← 前回：②環境構築（1）AWS編
→ 次回：④JMeterシナリオ作成、動作確認

Ansible で各サーバをプロビジョニングしていきます。
今回も、構築方法を先に、その後で各 Ansible コードの解説を行います。

ソフトウェア構成

ソフトウェア構成図

細字のソフトウェアはインストール済です。太字のソフトウェアをインストールします。
また、構成管理サーバでアプリケーションをビルドし、WebAPサーバにデプロイします。

Ansible 構成

Ansible のファイル構成は以下になります。

構築方法

Ansible インストール

Ansibleのインストールコマンドは以下です。(EC2 ユーザデータで実施済)

構成管理サーバ

# python3.8のインストール
$ sudo amazon-linux-extras install -y python3.8
# python3.8と同時にpip3.8もインストールされるが、バージョンが古いためアップグレードする
$ sudo pip3.8 install --upgrade pip
# pip3.8でansibleをインストール
$ /usr/local/bin/pip3.8 install ansible
# 本システムで必要となるパッケージのインストール
$ /usr/local/bin/pip3.8 install boto3 botocore
$ /usr/local/bin/pip3.8 install pywinrm

WinRMの実行許可設定

こちらも EC2 ユーザデータで実施済ですが、Ansible から Windows の JMeter クライアントを操作するために、Powershell で以下のコマンドを実行します。（参考[1]）

JMeterクライアント

> $url = "https://raw.githubusercontent.com/ansible/ansible/devel/examples/scripts/ConfigureRemotingForAnsible.ps1"
> $file = "$env:temp\ConfigureRemotingForAnsible.ps1"
> (New-Object -TypeName System.Net.WebClient).DownloadFile($url, $file)
> powershell.exe -ExecutionPolicy ByPass -File $file

Ansible 動作確認

まずは git でリポジトリをクローンしてください。

構成管理サーバ

$ cd ~
$ git clone https://github.com/muroya2355/aws_performance_test.git
$ cd aws_performance_test/02_Ansible/
$ ls
inventory_aws_ec2.yaml  roles              test-jmeter-client.yaml  webap.yaml
playbook.yaml           test-ansible.yaml  test-jmeter-server.yaml

インベントリファイルのチェックし、ホスト一覧を取得します
ansible-inventory コマンドを打ち、以下のようにホスト一覧が表示されればOKです。

構成管理サーバ

$ ansible-inventory -i inventory_aws_ec2.yaml --graph
@all:
  |--@aws_ec2:
  |  |--test-ansible
  |  |--test-jmeter
  |  |--test-win
  |  |--webap
  |--@tag_ansible:
  |  |--test-ansible
  |--@tag_jmeter_server:
  |  |--test-jmeter
  |--@tag_tour_reservation:
  |  |--webap
  |--@tag_windows:
  |  |--test-win
  |--@ungrouped:

Playbook 実行

各サーバに対して Playbook を実行していきます。

構成管理サーバ

まずは構成管理サーバ自身から。

構成管理サーバ

$ ansible-playbook test-ansible.yaml
[WARNING]: No inventory was parsed, only implicit localhost is available
[WARNING]: provided hosts list is empty, only localhost is available. Note that
the implicit localhost does not match 'all'

PLAY [deploy testservers] ******************************************************

TASK [Gathering Facts] *********************************************************
ok: [localhost]

TASK [cloudwatch_agent : cloudwatch agent のインストール] **********************
changed: [localhost]

(中略)

TASK [build_ap : アプリケーションのビルド] *************************************
changed: [localhost]

PLAY RECAP *********************************************************************
localhost                  : ok=26   changed=22   unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

JMeter クライアント

JMeter クライアントは Windows のため、鍵認証でなくパスワード認証でログインします。
test-jmeter-client.yaml を編集し、Administrator のパスワードを書いてください。

