「Dockerはわかるけど…」から卒業！AWSでコンテナを動かすための30日集中講座 - Day 26: AWS CDK/CloudFormationでコンテナ環境をコード化する

Day 26: AWS CDK/CloudFormationでコンテナ環境をコード化する 📝

皆さん、こんにちは！30日集中講座、Day 26へようこそ。

昨日までの講座で、ECSやEKSといったAWSコンテナサービスをコンソール画面から手動で構築・運用する方法を学びました。しかし、実際の開発現場では、このようなインフラ設定を手動で行うことはほとんどありません。設定ミスや環境の差異を防ぐため、インフラをコードとして管理する IaC (Infrastructure as Code) が一般的です。

今日は、IaCの概念を理解し、AWSのIaCツールである CloudFormation と、よりモダンな AWS CDK (Cloud Development Kit) を使って、コンテナ環境をコード化する方法を学びます。

1. なぜIaCが必要なのか？

IaCは、サーバー、データベース、ネットワークなどのインフラ設定を、プログラミング言語や設定ファイルで記述し、自動で構築・管理する手法です。

• 再現性の確保: 誰が実行しても、同じ環境を何度でも正確に再現できます。
• バージョン管理: Gitでインフラ設定の変更履歴を管理できるため、いつでも以前の状態に戻すことができます。
• 自動化: デプロイメントパイプラインにIaCを組み込むことで、インフラ構築・変更を完全に自動化できます。

2. AWSのIaCツール：CloudFormation vs AWS CDK

AWSでIaCを実現するための代表的なツールが、CloudFormationとAWS CDKです。

AWS CloudFormation

CloudFormationは、AWSのインフラを宣言的に定義するサービスです。

• 特徴: YAMLまたはJSON形式のテンプレートファイルに、作成したいAWSリソース（EC2、VPC、ECSサービスなど）を記述します。CloudFormationは、このテンプレートを読み取ってリソースを作成・更新します。
• メリット: AWSのネイティブサービスであり、すべてのAWSリソースに対応しています。
• デメリット: YAMLやJSONは冗長になりやすく、複雑なロジックの実装には向いていません。

AWS CDK (Cloud Development Kit)

AWS CDKは、TypeScript、Python、Javaといったプログラミング言語を使ってインフラを定義するフレームワークです。

• 特徴: 慣れ親しんだプログラミング言語でインフラを記述します。CDKは、記述されたコードを内部的にCloudFormationテンプレートに変換し、AWSにデプロイします。
• メリット:
  • 抽象化: ECSクラスターやVPCといった複雑な構成も、数行のコードで簡単に定義できます。
  • プログラミングの利点: 条件分岐、ループ、再利用可能なコンポーネント（クラス）の作成など、プログラミング言語の機能を活用できます。
• デメリット: 新しいツールであり、学習コストがやや高い場合があります。

3. CDK環境のセットアップ

CDKを使用する前に、以下の前提条件を満たす必要があります：

前提条件

• Node.js (v14以上)
• AWS CLI の設定（aws configureでアクセスキー等を設定済み）
• CDKの安装: npm install -g aws-cdk

プロジェクトの初期化

# 新しいCDKプロジェクトを作成
mkdir my-cdk-project
cd my-cdk-project
cdk init app --language python

# 必要なライブラリをインストール
pip install aws-cdk-lib constructs

4. 実践：CDKでFargateアプリケーションを構築する

CDKを使うと、ECS on Fargateの環境を非常にシンプルに定義できます。以下はPythonを使ったCDKコードの例です。

# app_stack.py
from aws_cdk import (
    aws_ecs as ecs,
    aws_ec2 as ec2,
    Stack,
)
from constructs import Construct

class MyWebAppStack(Stack):
    def __init__(self, scope: Construct, id: str, **kwargs) -> None:
        super().__init__(scope, id, **kwargs)

        # 1. VPCの作成
        vpc = ec2.Vpc(self, "MyVpc", max_azs=2)

        # 2. ECSクラスターの作成
        cluster = ecs.Cluster(self, "MyCluster", vpc=vpc)

        # 3. Fargateタスク定義の作成
        task_definition = ecs.FargateTaskDefinition(
            self, "MyTaskDefinition",
            cpu=256,
            memory_limit_mib=512,
        )

        # 4. コンテナの追加
        task_definition.add_container(
            "web",
            image=ecs.ContainerImage.from_registry("nginx:latest"),
            port_mappings=[ecs.PortMapping(container_port=80)],
            logging=ecs.LogDrivers.aws_logs(stream_prefix="fargate")
        )

        # 5. Fargateサービスの作成
        ecs.FargateService(
            self, "MyFargateService",
            cluster=cluster,
            task_definition=task_definition,
            desired_count=2,
            public_load_balancer=True
        )

このコードは、VPC、ECSクラスター、Fargateサービス、タスク定義、さらにはロードバランサーまで含む、完全なコンテナ環境を構築します。

5. デプロイと運用

CloudFormationテンプレートの確認

# CDKコードがどのようなCloudFormationテンプレートに変換されるかを確認
cdk synth

デプロイの実行

# 初回デプロイ（CDKブートストラップが必要な場合があります）
cdk bootstrap
cdk deploy

リソースの削除

# 作成したリソースをすべて削除
cdk destroy

6. まとめ：なぜIaCが次のステップなのか？

• CloudFormationは、AWSのインフラをYAMLで定義するネイティブなサービスです。
• AWS CDKは、使い慣れたプログラミング言語でインフラを定義でき、抽象化と再利用性に優れています。

手動での設定は、学習の初期段階では非常に有効ですが、実際の現場ではIaCの知識が不可欠です。IaCを学ぶことで、皆さんのスキルは「インフラを操作するエンジニア」から「インフラを設計・構築するエンジニア」へと進化します。

特にCDKを使用することで、インフラの構築が「設定ファイルの管理」から「アプリケーション開発」へと変わり、より直感的で保守しやすいコードが書けるようになります。

次回の予告

Day 27: 【応用編】マイクロサービスアーキテクチャとコンテナ

それでは、また明日お会いしましょう！