Amazon Web Services CloudFormation (AWS CloudFormation)

Was ist AWS CloudFormation (Amazon Web Services CloudFormation)?

AWS CloudFormation ist ein kostenloser Service, der Kunden von Amazon Web Services die Tools zur Verfügung stellt, die sie benötigen, um die Infrastruktur zu erstellen und zu verwalten, die eine bestimmte Softwareanwendung benötigt, um auf AWS ausgeführt zu werden. Kunden müssen jedoch für die AWS-Ressourcen bezahlen, die mithilfe von CloudFormation-Vorlagen erstellt werden.

Wofür wird AWS CloudFormation verwendet?

AWS CloudFormation unterstützt Entwickler bei der Erstellung und Verwaltung einer Sammlung zusammenhängender AWS-Ressourcen. Dieser Ansatz ermöglicht es Entwicklungsteams, Ressourcen bereitzustellen und sie methodisch und vorhersehbar zu verwalten.

CloudFormation besteht aus zwei Teilen:

1. Stacks

2. Vorlagen

Was ist eine AWS-CloudFormation-Vorlage?

Eine Vorlage ist eine Textdatei im Format JavaScript Object Notation (JSON) oder YAML Ain’t Markup Language (YAML). Die deklarative Datei, die nicht skriptbasiert ist, definiert, welche AWS-Ressourcen oder Nicht-AWS-Ressourcen für die Ausführung der Anwendung erforderlich sind. Die Vorlage kann beispielsweise festlegen, dass die Anwendung eine EC2-Instanz (Amazon-Elastic-Compute-Cloud-Instanz) und eine IAM-Richtlinie (Identity and Access Management) benötigt.

Wenn Benutzer die Vorlage an den Dienst senden, erstellt CloudFormation die erforderlichen Ressourcen im Konto des Kunden und erstellt eine laufende Instanz der Vorlage, wobei Abhängigkeiten und Datenflüsse automatisch in die richtige Reihenfolge gebracht werden. Die laufende Instanz wird als Stack bezeichnet.

Was ist ein AWS CloudFormation Stack?

Ein Stack in AWS CloudFormation ist eine Sammlung zusammenhängender AWS-Ressourcen, die Benutzer als eine Einheit verwalten können. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Entwurf einer Cloud-Infrastruktur. Cloud-Kunden können nach der Bereitstellung mithilfe von CloudFormation-Tools und einem Bearbeitungsprozess, der der Versionskontrolle ähnelt, Änderungen am Stack vornehmen. Durch das Erstellen, Aktualisieren oder Löschen eines Stacks werden alle darin enthaltenen Ressourcen auf vorhersehbare und automatisierte Weise beeinflusst. Wenn Benutzer beispielsweise einen Stack löschen, werden alle zugehörigen Ressourcen automatisch gelöscht.

Was sind häufige Anwendungsfälle für AWS CloudFormation?

AWS CloudFormation ist ein leistungsstarkes Tool, das häufig zur nahtlosen Bereitstellung, Verwaltung und Automatisierung der AWS-Infrastruktur eingesetzt wird.

Es gibt vier führende AWS-Cloud-Formation-Anwendungsfälle:

1. Erstellung und Verwaltung von Stacks: CloudFormation-Stacks gruppieren verwandte AWS-Ressourcen und ermöglichen so die nahtlose Verwaltung von Anwendungs- oder Umgebungsressourcen als eine Einheit. Benutzer können Stacks schnell erstellen, aktualisieren oder löschen, während CloudFormation alle zugrunde liegenden Ressourcen verwaltet.

2. Verwendung von Vorlagen: CloudFormation-Vorlagen helfen bei der Definition, wie Benutzer Ressourcen erstellen und konfigurieren. Dieser Ansatz vereinfacht die Erstellung und Verwaltung von Stacks und trägt dazu bei, die konsistente Bereitstellung der Cloud-Infrastruktur in verschiedenen Umgebungen sicherzustellen.

3. Bereitstellung und Verwaltung der Infrastruktur: Benutzer können mit CloudFormation eine Vielzahl von AWS-Ressourcen bereitstellen und verwalten. Dabei kann es sich beispielsweise um EC2-Instanzen, Simple Storage Service Buckets (S3-Bucket), IAM-Rollen und vieles mehr handeln. Diese Methode erleichtert die Verwaltung der Infrastruktur für eine vorhandene Anwendung oder die Einrichtung der Infrastruktur für eine neue Anwendung oder Website.

4. Automatisierung von Infrastrukturänderungen: Um Zeit und Aufwand zu sparen, können CloudFormation-Benutzer Infrastrukturänderungen schnell automatisieren, zum Beispiel das Skalieren einer Anwendung nach oben oder unten oder die Bereitstellung einer neuen Version einer Anwendung. Dieser Ansatz hilft, menschliche Fehler zu vermeiden und stellt sicher, dass Änderungen konsistent und zuverlässig vorgenommen werden.

