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使用 AWS CDK 轻松构建云原生应用之 EKS 平台(一)

  • 2019-12-20
  • 本文字数:2148 字

    阅读完需:约 7 分钟

使用 AWS CDK 轻松构建云原生应用之 EKS 平台(一)

AWS CDK V.S. AWS CloudFormation

熟悉 AWS 或者云计算的朋友一定都知道AWS CloudFormation。我们创建一个描述所有 AWS 资源的 JSON 格式或者 YAML 格式的模板,通过 AWS CloudFormation 可以快速地对这些资源进行建模和设置,并且可以方便地对资源进行管理。一切都可以自动化完成而无需手动操作。很多 AWS 客户已经采用 CloudFormation 实现了基础设施即代码(Infrastructure as Code)。


但是使用时会发现,从零开始写模板还是一件繁琐的工作,尤其是针对于同一种 AWS 服务,模板里的大部分内容是相同的,只是在一些属性和参数上有所差别。曾经在向一个客户演示完 CloudFormation 后,客户抛出一个问题:有没有一个自动生成模板的工具?这真是一个好问题!软件的本质就是不断抽象并简化工作。所以 AWS 推出了云开发工具包 AWS Cloud Development Kit,简称 AWS 。这是一种开源软件开发框架,提供一种更高层级的抽象,使用者可以使用熟悉的编程语言模拟和预置云应用程序资源(construct library)。而 CDK 的底层会自动生成 CloudFormation 模板,然后调用 CloudFormation 来完成所有的资源创建工作。AWS 的 CDK 开发团队基于 CloudFormation 构建了 AWS 资源的 L2 construct,完成从对象定义到 CFN 模板的转换。所以采用 CDK 比采用 CloudFormation 的代码会少很多很多,大大简化工作量。另外特别要强调的,CDK 是一个完全开源的项目!(https://github.com/aws/aws-cdk)也就是说只要你愿意,完全可以向里面贡献你的代码!在今年的AWS re:Invent 上有一个 session OPN205_R就是介绍如何向 AWS CDK 贡献代码,大家可以看这个视频了解.


关于 CDK 我们在这篇文章里不做更多介绍啦,具体可以参考 AWS 的官方网站,上面有很详细的介绍:https://aws.amazon.com/cn/cdk/

AWS CDK 的实践之路

在近期的一个项目里,我们帮助客户使用 CDK 轻松快速的构建了整套云原生应用架构,包括 Amazon Elastic Kubernetes Service(简称 EKS)平台,应用架构,监控日志,调用链跟踪以及 CICD 等。我们将会作为一个系列介绍。这篇文章是第一篇,介绍如何构建基础网络架构和 EKS 平台。搭建好的架构如下图:



以下是我们的具体步骤:

1.安装 CDK

可以按照 AWS 的官方文档介绍来安装 CDK:https://docs.aws.amazon.com/cdk/latest/guide/getting_started.html


安装好后跑一下命令,就可以看到 CDK cli 已经安装完成了:


2.初始化我们的应用程序

该命令在一个 AWS 账号下从零创建所有应用架构依赖的组件,我们给创建好的应用命名为 cdk-repo:



我们的应用程序都是使用 Python 编写的。除了 Python,CDK 目前还支持 Javascript, Typescript,Python,.NET,Java 并且全都 GA 了,所以你可以方便的选用自己熟悉的语言编写。

3.创建基础网络架构

在任何一个 AWS 账号下的一个全新区域中,都需要搭建基础的网络设施,包括 AWS Virtual Private Cloud(简称 VPC)、子网、堡垒机、NAT 等基本组件,为应用运行准备基础环境。

3.1 创建基础网络架构

我们通过以下一段代码,可以方便地创建出一个 AWS 上标准的基础网络架构,包括:一个指定了 CIDR 和名字的 VPC,一个 NAT Gateway,以及每个 Availability Zone(简称 AZ)中的三个子网,分别是:公有子网——允许所有出入公网;私有子网——没有直接的出入公网的路由,但是可以通过堡垒机访问私有子网内的资源,可以通过 NAT gateway 出到公网;保护子网——没有出入公网的路由,通常用于数据库。



注意:如果你是在 2AZ 的区域中运行该代码,会创建 32=6 个子网,如果在 3AZ 的区域中运行该代码,会创建 33=9 个子网。该代码可以自动适配到 AZ 的数量。

3.2 为 VPC 和子网打 tag

如果你在 AWS 上创建过 EKS,应该了解 EKS 对它所在的 VPC 和子网的 tag 有所要求。所以我们采用以下代码打 tag:


3.3 创建堡垒机

CDK 中已经有实现的 construct,可以快速的创建堡垒机。但是我为了使用自己预创建的 key,所以采用 ec2 instance 的方式来创建堡垒机,采用以下代码:



可以看到,堡垒机的安全组设置也是非常方便,用两行代码就可以允许任何 ip 的 ssh 访问。


注意:建议针对该堡垒机开启 VPC flow log,可以记录进出该堡垒机的网络流量,做到安全监控。由于 L2 construct 的 instance 不支持设置 Elastic Network Interface(ENI),从而无法开启 VPC flow log,所以需要基于 CfnInstance 完成。

3.4 传递参数

我们会对整个应用进行模块化编排,将不同的模块划分到不同的 Stack,方便我们更好的组织、管理以及复用代码。我们会在最后一篇文章介绍整体的 Stack 编排和设计。这里只介绍我们将 VPC 名称和堡垒机的安全组作为参数传递给其他 Stack,包括 EKS Stack。


3.5 设置 Stack 入口

我们在 app.py 中设置用于基础网络架构的 Stack 的入口,也就是 LandingzoneStack:


3.6 查看 Stack

在命令行中通过以下命令查看我们刚才创建的 stack:



通过命令 cdk synth 可以打印出生成的 CloudFormation 模板,下面截图中只展示了模板的一部分,可以看到短短的几句 CDK 应用可以生成好几十行的模板,所以 CDK 对比 CloudFormation 非常高效。通常我们打出 CloudFormation 模板只是为了调试。



本文转载自 AWS 技术博客。


原文链接:https://amazonaws-china.com/cn/blogs/china/using-aws-cdk-easily-build-eks-platform-cloud-native-application/


2019-12-20 15:152123

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