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2020年 AWS PaaS クラウド コンピューター サーバレス 技術一般 自動化

AWS を学ぶ（23）CloudFormation を使ってみる

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前回の記事で、CloudFormation がどのようなものなのかを調べてみました。

今回は、実際に使ってみたいと思います。

  1. テンプレートでVPC を作成する
  2. Ref 関数でサブネットを作成する
  3. その他のネットワーク関連を作成する
  4. EC2 のひな形を作成する
  5. Parameters セクションを使って、実行時にEC2 のインスタンスタイプを選択できるようにする
  6. Parameters + AWS 固有のパラメーターを使用して、アカウントにあるキーペアを、EC2 実行時に埋め込む
  7. スタックの削除する

CloudFormation を使ってみる

テンプレートから基本環境の作成

まず最初に、VPCの状況を確認しておきます。

私の環境では、東京リージョンに、現在3つのVPCがあります。

AWS の管理コンソールの検索テキストボックスから、「CloudFormation」を検索してクリックします。

CloudFormation の管理コンソールが表示されます。

「スタックの作成」をクリックします。

スタックの作成画面が表示されます。

前回のサンプルテンプレートを使用します。サンプルスクリプトを保存し、拡張子を「.yml」にしておきます。

「ファイルの選択」をクリックし、YAMLのサンプルファイルを読み込ませます。

「デザイナーで確認」をクリックすると、YAMLファイルを読み込んで作成するスタックの状況がみられます。

VPCを作成する部分だと、こんな感じですね。

画面を戻を戻ると、作成のし直しになっちゃいますね。これって、見ない方がいいのかな？

進めると、スタックの名前の画面が表示されます。

スタックの名前を入力します。

「次へ」をクリックして進みます。

スタックのオプションの画面が表示されます。

今回は特に設定しません。

「次へ」をクリックして進みます。

レビューの画面が表示されますので、内容を確認します。

「スタックの作成」をクリックして、スタックを作成します。

スタックの作成が始まりました。

画面左側のメニューで、「CREATE_COMPLETE」の緑色の文字が表示されれば、スタックの作成は完了です。

「リソース」タブをクリックすると、リソースの一覧が表示されます。

VPCとサブネットが作成されていますね。それぞれの名前を見てみると、YAMLファイルの中で指定したものになっていますね。

VPC の画面を見ていますと、先ほど3つしかなかったVPC が4つになってますね。「cfn-vpc」が、今回作成されたものです。

サブネットの画面を見てみると、サブネットも追加されてますね。「cfn-subnet」が、今回作成されたものです。

インターネットゲートウェイも見てみます。新規で作成されてますね。「cfn-igw」が今回作成されたものです。

ルートテーブルも見てみます。ルートテーブルも新規で作成されてますね。「cfn-rt」が今回作成されたものです。

設定内容を追加する

最初に作ったテンプレートに、項目を追加するということはよくあることでしょう。今度は、それを想定して、別の項目を追加して反映させてみます。

今回試してみたいのは、前回作成したサブネット上に、新規でEC2 インスタンスを起動させることです。その際に、イメージサイズを選択して起動できるようにします。

前回のテンプレートに、以下の2つを追記してみます。

起動時に、インスタンスタイプを、「t2.micro」「t2.small」「t2.medium」の3つから選べるようにします。

Parameters:
  InstanceType:
    Type: String
    Default: t2.micro
    AllowedValues:
      - t2.micro
      - t2.small
      - t2.medium
    Description: Select EC2 instance type.
  KeyPair:
    Description: Select KeyPair Name.
    Type: AWS::EC2::KeyPair::KeyName

さらに、起動するインスタンスに、Keypairも指定できるようにします。

セキュリティーグループも作成し、SSHでのアクセスのみを許可します。

cfnEC2Instance:
    Type: 'AWS::EC2::Instance'
    Properties:
      ImageId: !FindInMap [ RegionMap, !Ref "AWS::Region", hvm ]
      InstanceType: !Ref InstanceType
      SubnetId: !Ref cfnSubnet
      BlockDeviceMappings:
        - DeviceName: '/dev/xvda'
          Ebs:
            VolumeType: 'gp2'
            VolumeSize: 8
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-ec2-instance'
      SecurityGroupIds:
        - !Ref cfnSecurityGroup
      KeyName: !Ref KeyPair
  cfnSecurityGroup:
    Type: "AWS::EC2::SecurityGroup"
    Properties:
      GroupDescription: "cfnSecurityGroup"
      VpcId: !Ref cfnVpc
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-ssh-sg'
      SecurityGroupIngress:
      - IpProtocol: tcp
        FromPort: '22'
        ToPort: '22'
        CidrIp: 0.0.0.0/0