~/aws_performance_test/02_Ansible/test-jmeter-client.yaml

---
- name: deploy jmeter-server
  hosts: "{{ target_hosts }}"

  vars:
    ansible_user: Administrator
    ansible_password: "xxxxxx"  ← ここにパスワードを記入
    ansible_connection: winrm
    ansible_port: 5986
    ansible_winrm_server_cert_validation: ignore

  roles:
    - jmeter-client

編集後、Playbook を実行します。

構成管理サーバ

$ ansible-playbook -i inventory_aws_ec2.yaml test-jmeter-client.yaml -e "target_hosts=tag_windows"
PLAY [deploy jmeter-server] ****************************************************

TASK [Gathering Facts] *********************************************************
ok: [test-win]

TASK [jmeter-client : Windows ファイアウォールの無効化] ************************
changed: [test-win]

(中略)


PLAY RECAP *********************************************************************
test-win                   : ok=7    changed=6    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

JMeter サーバ

次は JMeter サーバです。

構成管理サーバ

$ ansible-playbook -i inventory_aws_ec2.yaml test-jmeter-server.yaml -e "target_hosts=tag_jmeter_server"

PLAY [deploy webservers] *******************************************************

TASK [Gathering Facts] *********************************************************

(中略)

TASK [jmeter-server : サービスの起動] ******************************************
changed: [test-jmeter]

PLAY RECAP *********************************************************************
test-jmeter                : ok=20   changed=17   unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

WebAP サーバ

最後に WebAP サーバに対して Playbook 実行します。

構成管理サーバ

$ ansible-playbook -i inventory_aws_ec2.yaml webap.yaml -e "target_hosts=tag_tour_reservation"

PLAY [deploy webservers] *******************************************************

(中略)

TASK [deploy_ap : warファイルを取得] *******************************************
changed: [webap]

PLAY RECAP *********************************************************************
webap                      : ok=32   changed=29   unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

アプリケーション動作確認

Webサイトが正常に動作するか確認しましょう。JMeter の動作確認は次回に行います。

まず JMeter クライアントに RDP 接続して、Internet Explorer を開いてください。
アドレスバーに http://local.www.tourreserve.com/terasoluna-tourreservation-web/ を入力してアクセスします。

途中、警告画面が出るので、サイトを例外に追加してください。

トップページが表示されたらOKです。
右下の「日本語」ボタンを押して日本語表記にしてください。

各メニューの動作確認をしてみましょう。

ツアー検索
- 「ツアー検索する」ボタンをクリック
- 以下の条件で検索
  - 出発日：そのまま
  - 日数：制限なし
  - 出発地：北海道
  - 目的地：北海道
  - 人数：大人 1 人、子供 1 人
  - 基本料金：上限なし
- ツアーが表示されればOK
ログイン
- 「ログインする」ボタンをクリック
- 以下の情報でログイン
  - 会員ID：00000000
  - パスワード：password
- ユーザのメニュー画面が表示されればOK
顧客登録
- 「顧客登録する」ボタンをクリック
- 以下の情報で登録
  - フリガナ：シケンロクロウ
  - 氏名：試験六郎
  - 誕生日：1980年1月1日
  - 職業：営業
  - Eメール：data6@example.com
  - 電話番号：123-1234-1234
  - 郵便番号：135-8671
  - 住所：東京都江東区豊洲3-3-9
  - パスワード：password
- 確認画面が表示されるので、そのまま登録
- 登録完了画面が表示され、「お客様の会員IDは 00000012」と出てくればOK
- 会員ID「00000012」でログインできるようになります。

Ansible コードの解説

ダイナミックインベントリ

Ansible の実行対象を記述するインベントリファイルは、本来、対象サーバの IP アドレスを記述していきます。

inventory

[tag_ansible]
localhost
[tag_jmeter_server]
192.168.30.31
[tag_tour_reservation]
192.168.40.180          ← 動的に変化
[tag_windows]
192.168.30.21

しかし、EC2 の IPアドレス（今回はWebAPサーバ）は動的に変化するため、この方法では都度インベントリを書き直す必要があります。
この手間を省くための仕組みが、ダイナミックインベントリです。(参考[2])

