前言

你有一個很棒的 AWS 基礎設備架構，你花了一個禮拜設定在 AWS Console 建立並拉出這樣的架構，再花了一個月測試這樣的架構沒問題。

之後，在準備上正式環境的時候，發現一切的設定都要重新來過，再花一個禮拜設定，再花一個月測試，然後可能很不幸的，有些服務的設定已經忘記怎麼設定了，又得再花一個禮拜找原因。

這樣會不會太沒效率了！我們有沒有更有效率的方式來建立這些服務，以避免花這麼多時間呢?

CloudFormation，就是可以解決我們的需求的服務！

CloudFormation

CloudFormation 是一個可以幫助我們快速建立 AWS 資源的服務。採用 基礎架構程式碼 (IaC) 的敘述方式，描述一個 Template，來告訴 CloudFormation 你想建立的資源，例如: EC2 Instance、RDS Instance。

之後 CloudFormation 就會依照你的描述，幫你建立、配置這些資源，所以你不用到各個資 源頁面，去個別建立和設定。這個服務幫助了我們以下:

• 簡化基礎設備的管理
• 快速複製基礎設備到其他環境
• 追蹤基礎設備地的改變

核心元件 Template、Stack、Change Set

CloudFormation 有以下幾個重要元件:

• Template

  • 設定檔，也是 CloudFormation 的基礎
  • 支援 JSON、YAML 檔格式

• Stack

  • 推疊，也就是使用到的 AWS 服務

• Change Set

  • 變更集，負責追蹤環境內變更的 AWS 資源以及新增刪除的 AWS 服務

我們會透過 Template 開啟 Stack，在使用 Template 的時候，可以觀測 Change Set，確認會影響到的服務後建立出 Stack。

DependsOn & WaitCondition

我們來說實際的使用情境:

首先需要先開 RDS，再來開 EC2 Instance，等待 EC2 Instance 裡面的應用程式完成後，再來啟用 ELB

上述的要求，主要有兩點:

• 先開哪個資源? 哪個資源要等待它?
• 開完之後誰要等待?

DependsOn: 決定先後順序，在誰之後建立

WaitCondition: 等待前面完成，在尚未收到完成訊號前阻擋其他 AWS 服務建立資源

透過這兩個屬性來決定 AWS 服務之間的關聯性。

Stack & Template

使用 CloudFormation 時，會把相關的資源透過 Stack 來表達跟管理。一個 Template 可以有多個 Stack，可以透過刪除 Stack 刪除一系列的 AWS 資源。

以下的 Template 就會建立一個 Stack 並有兩個 AWS 資源。

AWSTemplateFormatVersion: "2010-09-09"
Description: A sample template
Resources:
  MyEC2Instance:
    Type: "AWS::EC2::Instance"
    Properties: 
      ImageId: "ami-0ff8a91507f77f867"
      InstanceType: t2.micro
      KeyName: testkey
      BlockDeviceMappings:
        -
          DeviceName: /dev/sdm
          Ebs:
            VolumeType: io1
            Iops: 200
            DeleteOnTermination: false
            VolumeSize: 20
  MyEIP:
    Type: AWS::EC2::EIP
    Properties:
      InstanceId: !Ref MyEC2Instance

這個 template 描述了一個 EC2 Instance 及 Elastic IP

Template 結構

在 Template 主要會分為以下幾個區塊

• Resources
  • 要建立的 AWS 資源
• Parameters
  • 使用此 Template ，需要提供怎麼樣的參數
• Mappings
  • 設定區域或是其他條件相關的。例如: 歐美地區開的 EC2 Instane 的 AMI 用 ami0001；亞太地區開的 EC2 Instane 的 AMI 用 ami0002
• Outputs
  • 在 Stack 完成後產生輸出值。 可以在 Console 看到，或是在 CLI 下 aws cloudformation describe-stacks

使用情境

• A / B 測試
  • 避免功能改錯了或是新功能會必會被用戶買單而建立的測試
  • 需要將一部分的流量導入舊系統，另一部份導入新系統，蒐集測試資料去做後續評估
  • 需要快速搭建擁有新功能的新環境
• 快速搭建各種用途的環境
  • 針對不同用途，可能會有 DEV、UAT、PROD 環境，這三個環境在沒有新功能的情況下最終基礎設備都會一模一樣
  • 哪一天 UAT 可能要增加一個環境供客戶測試，或是 PROD 環境需要建置在另外一個客戶的 AWS 帳號上面。

CloudFormation Designer

我們可以透過視覺化的方式，把 AWS 服務彼此之間要建立的資源關聯起來。

而 Designer 也可以自動生成 Template ，可以選擇輸出 JSON 或是 YAML，並且可以切成不同的組成條件去顯示(畢竟整個 Template 下來其實很不好閱讀)。

以下就是 CloudFormation Designer 的設計畫面。

OpsWorks

採用 Chef 和 Puppet 的自動化操作，我們需要了解宜下 Chef 和 Puppet 是做什麼用途的，這兩個軟體可使用程式碼自動設定伺服器組態的自動化平台。

什麼意思呢? 也就是你為了新環境建立的 EC2 Instance，你需要更新、安裝新的套件，設定系統環境變數。這時候就輪到 OpsWorks 的幫忙了。

OpsWorks 支援以下三種:

• AWS Opsworks for Chef Automate
• AWS OpsWorks for Puppet Enterprise
• AWS OpsWorks Stacks

結論

在學習 AWS 的初學者，我認為 CloudFormation 還是有它存在的價值。你還是可以透過 CloudFormation 去確認你建立的 AWS 服務。

但是許多元件非常的不直覺，WaitCondition 需要搭配 WaitConditionHandle 才能達成，也沒有搭配自動完成的功能。

相較於 CloudFormation 我更喜歡 Terraform 這個軟體。因為我不會被綁死在 AWS 這朵公有雲上但是又能達成建立 AWS 資源的功能。

在 2019 年時，AWS 推出了全新的開發套件 AWS Cloud Development Kit (AWS CDK)，透過利用 AWS CDK 套件，開發者可以定義整個雲端基礎架構使用程式的方法，同時提升可讀性，並可撰寫測試程式來減少失誤的可能性，也可以達到快速複製的效果。

參考資料

• Medium。Chi-Hsuan Huang。Terraform 自動化的基礎架構介紹
• Medium。Chi-Hsuan Huang。使用 CloudFormation 快速部署 AWS 資源
• AWS。什麼是 AWS CloudFormation？
• 博客園。亚马逊云服务之CloudFormation
• iThome。Day 17 - 看一下自己寫的東西都去哪了
• AWS。AWS::CloudFormation::WaitCondition
• AWS。AWS OpsWorks