変更するスタック名を選択し、「変更する」をクリックします。

今回は既存のテンプレートを変更しますので、「既存テンプレートを書き換える」を選択します。

「テンプレートファイルのアップロード」を選択します。

「ファイルの選択」から、追記したテンプレートファイルをアップロードします。

「次へ」をクリックして進みます。

インスタンスを起動させる際に、インスタンスタイプとキーペアを選択できるようにしたので、選択画面が表示されました。

今回は、インスタンスタイプ「t2.micro」とキーペア「amazon-linux-test」を選択します。

キーペアで表示される内容ですが、ご使用の環境で異なります。表示荒れるのは、自分の使用しているAWSのリージョンで使用できるキーペアです。

「次へ」をクリックして進みます。

スタックのオプション画面が表示されます。

今回は、オプションは何も設定しません。

「次へ」をクリックして進みます。

レビューの画面が表示されます。

設定内容を確認します。

「スタックの変更」をクリックします。

EC2 インスタンスの作成が始まりました。

スタックの変更が完了しました。

EC2 の管理コンソールを見てみると、指定した名前でインスタンスが起動していますね。

スタックの削除

対象のスタック名を選択し、「削除」をクリックします。

確認のポップアップウィンドウが表示されます。

「スタックの削除」をクリックします。

スタックの削除が開始されました。

数分待つと、スタックが完全に削除されます。

EC2 を見てみると、先ほど起動させたインスタンスが削除されています。

VPC の方も、この動作確認向けに作成したものは消えてますね。

CloudFormationは、テンプレートを作成して必要なリソースを作成することができるので便利です。

削除も、テンプレートに記載されたリソースを個別ではなく、全てを一気に削除してくれるので便利ですね。

注意点は、CloudFormationでリソースを作成した後に、マニュアルでリソースの変更をしないことです。テンプレートの内容と不一致になりますし、後からテンプレートを編集するのも大変になります。

この教材を使って勉強してます。

「AWS認定資格試験テキスト　AWS認定ソリューションアーキテクト-アソシエイト」

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AWS を学ぶ（22）CloudFormation とは何か？

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AWS の自動化サービスは、以下の 3つがあります。

  • AWS Elastic Beanstalk
  • AWS OpsWorks
  • CloudFormation

どのサービスにも向き不向きがあり、得意とする部分がありますので、要件に合わせて使用することが大切です。

Elastic Beanstalk

インフラ構成の自動構築とアプリ導入の自動化サービスです。こちらの記事で、以前調べています。

  • Web サーバー構成（ELB + AutoScaling + EC2）
  • バッチワーカー構成（SQS + AutoScaling + EC2）
  • OS より上も下も、標準構成の範囲内で対応（自由度は高くはない）

OpsWorks

Chef を利用した構成管理サービスです。

  • EC2 上のエージェントが OpsWorks 上の Chef レシピ（構成設計図）を参照し自動構築
  • 自前で Chef Client / Server を構築・保守する必要がない
  • Chef を既に利用している環境に最適
  • OS よりも下のレイヤーに関しては、できることが限られている

CloudFormation

AWS のリソース管理・構築を自動化するサービスです。

  • テンプレート（構築設計書）を JSON や YAML 形式で記述
  • テンプレートを元に、AWS のリソースを自動構築
  • OS より上は、Ansible や Chef を併用する必要がある
  • OS より下は、テンプレートに従って何でも可能（自由度が高い）

CloudFormation とは

CloudFormation は、以下の2つから構成されます。

  • テンプレート
  • スタック

テンプレート：　AWS のリソースを JSON や YAML 形式で記載した構成設計図

スタック：　テンプレートから構成された AWS のリソース群

複数のリソースを集合として管理しているため、削除する時も、個別でなく、全体で削除が可能となります。

テンプレートの構成

今回は、YAML 形式を使ってみます。サンプルのテンプレートは、こんな感じです。

テンプレートの内容ですが、

「VPC を作成し、そこにサブネットを 1つ作成し、IGW を作成して、デフォルトルートを向ける」

になっています。

AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
Description: Test CloudFormation Template

Resources:
  cfnVpc:
    Type: 'AWS::EC2::VPC'
    Properties:
      CidrBlock: '192.168.0.0/16'
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-vpc'
  cfnSubnet:
    Type: 'AWS::EC2::Subnet'
    Properties:
      CidrBlock: '192.168.1.0/24'
      MapPublicIpOnLaunch: true
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-subnet'
      VpcId: !Ref cfnVpc
  cfnInternetGateway:
    Type: AWS::EC2::InternetGateway
    Properties:
      Tags:
      - Key: 'Name'
        Value: 'cfn-igw'
  cfnAttachGateway:
    Type: AWS::EC2::VPCGatewayAttachment
    Properties:
      VpcId: !Ref cfnVpc
      InternetGatewayId: !Ref cfnInternetGateway
  cfnRouteTable:
    Type: AWS::EC2::RouteTable
    Properties:
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-rt'
      VpcId: !Ref cfnVpc
  cfnRoute:
    Type: AWS::EC2::Route
    DependsOn: cfnInternetGateway
    Properties:
      RouteTableId: !Ref cfnRouteTable
      DestinationCidrBlock: 0.0.0.0/0
      GatewayId: !Ref cfnInternetGateway
  cfnSubnetRouteTableAssociation:
    Type: AWS::EC2::SubnetRouteTableAssociation
    Properties:
      SubnetId: !Ref cfnSubnet
      RouteTableId: !Ref cfnRouteTable