EC2インスタンス作成時に、Application タグを付与しています。

サーバ	Nameタグ	Applicationタグ
構成管理サーバ	test-ansible	ansible
JMeterクライアント	test-win	windows
JMeterサーバ	test-jmeter	jmeter_server
WebAPサーバ	webap	tour_reservation

このタググループ毎に、playbook を適用していきます。

まずは必要パッケージをインストール。

構成管理サーバ

/usr/local/bin/pip3.8 install boto3 botocore

インベントリファイルを記述していきます。
ファイル名の末尾は aws_ec2.yaml とする必要があります。

inventory_aws_ec2.yaml

# プラグインのロード
plugin: aws_ec2
# EC2インスタンスがあるリージョンを指定
reginos:
  - ap-northeast-1

# 実行中のインスタンスのみ選択
filters:
  instance-state-name: running

# Applicationタグでグルーピング
keyed_groups:
  - key: tags.Application
    prefix: tag_
    separator: ""

# NameタグとプライベートIP蒼dレスを抽出
hostnames:
  - tag:Name
  - private-ip-address

compose:
  ansible_host: private_ip_address

# インスタンス情報をキャッシュとして保存(10分)
cache: yes
cache_plugin: jsonfile
cache_timeout: 600
cache_connection: $HOME/aws_performance_test/aws_inventory

実行すると、先述のように Application タグごとにグルーピングされます

構成管理サーバ

$ ansible-inventory -i inventory_aws_ec2.yaml --graph
@all:
  |--@aws_ec2:
  (省略)
  |--@tag_ansible:
  |  |--test-ansible
  |--@tag_jmeter_server:
  |  |--test-jmeter
  |--@tag_tour_reservation:
  |  |--webap
  |--@tag_windows:
  |  |--test-win
  |--@ungrouped:

グループを指定して playbook 実行する場合は、以下のようにします。

構成管理サーバ

$ ansible-playbook -i inventory_aws_ec2.yaml test-jmeter-client.yaml -e "target_hosts=tag_windows"

Ansible ロール

以降は、各 Ansible ロールを解説していきます。
一般的に良く知られていたり、特別な設定がないソフトウェアについては説明を割愛し、本システム独自の設定が入っているロールについて説明します。

CloudWatch Agent

CloudWatch はデフォルトでは EC2 のメモリ使用率、ディスク使用率は取得できません。
CloudWatch Agent をインストールし、情報取得できるようにします。

tasks/main.yml

agent のインストール後、設定のためのファイル amazon-cloudwatch-agent.json を作成し、設定反映させます。(参考[3])

設定のコマンドは以下を参考にしました。

main.yml

- name: cloudwatch agent のインストール
  yum: name=amazon-cloudwatch-agent state=latest

- name: 設定ファイルの配置
  copy:
    src: ../files/amazon-cloudwatch-agent.json
    dest: /opt/aws/amazon-cloudwatch-agent/etc/amazon-cloudwatch-agent.json
    mode: '0644'

- name: cloudwatch-agent fetch config
  shell: |
    /opt/aws/amazon-cloudwatch-agent/bin/amazon-cloudwatch-agent-ctl \
      -a fetch-config \
      -m ec2 \
      -c file:/opt/aws/amazon-cloudwatch-agent/etc/amazon-cloudwatch-agent.json \
      -s

- name: cloudwatch-agent の再起動
  service: name=amazon-cloudwatch-agent.service state=restarted enabled=yes

設定ファイル

ディスク使用率とメモリ使用率を60秒間隔で取得します。

amazon-cloudwatch-agent.json

{
    "agent": {
        "metrics_collection_interval": 60,
        "run_as_user": "root"
        },
    "metrics": {
        "append_dimensions": {
            "ImageId": "${aws:ImageId}",
            "InstanceId": "${aws:InstanceId}",
            "InstanceType": "${aws:InstanceType}"
            },
        "metrics_collected": {
            "disk": {
                "measurement": [
                    "used_percent"
                    ],
                "metrics_collection_interval": 60,
                "resources": [
                    "*"
                    ]
                },
            "mem": {
                "measurement": [
                    "mem_used_percent"
                    ],
                "metrics_collection_interval": 60
            }
        }
    }
}

