はじめに

概要

DBを利用するWebアプリケーションにおいて、AWSを使用した本番環境の構築・アプリケーションのデプロイ方法について取り上げます。

前提条件

Java/Spring Boot環境構築済み
MySQL環境構築済み
AWSアカウント作成済み

リポジトリ

動作環境

Windows 11 Home（24H2）
Java 21
Maven 3.9.10
Spring Boot 3.5.3
MySQL 8.4.5

本手順

前編では、アプリケーションの開発と開発用DBの構築まで完了しました。

後編では、AWS上で本番環境を構築し、アプリケーションをデプロイする方法をまとめていきます。

DB構成

以降の手順では、DB構成は以下の通り進めます。

開発用DB

項目	内容
サーバ	ローカルマシン
データベース名	qiita_spring_dev
ユーザ名	qiita_spring_dev_user
パスワード	devpassword

本番用DB

項目	内容
サーバ	DBサーバ（RDS）
データベース名	qiita_spring_prod
ユーザ名	qiita_spring_prod_user
パスワード	prodpassword

1. ネットワークの構築（VPC）

2つのAZにまたがるネットワークを構築します。
パブリックサブネットは2つ、プライベートサブネットは4つ用意します。

CIDR設計は以下の通りです。

ネットワーク	IPv4アドレス	CIDRブロック
VPC	10.0.0.0/16	00001010.00000000.00000000.00000000
public subnet 1 (1a)	10.0.0.0/20	00001010.00000000.00000000.00000000
public subnet 2 (1c)	10.0.16.0/20	00001010.00000000.00010000.00000000
private subnet 1 (1a)	10.0.128.0/20	00001010.00000000.10000000.00000000
private subnet 2 (1c)	10.0.144.0/20	00001010.00000000.10010000.00000000
private subnet 3 (1a)	10.0.160.0/20	00001010.00000000.10100000.00000000
private subnet 4 (1c)	10.0.176.0/20	00001010.00000000.10110000.00000000

AWSコンソールにログインし、以下の通りVPCを作成します。

項目	内容
作成するリソース	VPCなど
名前	qiita-spring-ec2-rds（自動生成オン）
AZの数	2
パブリックサブネットの数	2
プライベートサブネットの数	4
NATゲートウェイ	なし

2. セキュリティグループの作成

以下の通り作成します。

1) 踏み台サーバ用

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-sg-bastion
インバウンドルール	下表の通り

タイプ	ポート範囲	ソース
SSH	22	0.0.0.0/0

2) ロードバランサー用

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-sg-elb
インバウンドルール	下表の通り

タイプ	ポート範囲	ソース
HTTP	80	0.0.0.0/0

3) Webサーバ用

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-sg-web
インバウンドルール	下表の通り

タイプ	ポート範囲	ソース
SSH	22	qiita-spring-ec2-rds-sg-bastion
カスタムTCP	8080	qiita-spring-ec2-rds-sg-elb

4) DBサーバ用

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-sg-db
インバウンドルール	下表の通り

タイプ	ポート範囲	ソース
MYSQL/Aurora	3306	qiita-spring-ec2-rds-sg-web

3. 踏み台サーバの構築（EC2）

1) キーペアの作成

SSH接続で使用するキーペアを以下の通り作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-key
キーペアのタイプ	RSA
プライベートファイルキー	.pem

秘密鍵がダウンロードされます。

2) EC2インスタンスの作成

以下の通り作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-bastion
OS	Ubuntu
AMI	Ubuntu Server 24.04 LTS (HVM), SSD Volume Type
キーペア	qiita-spring-ec2-rds-key
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
サブネット	public subnet 1 (1a)
パブリックIPの自動割り当て	有効
セキュリティグループ	qiita-spring-ec2-rds-sg-bastion

4. Webサーバ構築用AMIの作成

続いてWebサーバを構築していきます。

今回構築する各Webサーバはプライベートサブネットに配置し、特にNATゲートウェイなどは設けないので、Webサーバからインターネットには接続できない想定です。

よって、単純に構築すると、JDKやMySQLクライアントといった必要なコンポーネントをインストールできないため、以下手順を踏むことにします。

一度AMI作成用サーバをパブリックサブネットに構築
構築したサーバに接続し、JDK・MySQLクライアントをインストール
上記サーバにおけるAMIを作成
作成したAMIをもとにWebサーバを構築
AMI作成用サーバを削除