Was ist der Zweck von AWS CloudFormation?

AWS CloudFormation vereinfacht die Verwaltung der AWS-Cloud-Infrastruktur. CloudFormation-Benutzer können sich auf die Entwicklung ihrer Anwendungen konzentrieren, ohne sich um die Wartung der Infrastruktur, die Aufrechterhaltung von Konsistenz und Zuverlässigkeit, die Automatisierung sich wiederholender Aufgaben und die Kostenkontrolle kümmern zu müssen.

AWS CloudFormation ermöglicht Folgendes:

• Infrastructure as Code (IaC)
• deklarative Programmierung
• Automatisierung der Ressourcenverwaltung
• Wiederverwendbarkeit und Reproduzierbarkeit
• vereinfachte Updates und Rollbacks
• nahtlose Integration in AWS-Ressourcen
• verbessertes Kostenmanagement

Was ist eine zirkuläre Abhängigkeit in AWS CloudFormation?

In AWS CloudFormation tritt eine zirkuläre Abhängigkeit auf, wenn zwei Ressourcen gestapelt und so konfiguriert sind, dass sie voneinander abhängen, wodurch so etwas wie eine Schleife entsteht, die sich negativ auf den Erstellungs-, Aktualisierungs- oder Löschprozess auswirken kann. In solchen Fällen kann CloudFormation die richtige Erstellungsreihenfolge nicht bestimmen.

Nehmen wir beispielsweise an, dass Ressource A die Existenz von Ressource B vor ihrer Erstellung oder ihrem Betrieb voraussetzt, während Ressource B die Existenz von Ressource A voraussetzt. In diesem Fall verhindert diese gegenseitige Abhängigkeit, dass CloudFormation die logische Reihenfolge für die Erstellung oder Löschung von Ressourcen bestimmen kann, was zu einem Fehler führt. Um das Problem zu beheben, müssen AWS-Benutzer die CloudFormation-Vorlage neu gestalten, um die voneinander abhängige Konfiguration zu beseitigen. Sie müssen auch zusätzliche Funktionen verwenden, wie zum Beispiel von AWS Lambda unterstützte benutzerdefinierte Ressourcen.

Was ist Change Set in AWS CloudFormation?

Change Set ist eine leistungsstarke Funktion, mit der Benutzer Änderungen einer vorhandenen Cloud-Infrastruktur in einer Vorschau anzeigen und bestätigen können. Der Prozess ist ein Sicherheitsnetz für CloudFormation-Bereitstellungen und bietet die Möglichkeit, Änderungen sorgfältig zu planen, in einer Vorschau anzuzeigen und zu genehmigen, bevor sie sich auf die Live-Infrastruktur auswirken.

Zu den wichtigen Vorteilen von Change Set gehören:

• Rollback-Funktion und Versionskontrolle
• reduziertes Risiko
• sichere Bereitstellungen
• Verwaltung mehrere Änderungen
• verbesserte Zusammenarbeit

Was ist sub in AWS CloudFormation?

In AWS CloudFormation ist sub, oder Fn::Sub, eine intrinsische Funktion, die es Benutzern ermöglicht, Variablen durch bestimmte Werte innerhalb von Vorlagen zu ersetzen. Diese Funktion ist nützlich, wenn Benutzer Zeichenketten dynamisch zusammenstellen müssen, indem sie festen Text mit variablen Elementen kombinieren, zum Beispiel Vorlagenparameter, Konto-ID, Region oder Ausgaben von anderen Ressourcen.

 Darüber hinaus können CloudFormation-Anwender beim Schreiben von Templates in YAML auch die mit | eingeführte Literal-Block-Scalar-Funktion von YAML nutzen, um die Lesbarkeit von mehrzeiligen Strings zu verbessern. Das wird jedoch häufig in Verbindung mit !Sub verwendet, ist aber ein eigenständiges Feature von YAML, nicht von Fn::Sub selbst. Anwender, die Fn::Sub und die YAML-Formatierungsoptionen verstehen, können flexiblere und dynamische CloudFormation-Vorlagen erstellen.

Was sind Metadaten in AWS CloudFormation?

In AWS CloudFormation bieten Metadaten zusätzliche Informationen, die an verschiedene Vorlagen und Stacks angehängt werden können. Es handelt sich im Wesentlichen um eine Reihe von Tags oder Anmerkungen, die zusätzliche Details über die Infrastruktur bieten. Metadaten können Benutzern helfen, die CloudFormation-Infrastruktur effizient zu organisieren, zu dokumentieren und zu verwalten.

Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, Metadaten in CloudFormation zu verwenden:

1. Template-Metadaten werden in einem speziellen Abschnitt innerhalb von Vorlagen verwendet, um Schlüssel-Wert-Paare beliebiger Daten anzugeben. Mit Vorlagen-Metadaten lassen sich zum Beispiel Informationen wie beschreibende Bezeichnungen, Versionsnummern oder Kontaktinformationen speichern. Diese Daten helfen den Eigentümern der Vorlage und werden nicht von AWS CloudFormation verwendet. Die Informationen sind jedoch für externe Skripte und Tools verfügbar und zugänglich, um zusätzlichen Kontext über eine bestimmte Infrastruktur zu liefern.