Apache httpd

httpd をインストールした後、設定ファイルを配置します。

tasks/main.yml

main.yml

# パッケージのインストール
- name: httpdのインストール
  yum: name=httpd state=latest

# 設定ファイルの配置
- name: 00-proxy.confの配置
  copy:
    src: ../files/00-proxy.conf
    dest: /etc/httpd/conf.modules.d/00-proxy.conf
    mode: 0644

- name: httpd.confの配置
  copy:
    src: ../files/httpd.conf
    dest: /etc/httpd/conf/httpd.conf
    mode: 0644

# ヘルスチェックファイルの配置
- name: index.htmlの配置
  copy:
    src: ../files/index.html
    dest: /var/www/html/index.html
    mode: 0644

# サービス起動
- name: サービスの起動
  service: name=httpd state=restarted enabled=yes

設定ファイル

httpd → tomcat へのリバースプロキシ設定を行います。

/etc/httpd/conf.modules.d/00-proxy.conf

# This file configures all the proxy modules:
LoadModule proxy_module modules/mod_proxy.so
LoadModule proxy_ajp_module modules/mod_proxy_ajp.so

/etc/httpd/conf/httpd.conf

# ファイル末尾に追加
ProxyRequests Off
ProxyPass /terasoluna-tourreservation-web/ ajp://localhost:8009/terasoluna-tourreservation-web/
ProxyPassReverse /terasoluna-tourreservation-web/ ajp://localhost:8009/terasoluna-tourreservation-web/

また、ELB からのヘルスチェック応答用にヘルスチェックファイルを配置します。

/var/www/html/index.html

OK

アプリケーションビルド

構成管理サーバでアプリケーションをビルドします。
手順は TERASOLUNA リポジトリの説明手順に従います。
また、DB接続のURLがデフォルトとは異なるため、設定ファイルを変更します。

tasks/main.yml

main.yml

# ソフトウェアダウンロード、配置
- name: ソースコードがあるか確認
  stat: path=/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/README.md
  register: sourcecode_files

- name: ソースコードを取得
  ansible.builtin.git:
    repo: https://github.com/terasolunaorg/terasoluna-tourreservation.git
    dest: /home/ec2-user/terasoluna-tourreservation
  when: not sourcecode_files.stat.exists

# 設定ファイル配置
- name: DB接続ファイルの配置
  copy:
    src: ../files/terasoluna-tourreservation-infra.properties
    dest: /home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-env/src/main/resources/META-INF/spring/terasoluna-tourreservation-infra.properties
    mode: 0644

- name: DB初期化用ファイルの配置
  copy:
    src: ../files/pom.xml
    dest: /home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-initdb/pom.xml
    mode: 0644

- name: coutext.xml の配置
  copy:
    src: ../files/context.xml
    dest: /home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-env/configs/tomcat9-postgresql/ContainerConfigXML/context.xml
    mode: 0644

- name: DB初期化
  shell: /opt/maven/bin/mvn -f terasoluna-tourreservation-initdb/pom.xml sql:execute chdir=/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/
  register: initdb_status
  failed_when: initdb_status.rc != 0

- name: アプリケーションのクリーン
  shell: /opt/maven/bin/mvn install chdir=/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/
  register: clean_status
  failed_when: clean_status.rc != 0

- name: アプリケーションのビルド
  shell: /opt/maven/bin/mvn install chdir=/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/
  register: codebuild_status
  failed_when: codebuild_status.rc != 0

設定ファイル

DB接続の URL を変更します。

（127.0.0.1 → local.db.tourreserve.com）

/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-env/src/main/resources/META-INF/spring/terasoluna-tourreservation-infra.properties

database=POSTGRESQL
database.url=jdbc:postgresql://local.db.tourreserve.com/tourreserve
database.username=postgres
database.password=P0stgres
database.driverClassName=org.postgresql.Driver
# connection pool
cp.maxActive=96
cp.maxIdle=16
cp.minIdle=0
cp.maxWait=60000

