AWSCDK基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為抽象數(shù)據(jù)類型，第一部分

基礎(chǔ)設(shè)施作為代碼(IaC)，是一種用代碼定義基礎(chǔ)設(shè)施元素的實踐。這與通過GUI(圖形用戶界面)來實現(xiàn)它相反，例如，AWS控制臺。其思想是，為了具有確定性和可重復(fù)性，云基礎(chǔ)設(shè)施必須在一個基于用編程語言表達(dá)的模型的抽象描述中被捕獲，以便允許操作的自動化，否則應(yīng)該手動執(zhí)行。

AWS提供了幾種IaC工具，如下所示：

· 云形成：一種能夠基于JSON或YAML表示法表示的模板創(chuàng)建和管理云資源的配置工具

· AWS擴展Amplify：一個開源框架，為開發(fā)人員提供任何他們需要交付連接AWS基礎(chǔ)設(shè)施元素以及web和移動組件的應(yīng)用程序

· AWSSAM(無服務(wù)器應(yīng)用程序模型)：一種促進(jìn)AWS Lambda功能與API網(wǎng)關(guān)、REST API、AWS SNS/SMQ、DynamoDB等服務(wù)集成的工具。

· AWSSDK(軟件開發(fā)工具包)：一個API，使用Java、Python、TypeScript等編程語言為所有AWS服務(wù)提供管理支持

·

AWS CDK(云開發(fā)工具包)：這是另一個類似于SDK的API，但功能更豐富，不僅允許管理AWS服務(wù)，還允許以編程方式創(chuàng)建、修改和刪除云形成堆棧，其中包含基礎(chǔ)設(shè)施元素。它支持許多編程語言，包括但不限于Java、Python、類型的Script等。

其他非亞馬遜的IaC工具也存在，如Pulumi和地形，它們提供了非常有趣的多云支持，包括但不限于AWS。例如，與AWS CDK一樣，Pulumi允許您使用通用編程語言定義云基礎(chǔ)設(shè)施，并且與云形成一樣，三元組使用專用的聲明式符號，稱為HCL(HashiCorp配置語言)。

本文是一個系列文章的第一部分，它旨在深入研究CDK作為一種面向?qū)ο蟮母呒壋橄?，通過利用編程語言的力量來定義云基礎(chǔ)設(shè)施。

AWS CDK簡介

在AWS自己的定義中，CDK是一個開源軟件開發(fā)框架，它使用通用的編程語言來定義了AWS云資源。在這里，我們將使用Java。

有趣的是，從一開始就觀察到，與其他IaC工具如云形成或地形形成不同，CDK并不僅僅被定義為一個基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)框架。事實上，在AWS術(shù)語的意義，CDK不止是：一個非常多才多藝的IaC框架，釋放編程語言和編譯器管理高度復(fù)雜的AWS云基礎(chǔ)設(shè)施與代碼，相比HCL或其他基于JSON/YAML符號，更具可讀性和可擴展性。與這些其他IaC工具不同，使用CDK可以循環(huán)、映射、引用、編寫條件、使用輔助函數(shù)，總之，充分利用編程語言的能力。

但是，也許CDK最重要的優(yōu)勢是它的領(lǐng)域特定語言(DSL)類似的風(fēng)格，這多虧了構(gòu)建器設(shè)計模式的廣泛實現(xiàn)，它允許開發(fā)人員輕松地與AWS服務(wù)交互，而無需學(xué)習(xí)復(fù)雜的api和其他云供應(yīng)語法。此外，它還使對可重用組件、安全組、證書、負(fù)載平衡器、vpc(虛擬私有云)等組件的強大管理和定制成為可能。

CDK是基于將構(gòu)造作為其基本構(gòu)建塊的概念。這是一個強大的概念，它允許我們抽象出公共云基礎(chǔ)設(shè)施模式的細(xì)節(jié)。構(gòu)造對應(yīng)于一個或多個合成資源，它可以是一個只包含S3桶的小云形成堆棧，也可以是一個包含一組具有相關(guān)的AWS機器管理器參數(shù)存儲配置、安全組、證書和負(fù)載平衡器。它可以根據(jù)需要進(jìn)行初始化和重用，次數(shù)盡可能多次。