各項目を、1つずつ見ていきましょう。

「AWSTemplateFormatVersion: ‘2010-09-09’」ですが、バージョンの日付は、このまま使う必要があります。変更すると、エラーになります。

現在はこれを使うようにと、AWSのページにも記載がありました。

「Resources:」で、VPC、サブネット、IGW、ルートテーブルなどを指定して、設定をしていきます。

ここで指定できる項目や指定の仕方は、AWS のこちらのページに詳しく記載があります。

まず、VPC を作成します。

VPC で使用するアドレスブロックは、ここでは、「192.168.0.0 /16」 とします。

Tags の「Value:」 で、VPC の名前をタグ付けします。

  cfnVpc:
    Type: 'AWS::EC2::VPC'
    Properties:
      CidrBlock: '192.168.0.0/16'
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-vpc'

次に、VPC 内に、サブネットを作成します。

サブネットで使用するアドレス範囲は、ここでは、「192.168.1.0 /24」 とします。

Tags の「Value:」で、サブネットの名前をタグ付けします。

「VpcId:」 で、どこの VPC 上にサブネットを作成するのかを指定するのですが、「!Ref」関数で、上で作成した VPC の名前を参照させます。

 cfnSubnet:
    Type: 'AWS::EC2::Subnet'
    Properties:
      CidrBlock: '192.168.1.0/24'
      MapPublicIpOnLaunch: true
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-subnet'
      VpcId: !Ref cfnVpc

次に、Internet Gateway を作成します。

Tags の「Value:」で、Internet Gateway の名前をタグ付けします。

  cfnInternetGateway:
    Type: AWS::EC2::InternetGateway
    Properties:
      Tags:
      - Key: 'Name'
        Value: 'cfn-igw'

次に、作成したInternet Gateway を VPC にアタッチします。

「VpcId:」で、どこの VPC にアタッチするするのかを指定するのですが、「!Ref」関数で、上で作成した VPC の名前を参照させます。

cfnAttachGateway:
    Type: AWS::EC2::VPCGatewayAttachment
    Properties:
      VpcId: !Ref cfnVpc
      InternetGatewayId: !Ref cfnInternetGateway

次に、ルートテーブルを作成します。

Tags の「Value:」で、Internet Gateway の名前をタグ付けします。

「VpcId:」で、どこの VPC にアタッチするするのかを指定するのですが、「!Ref」関数で、上で作成した VPC の名前を参照させます。

cfnRouteTable:
    Type: AWS::EC2::RouteTable
    Properties:
      Tags:
        - Key: 'Name'
          Value: 'cfn-rt'
      VpcId: !Ref cfnVpc

次に、デフォルトルートを作成します。

「RouteTableId:」で、どのルートテーブルに作成するのかを指定するのですが、「 !Ref cfnRouteTable」関数で、上で作成したルートテーブルの名前を参照させます。

cfnRoute:
    Type: AWS::EC2::Route
    DependsOn: cfnInternetGateway
    Properties:
      RouteTableId: !Ref cfnRouteTable
      DestinationCidrBlock: 0.0.0.0/0
      GatewayId: !Ref cfnInternetGateway

最後に、ルートテーブルをサブネットに関連づけます。

「SubnetId:」 で、どのサブネットに関連づけるのかを指定するのですが、「!Ref cfnSubnet」関数で、上で作成したサブネットの名前を参照させます。

「RouteTableId:」で、どのルートテーブルに作成するのかを指定するのですが、「 !Ref cfnRouteTable」関数で、上で作成したルートテーブルの名前を参照させます。

cfnSubnetRouteTableAssociation:
    Type: AWS::EC2::SubnetRouteTableAssociation
    Properties:
      SubnetId: !Ref cfnSubnet
      RouteTableId: !Ref cfnRouteTable

「VPC を作成し、そこにサブネットを1つ作成し、IGW を作成して、デフォルトルートを向ける」

これくらいの作業であれば、GUI から行っても良いのですが、サブネットの数が多かったりすると大変です。自動化サービスを使うと便利ですね。

長くなってしまったので、実際にCloudFormation を使ってみるのは、次の記事にしたいと思います。

この教材を使って勉強してます。

「AWS認定資格試験テキスト　AWS認定ソリューションアーキテクト-アソシエイト」

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AWS を学ぶ（21）Elastic Beanstalk って何だろう？