/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-env/configs/tomcat9-postgresql/ContainerConfigXML/context.xml

(省略)
  <Resource name="jdbc/tourreservationDataSource" type="javax.sql.DataSource"
    driverClassName="org.postgresql.Driver" username="postgres" password="P0stgres"
    url="jdbc:postgresql://local.db.tourreserve.com:5432/tourreserve" maxIdle="16" minIdle="0" maxWaitMillis="60000"
    maxTotal="96" />
(省略)

/home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-initdb/pom.xml

(省略)
  <profiles>
    <profile>
      <id>local-postgres</id>
      <activation>
        <activeByDefault>true</activeByDefault>
      </activation>
      <properties>
        <db.encoding>UTF8</db.encoding>
        <db.basedir>${project.basedir}/src/main/sqls/postgres</db.basedir>
        <db.url>jdbc:postgresql://local.db.tourreserve.com:5432/tourreserve</db.url>
        <db.username>postgres</db.username>
        <db.password>P0stgres</db.password>
        <db.driver>org.postgresql.Driver</db.driver>
        <db.groupId>org.postgresql</db.groupId>
        <db.artifactId>postgresql</db.artifactId>
        <db.version>${postgresql.version}</db.version>
        <db.delimiterType>row</db.delimiterType>
      </properties>
    </profile>
  </profiles>
(省略)

アプリケーションデプロイ

構成管理サーバで作成した war ファイルを、WebAPサーバに配置します。

tasks/main.yml

main.yml

- name: warファイルを取得
  copy:
    src: /home/ec2-user/terasoluna-tourreservation/terasoluna-tourreservation-web/target/terasoluna-tourreservation-web.war
    dest: /opt/tomcat/webapps
    mode: 0755

JMeter クライアント（Windows設定全般）

JMeter クライアント/サーバ構成では以下の通信が必要になります。

通信のために、サーバ/クライアント両方の設定ファイルの編集と、ファイアウォールの無効化が必要となります。

設定ファイルは各サイトを参考にしています。(参考[4][5][6])

ファイアウォールを無効化しないと、JMeter実行の際に通信ブロックされ、以下のメッセージが出力されます。セキュリティグループ、ファイアウォールの設定を確認してください。

Engine is busy - please try later

tasks/main.yml

main.yml

- name: Windows ファイアウォールの無効化
  win_firewall:
    state: disabled
    profiles:
    - Domain
    - Private
    - Public

- name: Amazon Corretto のインストーラを取得
  ansible.windows.win_package:
    path: https://corretto.aws/downloads/latest/amazon-corretto-11-x64-windows-jdk.msi
    state: present

- name: Jmeterのインストーラを取得
  ansible.windows.win_get_url:
    url: https://dlcdn.apache.org//jmeter/binaries/apache-jmeter-5.4.1.zip
    dest: C:\Users\Administrator\Downloads\apache-jmeter-5.4.1.zip
    checksum: 78e41e5fbbc3d09319b9c2593286a6326b3cb111377944b2f41650a0c5adcb131a38898e7b856bd034557015d6e6b150d4ad585de780d622e28e5e62eb8bf82d
    checksum_algorithm: sha512
    force: True

- name: Jmeterインストーラを展開
  win_unzip:
    src: C:\Users\Administrator\Downloads\apache-jmeter-5.4.1.zip
    dest: C:\Program Files

- name: Jmeterショートカットの作成
  win_shortcut:
    src: C:\Program Files\apache-jmeter-5.4.1\bin\jmeter.bat
    dest: Desktop\Jmeter-Client.lnk

- name: jmeter.properties ファイルの配置
  win_copy:
    src: ../files/jmeter.properties
    dest: C:\Program Files\apache-jmeter-5.4.1\bin\jmeter.properties