Webサーバが継続的にインターネットへ接続する場合はNATゲートウェイを設ける必要があると思うのですが、今回は初回のJDKインストール時のみ必要なので上記方法で実施します。（NATゲートウェイを設けないことでコストを抑えます）

1) EC2インスタンスの作成

名前以外は、踏み台サーバ同様作成していきます。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-ami-builder
OS	Ubuntu
AMI	Ubuntu Server 24.04 LTS (HVM), SSD Volume Type
キーペア	qiita-spring-ec2-rds-key
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
サブネット	public subnet 1 (1a)
パブリックIPの自動割り当て	有効
セキュリティグループ	qiita-spring-ec2-rds-sg-bastion

2) JDKのインストール

キーペア作成時にローカルマシンにダウンロードされたqiita-spring-ec2-rds-key.pemファイルを~/.sshフォルダに配置します。

以下コマンドでAMI作成用サーバに接続します。

ssh -i ~/.ssh/qiita-spring-ec2-rds-key.pem ubuntu@<AMI作成用サーバのパブリックIPアドレス>

接続後、JDKをインストールします。
今回はJDKのディストリビューションとして、「Amazon Corretto 21」を使用します。

# AMI作成用サーバ

# 依存パッケージのインストール
sudo apt update
sudo apt install -y wget software-properties-common

# 署名キーの追加
wget -O- https://apt.corretto.aws/corretto.key | sudo apt-key add -

# リポジトリの追加
sudo add-apt-repository 'deb https://apt.corretto.aws stable main'
sudo apt update

# Amazon Corretto 21のインストール
sudo apt install -y java-21-amazon-corretto-jdk

バージョン確認を行い、正常にインストールされていることを確認します。

# AMI作成用サーバ
java --version
> openjdk 21.0.7 2025-04-15 LTS
> OpenJDK Runtime Environment Corretto-21.0.7.6.1 (build 21.0.7+6-LTS)
> OpenJDK 64-Bit Server VM Corretto-21.0.7.6.1 (build 21.0.7+6-LTS, mixed mode, sharing)

3) MySQLクライアントのインストール

引き続き、AMI作成用サーバ上でMySQLクライアントをインストールします。

# AMI作成用サーバ

# MySQLクライアントのインストール
sudo apt install -y mysql-client

バージョン確認を行い、正常にインストールされていることを確認します。

# AMI作成用サーバ
mysql --version
> mysql  Ver 8.0.42-0ubuntu0.24.04.1 for Linux on x86_64 ((Ubuntu))

4) AMIの作成

AWSコンソールから、AMI作成用サーバを選択してイメージを作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-ami-web

AMIが作成され、ステータスが「利用可能」となっていることを確認します。（5~10分ほどかかります）
ここまで完了すれば、AMI作成用サーバは停止／削除してしまって問題ありません。

5. Webサーバの構築（EC2）

ここではひとまず「Webサーバ１」のみ構築します。

作成したAMIを選択し、以下の通りインスタンスを起動します。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-web1
AMI	qiita-spring-ec2-rds-ami-web
キーペア	qiita-spring-ec2-rds-key
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
サブネット	private subnet 1 (1a)
パブリックIPの自動割り当て	無効
セキュリティグループ	qiita-spring-ec2-rds-sg-web

6. 本番用DBの作成（RDS）

1) オプショングループ作成

以下の通り作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-option-group
エンジン	mysql
メジャーエンジンバージョン	8.4

2) パラメータグループ作成

以下の通り作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-parameter-group
エンジンのタイプ	MySQL Community
パラメータグループファミリー	mysql8.4

3) サブネットグループ作成

以下の通り作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-subnet-group
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
アベイラビリティーゾーン	ap-northeast-1a, ap-northeast-1c
サブネット	private subnet 3 (1a), private subnet 4 (1c)

4) データベース作成

以下の通り作成します。

項目	内容
作成方法	標準作成
エンジンのタイプ	MySQL
エンジンバージョン	MySQL 8.4.5
テンプレート	本番稼働用
可用性と耐久性	マルチAZ（2インスタンス）
DBインスタンス識別子	qiita-spring-prod-db
マスターユーザ名	admin
認証情報管理	セルフマネージド（パスワードを自動生成：オン）
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
DBサブネットグループ	qiita-spring-subnet-group
パブリックアクセス	なし
セキュリティグループ	qiita-spring-ec2-rds-sg-db
データベース認証	パスワード認証
最初のデータベース名	qiita_spring_prod
DBパラメータグループ	qiita-spring-parameter-group
オプショングループ	qiita-spring-option-group