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AWS Elastic Beanstalk (以下、Elastic Beanstalk）は、アプリケーションを実行するインフラを学習することなく、AWS でアプリケーションを素早くディプロイ、管理できます。これにより、管理の複雑さを激減させることが可能となります。

つまり、PaaS（Platform as a Service） ですね。

ユーザーは、アプリケーションをアップロードするだけです。あとは、AWS 側で、Elastic Beanstalk が自動的に、容量のプロビジョニング、負荷分散、拡張、及びアプリケーションの状態のモニタリングを処理します。

つまり、ユーザーは、アプリケーション開発にのみ集中し、インフラの方はAWSに任せてしまうということです。正にクラウドですね。

Elastic Beanstalk は、複数のアプリケーションをサポートしています。

  • Go
  • Java
  • .NET
  • Node.js
  • PHP
  • Python
  • Ruby

アプリケーションをデプロイすると、Elastic Beanstalk は選択されたサポートされるプラットフォームのバージョンをビルドし、複数の AWS リソースをプロビジョニングして、アプリケーションを実行します。

Elastic Beanstalk に関して別途料金が発生することはありません。アプリケーションが使用する基になる AWS リソースに対してのみ支払うだけとなります。

Elastic Beanstalk を使ってみる

Elastic Beanstalkは、便利そうということは分かったのですが、やはりまだピンと来ません。実際に触ってみましょう。

Elastic Beanstalk には、サンプルアプリケーションが用意されています。それを使って試してみましょう。

AWS 管理コンソールの検索メニューから、「Elastic Beanstalk」と入力し、クリックします。

Elastic Beanstalk の管理画面が表示されます。

今すぐ始めるのところの「Create Application」をクリックします。

ウェブアプリケーションの作成画面が表示されます。

アプリケーション名を入力します。

キーも入力します。

プラットフォームは、Tomcat を選択します。そのオプションは、表示されたものをそのまま使います。

画面下部の「アプリケーションの作成」をクリックして、次に進みます。

アプリケーションの作成が始まりました。

完了するまでに、5分くらいかかります。

ログを見ていると、EC2 にインスタンスを作ったり、ELB を作成したり、いろいろしていますね。

アプリケーションの作成が完了しました。

環境名のところに、アプリケーションのアクセス先になるURL が表示されています。それをクリックしてアクセスします。

ブラウザーが開き、サンプルアプリケーションが表示されました。

動作確認成功です。

アプリケーションの作成時に、いろいろとリソースを作成するログが見えましたので、実際に見て見ましょう。

EC2 の画面を見て見ます。インスタンスが新規に作成されてますね。

次に、ELB も見て見ます。ELB が新規で作成されています。

ELB のDNS 名にもアクセスして見ましょう。サンプルアプリケーションの画面が表示されますね。

ELB のターゲットグループも、ちゃんと作成されています。

次に、CLoudFormation を見て見ます。こちらにもスタックが作成されています。

最後に、S3 です。ここにも新規でバケットができています。

必要となるリソースを自動で作成して、アプリケーションを展開するというのは本当ですね。これは素晴らしいです。

先ほどは、サンプルアプリケーションでしたので、今度はサンプルじゃないアプリケーションを動かしてみたくなりました。

しかし、私はコードが書けません。そこで、インターネット上に何かアプリケーションが公開されていないかと探してみたら、ありました！私と同じ様に、Elastic Beanstalk を試してました。それを動かしてみようと思います。

新規でアプリケーションを作成します。

アプリケーション名を入力します。

キーも入力します。

プラットフォームは、先ほどと同じでTomcat です。

そのオプションは、表示されたものをそのまま使ってみましょう。

今回は、アプリケーションを持ち込みますので、「アプリケーションコード」のところは、「コードのアップロード」を選択します。

「ファイルを選択」をクリックして、アプリケーションをアップロードします。

注意点は、アップロードするアプリケーションを圧縮しておく必要があるみたいです。

画面下部の「アプリケーションの作成」をクリックします。

アプリケーションの作成が始まりました。

5分くらいで、アプリケーションの作成が完了しました。

ブラウザーでアクセスしてみましょう。

表示されました。持ち込みアプリケーションでも、動作確認成功です。

Elastic Beanstalk は、アプリケーションのバージョン管理もできるみたいです。

Elastic Beanstalk は、アプリケーション開発者にとって、素晴らしい環境だと思います。自分のアプリケーションを動かすインフラ側の環境は、一切気にすることなく、AWS が自動で作成してくれます。コードを書くことだけに集中できますね。

この教材を使って勉強してます。

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