堆棧是構(gòu)造對象的邏輯組。它可以被看作是要部署的組件的圖表。它生成聲明性云形成模板、梯形配置或Kubernetes清單文件。

最后但并非最不重要的是，該應(yīng)用程序是一個CDK的概念，它對應(yīng)于一個構(gòu)造對象的樹。有一個根應(yīng)用程序，它可能包含一個或多個堆棧對象，依次包含一個或多個構(gòu)造對象，它可能包含其他構(gòu)造對象，等等。下圖描述了這種結(jié)構(gòu)。

這里有幾個例子并說明了它。它們從最簡單的，創(chuàng)建一個基本的基礎(chǔ)設(shè)施，到最復(fù)雜的，處理多區(qū)域的數(shù)據(jù)庫集群和堡壘主機。讓我們來其中一些。

CDK啟動器

讓我們從一個啟動項目開始，構(gòu)建一個CDK應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序創(chuàng)建一個只包含S3桶的簡單堆棧。安裝CDK很簡單，如這里所述。一旦根據(jù)上述文檔安裝并啟動了CDK，您就可以使用其腳手架功能來快速創(chuàng)建項目骨架。運行以下命令：

Shell

$ cdk init app --language java

當(dāng)CDK腳手架生成Maven項目時，將顯示一堆文本，一旦完成，您可以檢查它的結(jié)構(gòu)，如下所示：

$ tree -I target

.

├── cdk.json

├── pom.xml

├── README.md

└── src

├── main

│ └── java

│ └── com

│ └── myorg

│ ├── TestApp.java

│ └── TestStack.java

└── test

└── java

└── com

└── myorg

└── TestTest.java

9 directories, 6 files

這是由CDK腳手架創(chuàng)建的項目骨架。如您所見，有幾個Java類，以及一個測試類。它們不是很有趣，你已經(jīng)可以刪除它們，連同軟件包com.myorg一起，它可能不符合你的命名約定。但是使用CDK支架函數(shù)的真正優(yōu)點是生成了pom.xml和cdk.json文件。

第一個是驅(qū)動應(yīng)用程序構(gòu)建過程，并定義所需的依賴項和插件。打開它，你就會看到：

XML

...

software.amazon.awscdk

aws-cdk-lib

...

org.codehaus.mojo

exec-maven-plugin

fr.simplex_software.aws.iac.cdk.starter.CdkStarterApp

...

為了開發(fā)CDK應(yīng)用程序，您需要aws-cdk-lib Maven工件。這是包含所有所需資源的CDK庫。一旦構(gòu)建和部署，要運行應(yīng)用程序，還需要exec-maven插件。

如果您查看cdk init命令為您生成的cdk.json文件，您會看到：

JSON

...

"app": "mvn -e -q compile exec:java"

3

...

這是CDK在構(gòu)建應(yīng)用程序時要使用的命令。當(dāng)然，如果您不想使用支架功能，而且，如果您喜歡從頭開始，您可以提供自己的pom.xml，因為畢竟，作為一個開發(fā)人員，您必須習(xí)慣它。但是，當(dāng)涉及到cdk.jsonfile時，您最好是生成它。

所以，很好：你剛剛得到了你的項目骨架，現(xiàn)在你需要定制它以適應(yīng)你的需求。來看看代碼存儲庫中的cdk啟動程序項目。正如您所看到的，有兩個Java類，Cdk星tapp和Cdk星棧。第一個方法是通過實例化software.amazon.awscdk來創(chuàng)建一個CDK應(yīng)用程序。抽象了最基本的CDK概念的應(yīng)用程序類：應(yīng)用程序。建議一旦實例化，就可以標(biāo)記應(yīng)用程序，這樣不同的自動工具就能夠根據(jù)不同的目的來操作它。例如，我們可以想象有一個自動工具，它可以刪除所有的測試應(yīng)用程序，然后掃描它們，尋找標(biāo)簽環(huán)境：開發(fā)。

應(yīng)用程序的目標(biāo)是定義至少一個堆棧，這是我們的應(yīng)用程序通過實例化CdkStarterStack類所做的事情。這個類是一個堆棧，因為它擴展了software.amazon.awscdk。堆疊一個。在它的構(gòu)造函數(shù)中，我們將創(chuàng)建一個S3桶，如下面的代碼片段所示：

Java

Bucket bucket = Bucket.Builder.create(this, "my-bucket-id")

.bucketName("my-bucket-" + System.getenv("CDK_DEFAULT_ACCOUNT"))

.autoDeleteObjects(true).removalPolicy(RemovalPolicy.DESTROY).build();

