依赖的 PostgreSQL 和 Redis 都写在一个 compose 文件里。你直接复制下面这段，保存为 docker-compose.yml。

version: "3.7"

services:
  mosquitto:
    image: eclipse-mosquitto:2
    ports:
      - "1883:1883"
      - "9001:9001"
    volumes:
      - ./mosquitto/config:/mosquitto/config
      - ./mosquitto/data:/mosquitto/data

  postgresql:
    image: postgres:14-alpine
    environment:
      POSTGRES_USER: chirpstack
      POSTGRES_PASSWORD: chirpstack
      POSTGRES_DB: chirpstack
    volumes:
      - ./postgresql/data:/var/lib/postgresql/data

  redis:
    image: redis:7-alpine
    volumes:
      - ./redis/data:/data

  chirpstack-gateway-bridge:
    image: chirpstack/chirpstack-gateway-bridge:4
    ports:
      - "1700:1700/udp"
    depends_on:
      - mosquitto
    volumes:
      - ./gateway-bridge:/etc/chirpstack-gateway-bridge

  chirpstack-network-server:
    image: chirpstack/chirpstack-network-server:4
    depends_on:
      - mosquitto
      - postgresql
      - redis
    volumes:
      - ./network-server:/etc/chirpstack-network-server

  chirpstack-application-server:
    image: chirpstack/chirpstack-application-server:4
    ports:
      - "8080:8080"
    depends_on:
      - mosquitto
      - postgresql
      - redis
    volumes:
      - ./application-server:/etc/chirpstack-application-server

注意： 上面的配置里，我把配置文件目录都映射到了宿主机。你需要提前创建这些目录，否则容器启动时会报错。

mkdir -p mosquitto/config mosquitto/data postgresql/data redis/data gateway-bridge network-server application-server

3.4 配置 Mosquitto

Mosquitto 默认配置不允许匿名连接。我们做测试环境，先放宽一点。在 mosquitto/config 目录下创建 mosquitto.conf：

listener 1883
allow_anonymous true
listener 9001
protocol websockets
allow_anonymous true

我曾经在项目里因为忘了开 WebSocket 端口，导致前端页面连不上 MQTT，排查了半天。你如果只是网关和服务器通信，1883 就够了。但如果你后面想用浏览器调试，9001 这个 WebSocket 端口就得开着。

3.5 启动服务

所有文件就位后，在 docker-compose.yml 所在目录执行：

docker-compose up -d

第一次启动会拉取镜像，大概需要几分钟。你可以用 docker-compose logs -f 查看实时日志。看到类似下面的输出，就说明跑起来了：

chirpstack-network-server  | level=info msg="starting ChirpStack Network Server" version=4.0.0
chirpstack-application-server | level=info msg="starting ChirpStack Application Server" version=4.0.0

3.6 验证部署

打开浏览器，访问 http://localhost:8080。你会看到 ChirpStack Application Server 的 Web 界面。默认用户名和密码是 admin / admin。

登录进去后，先别急着配设备。先检查一下 Network Server 的状态。在左侧菜单找到 “Network Server”，如果显示 “Connected”，那就稳了。

快速验证清单：

组件	验证方式	预期结果
Mosquitto	`docker-compose ps`	状态为 Up
Gateway Bridge	查看日志	无错误，等待网关连接
Network Server	Web UI → Network Server	显示 Connected
Application Server	浏览器访问 8080 端口	登录页面正常显示

嗯，到这里，你的基础网络服务器就搭好了。说白了，你现在有了一个能跑 LoRaWAN 协议栈的“大脑”，虽然它还没连上任何网关和设备，但骨架已经立起来了。后面我们会往里面灌数据，做安全测试，那才是真正好玩的地方。