作成が完了すると、上記メッセージが表示されます。
自動生成としたパスワードですが、上記メッセージの「接続の詳細の表示」から確認できます。

パスワードを確認できるのはこの時だけのようなので、忘れずに控えておきます。

5) ユーザ作成

本番環境での実行時にアプリケーションが使用するユーザを作成します。

手順としては、まず踏み台サーバ経由でWebサーバ１にSSH接続し、そこからDBサーバにログインしてユーザを作成していきます。

はじめに、SSH接続を行うための設定を行います。
ローカルマシンの~/.sshフォルダに、configファイルを作成します。

config

Host bastion
    HostName <踏み台サーバのパブリックIPアドレス>
    User ubuntu
    IdentityFile ~/.ssh/qiita-spring-ec2-rds-key.pem

Host web1
    HostName <Webサーバ１のプライベートIPアドレス>
    User ubuntu
    IdentityFile ~/.ssh/qiita-spring-ec2-rds-key.pem
    ProxyCommand ssh -W %h:%p bastion

項目	内容
Host	サーバに割り当てるエイリアス
HostName	IPアドレス／ホスト名（一つ前のマシンから見た情報なので、WebサーバはプライベートIPアドレスでOK）
User	ログインに使用するユーザ名（EC2インスタンス（OS：Ubuntu）のデフォルトユーザは「ubuntu」）
IdentityFile	秘密鍵のパス（HostNameと異なり、ローカルマシンにおける情報を記述）
ProxyCommand	踏み台サーバのエイリアスを記述

続いて、以下コマンドでWebサーバ１にSSH接続します。

ssh web1

無事接続できたら、DBサーバ上のMySQLにログインします。

# Webサーバ１
mysql -u admin -h <作成したデータベースのエンドポイント> -p

パスワードの入力が求められるので、先ほど控えたパスワードを入力します。

ログインできたら、以下コマンドでユーザの作成を行います。

# Webサーバ１
CREATE USER 'qiita_spring_prod_user'@'10.0.%' IDENTIFIED BY 'prodpassword';

ホスト名については、2つのWebサーバから使用するユーザになるので、それらのアドレスを集約しています。

続いて、本番用のデータベース内に作成する全てのテーブルに対する全ての権限をこのユーザに付与します。

# Webサーバ１
GRANT ALL ON qiita_spring_prod.* TO 'qiita_spring_prod_user'@'10.0.%';

本来であれば、本番用のユーザには最小限の権限を付与するべきかと思います。

7. サンプルアプリケーションの更新

1) 本番用DB接続情報の追加

本番環境で動くアプリケーションから本番用DBへのアクセス用に、prodプロファイルを用意します。

application-prod.properties

spring.datasource.url=${PROD_DB_URL}
spring.datasource.username=${PROD_DB_USERNAME}
spring.datasource.password=${PROD_DB_PASSWORD}
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

spring.jpa.hibernate.ddl-auto=validate

8. アプリケーションのデプロイ

1) デプロイ用ディレクトリの作成

Webサーバ１に接続し、以下の通りアプリケーションのデプロイ先となるディレクトリを作成します。

# Webサーバ１
mkdir -p ~/app

2) 成果物のデプロイ

ローカルマシンに戻り、アプリケーションをビルドします。

./mvnw clean package

ビルド成果物であるJARファイルを、Webサーバ１のデプロイ用ディレクトリに転送します。

scp target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar web1:~/app/app.jar

3) 環境変数ファイルの作成

再度Webサーバ１に接続し、~/appフォルダに、以下の通り.envファイルを作成します。

PROD_DB_URL=jdbc:mysql://<作成したデータベースのエンドポイント>:3306/qiita_spring_prod
PROD_DB_USERNAME=qiita_spring_prod_user
PROD_DB_PASSWORD=prodpassword

4) systemdサービスの設定

/etc/systemd/systemフォルダに、以下の通りqiita-spring-ec2-rds-app.serviceファイルを作成します。
※同フォルダでのファイル作成は管理者権限が必要です。

qiita-spring-ec2-app.service

[Unit]
Description=Qiita Spring EC2 RDS Application
After=syslog.target network.target

[Service]
User=ubuntu
WorkingDirectory=/home/ubuntu/app
ExecStart=java -jar app.jar --spring.profiles.active=prod
EnvironmentFile=/home/ubuntu/app/.env
SuccessExitStatus=143
Restart=always
RestartSec=30