在這里，我們創(chuàng)建了一個S3桶，具有我的-bbkem的ID和我的-bbkew的名稱，我們已經(jīng)添加了當(dāng)前用戶的默認(rèn)帳戶ID。其原因是S3的桶名在全球范圍內(nèi)必須是唯一的。

正如您所看到的，這里用于抽象Amazon簡單存儲服務(wù)的類software.amazon.awscdk.services.s3.Bucket實現(xiàn)了設(shè)計模式構(gòu)建器，它允許以類似dsl的方式定義諸如桶名、自動刪除和刪除策略等屬性。

所以這是我們的第一個簡單的CDK應(yīng)用程序。CdkStarterApp類中的以下幾行：

Java

app.synth();

…是絕對必要的，因為它產(chǎn)生(“合成”，在CDK的術(shù)語中)相關(guān)的AWS云形成堆棧模板。一旦“合成”了，它就可以被部署和使用了。這是如何做到的：

Shell

$ git clone https://github.com/nicolasduminil/cdk.git

$ cd cdk/cdk-starter

$ mvn package

$ cdk deploy --requireApproval=never

一堆文本將再次顯示，一段時間后，如果一切都好，您應(yīng)該看到堆棧成功部署的確認(rèn)。現(xiàn)在，為了檢查一切是否正常工作，您可以將已部署的堆棧列表如下：

Shell

$ aws cloudformation list-stacks --stack-status-filter CREATE_COMPLETE

關(guān)鍵是根據(jù)存在堆棧的當(dāng)前狀態(tài)(在本例中是CREATE_COMPLETE)來過濾其輸出列表，以避免檢索幾十個不相關(guān)的信息。所以，你應(yīng)該看到類似的東西：

JSON

{

"StackSummaries": [

...

{

"StackId": "arn:aws:cloudformation:eu-west-3:...:stack/CdkStarterStack/83ceb390-3232-11ef-960b-0aa19373e2a7",

"StackName": "CdkStarterStack",

"CreationTime": "2024-06-24T14:03:21.519000+00:00",

"LastUpdatedTime": "2024-06-24T14:03:27.020000+00:00",

"StackStatus": "CREATE_COMPLETE",

"DriftInformation": {

"StackDriftStatus": "NOT_CHECKED"

}

}

...

]

}

現(xiàn)在，您可以獲得關(guān)于您的特定堆棧的更詳細(xì)信息：

Shell

$ aws cloudformation describe-stacks --stack-name CdkStarterStack

輸出將非常冗長，我們不會在這里復(fù)制它，但您應(yīng)該看到有趣的信息，如：

JSON

...

"RoleARN": "arn:aws:iam::...:role/cdk-hnb659fds-cfn-exec-role-...-eu-west-3",

"Tags": [

{

"Key": "environment",

"Value": "development"

},

{

"Key": "application",

"Value": "CdkApiGatewayApp"

},

{

"Key": "project",

"Value": "API Gateway with Quarkus"

}

],

...

當(dāng)然，您也可以檢查您的S3桶是否已經(jīng)成功創(chuàng)建：

Shell

$ aws s3api list-buckets --query "Buckets[].Name"

在這里，使用查詢“桶”的選項。名稱，您過濾輸出，以便只顯示桶名稱，您將看到：

JSON

[

...

"my-bucket-...",

...

]

如果您想查看一些屬性(例如，關(guān)聯(lián)的標(biāo)記)：

Shell

$ aws s3api get-bucket-tagging --bucket my-bucket-...

{

"TagSet": [

{

"Key": "aws:cloudformation:stack-name",

"Value": "CdkStarterStack"

},

{

"Key": "environment",

"Value": "development"

},

{

"Key": "application",

"Value": "CdkStarterApp"

},

{

"Key": "project",

"Value": "The CDK Starter projet"

},

{

"Key": "aws-cdk:auto-delete-objects",

"Value": "true"

}

]

}

一切似乎都很好，你可能會得出結(jié)論，你使用CDK的第一次測試是成功的。因為您現(xiàn)在已經(jīng)部署了一個帶有S3桶的堆棧，所以您應(yīng)該能夠使用這個桶，例如，上傳文件，下載它們，等等。您可以通過使用這里所示的AWS CLI來實現(xiàn)這一點。但如果你想用CDK來做，你需要等待下一集。

在等待的同時，不要忘記清理你的AWS工作空間，以避免被開具發(fā)票!

Shell

$ cdk destroy --all

aws s3 rm s3://my-bucket-... --recursive

aws s3 rb s3://my-bucket-...