【CloudFormation】AWSマルチAZ3層アーキテクチャの構築_概要

suzuki-n

5か月前

皆様、お世話になっております。鈴木と申します。

現在、研修としてAWSの3層アーキテクチャの設計・構築に取り組んでいます。これまで自身で作成した設計書に基づいて手動での構築を進めてきましたが、今回はCloudFormationを活用して環境を構築していきたいと思います。
今回は概要の説明となります。

要件

RPO(目標復旧時点)→最長24時間前
RTO(目標復旧時間)→最長1日

導入

AWS3層アーキテクチャについて

まず簡単にAWSの3層アーキテクチャとは何か簡単に説明致します。

3層アーキテクチャの各層（Web層、アプリケーション層、データベース層）に分けられるケースがほとんどだと思います。一般的にはWeb層＝パブリックサブネット、アプリケーション層＝プライベートサブネット、データベース層＝プロテクトサブネットやプライベートサブネットに該当すると思います。
なぜ各層に分けるかといえば主に3つの点があげられると思います。

①スケーラビリティと可用性
②セキュリティ
③管理と保守の容易さ

細かい説明は今回は省略しますが、各層に分けることで柔軟性が高く、安全性の確保されたアプリケーション環境を構築することができます。

AWS CloudFormationについて

今回手動ではなくIaCツールであるAWS CloudFormationを使用して環境構築を行います。
簡単にCloudFormationについてご説明致します。

AWS CloudFormationは、インフラストラクチャをコード（IaC: Infrastructure as Code）として管理するサービスです。テンプレートファイルを使用して、AWSリソースの作成、更新、削除を自動化します。

コードによる環境構築のメリットとしては
①再現性
②自動化
③管理の簡素化
の3つが挙げられます。

同じテンプレートを使用することで一貫性のあるインフラを複数の環境にデプロイでき、自動化することでヒューマンエラーも減少させることが出来ます。
また、コード管理となるためバージョン管理も容易になります。

これらは基本的にJSONまたはYAML形式で記述され、環境構築を行います。

構成図

構成図は下記のようになります。

構成の最終目標

【高可用性】

マルチAZのアーキテクチャ構築(NAT・EC2・RDS)
EC2とRDSの日次バックアップの取得
ALBによるWebサーバーの負荷分散
EFSを利用したEC2インスタンスの拡張

【セキュリティ】

転送時の暗号化の実施(HTTPS化)
※KMSを使用した内部通信の暗号化は今回は割愛(EC2↔RDS)
RDSはプライベートサブネットからのログインのみを許可
VPCフローログとALBのアクセスログをS3への保管

【運用・保守性】

CloudWatchよりでEC2のCPU使用率,メモリ使用率,ディスク使用率，ApacheのエラーログをCloudWatch logsより収集して監視し、閾値を超えた際にSNSでメール通知
HealthイベントをEventBridge経由でSNSでメール通知

使用サービス

No.	サービス	サービス概要	構築概要
1	Amazon VPC	ネットワーク空間	ネットワークCIDRを定義する。
2	Amazon ALB	ロードバランサー	HTTPS通信を負荷分散する。
3	Amazon EC2	仮想サーバー	Webサーバ―としてプロビジョニングする。OS: Amazon Linux 2023
4	Amazon RDS DBサーバ―（Multi AZ）	仮想サーバー	DBサーバ―としてプロビジョニングする。MySQL 8.0.35
5	Amazon CloudWatch	リソース監視	EC2のリソース使用状況を監視する。
6	Amazon SNS	メール送信	EventBridge・CloudWatchアラート検知時にメール送信を行う。
7	Amazon S3	ログ保管ストレージ	VPCフローログ、ALBアクセスログを保管する。
8	AWS Session Manager	セッションマネージャー	EC2へのセキュアなアクセスを実施する。
9	AWS Backup	バックアップ管理	EC2とRDSを定期的にバックアップを実施する。
10	AWS EventBridge	ルール設定	AWS Healthの通知トリガーを指定する。
11	AWS Health	AWSイベント通知	パフォーマンスや障害情報などをEventBridge経由で通知する。
12	AWS Route53	ドメイン	ALBのアクセスポイントをRoute 53で定義する。
13	AWS Health	AWSイベント通知	パフォーマンスや障害情報などをEventBridge経由で通知する。
14	AWS Secrets Manager	シークレットキー	RDSのアクセスキーを取得する。
15	AWS Private Certificate Authority	証明書の発行	ALBの通信をHTTPS化するために使用する。
16	AWS CloudFormation	IaCシステム	コード(JSON,YAML)にてAWS環境を構築する。
17	Amazon Elastic File System	EC2用共有ファイル	EC2拡張時の共有ファイルを保存する。

構築手順

以上の手順にて構築致します。
どうぞ宜しくお願い致します。

要件

導入

AWS3層アーキテクチャについて

AWS CloudFormationについて

構成図

構成の最終目標

使用サービス

構築手順

1.概要

2.VPCなど基盤構築

3.データベース・インスタンス構築

4.ネットワーク構築

5.ログ収集システム構築

6.バックアップ設定

7.監視システムの構築