[Install]
WantedBy=multi-user.target

実行するjavaコマンドの引数にspring.profiles.active=prodを付与することで、プロファイルをprodとしてアプリケーションを実行しています。
また、EnvironmentFileとして環境変数ファイルのパスを指定しています。

サービスを有効化します。

# Webサーバ１
sudo systemctl enable qiita-spring-ec2-rds-app

9. 本番用テーブルの作成

1) マイグレーション実行

アプリケーションを実行することで、開発環境同様、Flywayによりマイグレーションが行われテーブルが作成されます。

ひとまずWebサーバ１に接続します。
アプリケーションは先ほどsystemdサービスとして登録したので、サービス起動により実行します。

# Webサーバ１
sudo systemctl start qiita-spring-ec2-rds-app

正常に起動していることを確認します。

# Webサーバ１
sudo systemctl status qiita-spring-ec2-rds-app
> Loaded: loaded (/etc/systemd/system/qiita-spring-ec2-rds-app.service; enabled; preset: enabled)
> Active: active (running) since …

先ほど同様、Webサーバ１からMySQLにログインしてテーブルを確認します。

# Webサーバ１
show tables;
+-----------------------------+
| Tables_in_qiita_spring_prod |
+-----------------------------+
| flyway_schema_history       |
| users                       |
+-----------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

正常に作成されていることが分かります。

2) 初期データ登録

後ほど行う動作確認で使用するため、データを登録しておきます。

INSERT INTO users (
    name,
    age
)
VALUES
    ('本番太郎', 70),
    ('本番花子', 80),
    ('本番一郎', 90);

10. Webサーバのコピー

ここまでの状態で、AWSコンソールからWebサーバ１を選択してイメージを作成します。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-ami-web-deployed

作成したAMIを選択し、以下の通りインスタンスを起動します。

項目	内容
名前	qiita-spring-ec2-rds-web2
AMI	qiita-spring-ec2-rds-ami-web-deployed
キーペア	qiita-spring-ec2-rds-key
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
サブネット	private subnet 2 (1c)
パブリックIPの自動割り当て	無効
セキュリティグループ	qiita-spring-ec2-rds-sg-web

11. ロードバランサーの作成（ELB）

はじめに以下の通りターゲットグループを作成します。

項目	内容
ターゲットタイプ	インスタンス
名前	qiita-spring-ec2-rds-tg
プロトコル／ポート	HTTP／8080
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
ヘルスチェックプロトコル	HTTP
ヘルスチェックパス	/users

ターゲットには、Webサーバ１とWebサーバ２の2つを登録します。

続いて以下の通りロードバランサーを作成します。

項目	内容
ロードバランサータイプ	Application Load Balancer
名前	qiita-spring-ec2-rds-elb
スキーム	インターネット向け
VPC	qiita-spring-ec2-rds-vpc
サブネット	public subnet 1 (1a), public subnet 2 (1c)
セキュリティグループ	qiita-spring-ec2-rds-sg-elb
プロトコル／ポート／デフォルトアクション	HTTP／80／qiita-spring-ec2-rds-tg

ロードバランサーのステータスが「アクティブ」、ターゲットグループに含まれる各ターゲットのヘルスステータスが「Healthy」となっていることを確認します。（5分ほどかかります）

12. 動作確認

以下URLにアクセスします。
http://<ロードバランサーのDNS名>/users

無事動いています！

続いて、DBのレプリケーションが行われていることを確認するため、手動でフェイルオーバーを実行します。

意図した通り、一時的にアクセスに失敗します。

少し待つと、再びアクセスできるようになりました。
アプリケーションが表示している情報から、データが正常にレプリケーションされていることが分かります。

後片付け

本手順において、AWSサービスに対する必要以上の課金を防ぐ必要がある場合、最低限行う対応は以下の通りです。

ロードバランサーの削除
EC2インスタンスの停止
RDSデータベースの削除

おわりに

以上で、DBを利用したWebアプリケーションにおける、AWSを使用した本番環境の構築・アプリケーションのデプロイが完了しました。

サーバは三層構成とし、WebサーバとDBサーバはプライベートサブネットに配置することで外部から隠蔽しています。
また、両サーバはマルチAZ構成でサーバを冗長化し、ロードバランサーによるトラフィックの分散、およびDBのレプリケーションを実現しました。

最後に、他にも基礎的なAWSインフラ構築関連の記事を書いているので、よければご参照ください。