設定ファイル

jmeter.properties の、リモートホストの設定を JMeterサーバのパブリックDNSに書き換えます。

jmeter.properties

# JMeterサーバのパブリックDNSに変更
# Remote Hosts - comma delimited
#remote_hosts=127.0.0.1
remote_hosts=ip-192-168-30-31.ap-northeast-1.compute.internal:1099

JMeter サーバ

次は JMeter サーバの設定を行います。
jmeter.properties を編集するとともに、JMeter のサービスファイルを作成し、systemctl で起動・停止できるようにします。

tasks/main.yml

main.yml

# ソフトウェアダウンロード、配置
- name: JMeterインストーラがあるか確認
  stat: path=/tmp/apache-jmeter-5.4.1.tgz
  register: jmeter_tgz

- name: JMeterのインストーラを取得
  get_url:
    url: https://dlcdn.apache.org//jmeter/binaries/apache-jmeter-5.4.1.tgz
    dest: /tmp/apache-jmeter-5.4.1.tgz
    checksum: sha512:bfc0faa84769b58c1fd498417b3a5c65749f52226bd6e3533f08ca7ea4a3798bb8d2cbd7091b443dd6837f3cbea5565c3c18e6497b40bec95616bf44dfdf590d
    force: True
  when: not jmeter_tgz.stat.exists

- name: JMeterホームディレクトリがあるか確認
  stat: path=/opt/apache-jmeter-5.4.1
  register: jmeter_dir

- name: JMeterホームディレクトリがない場合、作成
  unarchive:
    src: /tmp/apache-jmeter-5.4.1.tgz
    dest: /opt
    remote_src: yes
  become: yes
  when:
    - not jmeter_dir.stat.exists
    - not ansible_check_mode

- name: リンクの作成（/opt/jmeter -> /opt/apache-jmeter-5.4.1）
  file: src=/opt/apache-jmeter-5.4.1 path=/opt/jmeter state=link
  when: not ansible_check_mode

- name: serviceファイルの配置
  copy:
    src: ../files/jmeter-server.service
    dest: /etc/systemd/system/jmeter-server.service
    mode: 0755

- name: jmeter-server の配置
  copy:
    src: ../files/jmeter-server
    dest: /opt/jmeter/bin/jmeter-server
    mode: 0755

- name: jmeter.properties の配置
  copy:
    src: ../files/jmeter.properties
    dest: /opt/jmeter/bin/jmeter.properties
    mode: 0755

- name: サービスの起動
  service: name=jmeter-server state=restarted enabled=yes

設定ファイル

JMeter のサービスファイルを作成します。(参考[7])

/etc/systemd/system/jmeter-server.service

[Unit]
Description=Apache Jmeter Server
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/opt/jmeter/bin/jmeter-server

[Install]
WantedBy=multi-user.target

また、以下ファイルを編集します。

/opt/jmeter/bin/jmeter-server

# One way to fix this is to define RMI_HOST_DEF below
# JMeter サーバ自身のパブリックDNSに変更
#RMI_HOST_DEF=-Djava.rmi.server.hostname=xxx.xxx.xxx.xxx
RMI_HOST_DEF=-Djava.rmi.server.hostname=ip-192-168-30-31.ap-northeast-1.compute.internal

/opt/jmeter/bin/jmeter.properties

# Set this if you don't want to use SSL for RMI
# RMIのSSL通信の無効化
server.rmi.ssl.disable=true

おわりに

これでようやく構築完了です。

次回は JMeter の動作確認、シナリオ作成を行います。

参考

[1] WindowsサーバーにAnsibleから接続する
[2] [Ansible]インベントリプラグインを使ってEC2インスタンス情報を動的に取得する
[3] CloudWatch Agent を試す
[4] SpotInstanceとJMeterを使って400万req/minの負荷試験を行う
[5] 【備忘】『Apache Jmeter』のサーバ－クライアント構成の構築方法
[6] 複数台のJMeterサーバで負荷試験を行う方法
[7] jmeterインストール

[実践] JMeterを使ってAWS環境Webアプリケーションを性能検証する③ 環境構築(2) Ansible編

ソフトウェア構成