2. Ressourcenmetadaten werden direkt an einzelne Ressourcen innerhalb einer Vorlage angehängt. In JSON oder YAML geschrieben, können Ressourcenmetadaten alle relevanten Informationen speichern, die für diese Ressource spezifisch sind. Ressourcenmetadaten sind bei Benutzern beliebt, die Konfigurationseinstellungen für Tools wie AWS CloudFormation Init definieren möchten, um die Automatisierung der Softwareinstallation und -konfiguration auf EC2-Instanzen zu beschleunigen.

Da Metadaten von CloudFormation niemals verschlüsselt oder gesichert werden, müssen Benutzer die Speicherung sensibler Informationen wie Passwörter oder Geheimnisse vermeiden. Der Zugriff auf Ressourcenmetadaten in CloudFormation erfolgt über den Befehl describe-stack-resource oder den Vorgang DescribeStackResource in der CloudFormation-API.

So erstellen Sie eine Vorlage für AWS CloudFormation

Um eine Vorlage für AWS CloudFormation zu erstellen, müssen Benutzer zunächst die AWS-Infrastruktur und die Ressourcen definieren, die sie als Code bereitstellen und verwalten möchten.

Im Folgenden finden Sie eine schrittweise Anleitung zur Erstellung einer grundlegenden AWS-CloudFormation-Vorlage:

1. Wählen Sie ein Format: Entscheiden Sie, ob Sie JSON oder YAML verwenden möchten. YAML wird aufgrund seiner Lesbarkeit und der Unterstützung von Kommentaren häufig bevorzugt.

2. Definieren Sie die Formatversion der Vorlage: Starten Sie die Vorlage, indem Sie die CloudFormation-Vorlagenformatversion angeben, die die Fähigkeiten der Vorlage definiert.

3. Fügen Sie Metadaten hinzu (optional): Benutzer können Metadaten hinzufügen, um beliebige JSON- oder YAML-Objekte einzuschließen, die Details über die Vorlage liefern.

4. Deklarieren Sie Parameter (optional): Benutzer haben die Möglichkeit, Parameter zu deklarieren. Mit Parametern können Benutzer beim Erstellen oder Aktualisieren eines Stapels benutzerdefinierte Werte eingeben.

5. Beziehen Sie Mappings mit ein (optional): Mappings sind feste Schlüssel-Wert-Paare, die häufig zur Angabe von bedingten Parameterwerten verwendet werden. Das kann zum Beispiel ähnlich wie bei regionsspezifischen Amazon Machine Images sein.

6. Definieren Sie Ressourcen (obligatorisch): In diesem Schritt definieren die Benutzer die AWS-Ressourcen, die sie in CloudFormation erstellen und konfigurieren.

7. Legen Sie Outposts fest (optional): Der Abschnitt Outposts deklariert Ausgabewerte, die Benutzer in der AWS-Konsole anzeigen oder in andere Stacks importieren können.

8. Fügen Sie Ressourcen, Funktionen und Bedingungen hinzu: Dieser Schritt ermöglicht die Aufnahme zusätzlicher Ressourcen unter Verwendung intrinsischer Funktionen für dynamische Werte und die Definition von Bedingungen, um die Erstellung bedingter Ressourcen zu ermöglichen.

9. Validieren Sie die Vorlage: Vor der Bereitstellung der Vorlage sollte diese validiert und auf mögliche Syntaxfehler überprüft werden. Zu diesem Zweck kann die AWS Management Console oder die AWS-Befehlszeilenschnittstelle (CLI) zur Validierung verwendet werden.

10. Stellen Sie den Stack bereit: Sobald die Vorlage validiert wurde, können AWS Management Console, CLI oder Software Development Kits verwendet werden, um einen Stack auf der Grundlage der Vorlage zu erstellen und bereitzustellen.

Was ist AWS CLI in CloudFormation?

AWS CLI in CloudFormation ermöglicht Benutzern die Interaktion und Verwaltung von Stacks und Ressourcen in AWS CloudFormation direkt über die Befehlszeile oder in Skripts. Sie ist Teil der größeren AWS CLI, die Befehle für eine breite Palette von AWS-Services, einschließlich CloudFormation, bereitstellt.

Zu den wichtigsten Funktionen und Verwendungszwecken gehören die folgenden:

• Stack-Verwaltung
• Änderungssatzoperationen
• Validierung von Vorlagen
• Ressourcenverwaltung
• Integration in Automatisierungs- und Continuous-Integration/Continuous-Delivery-Pipelines
• Abfrage von Stack-Informationen

AWS CLI in CloudFormation ist bei Systemadministratoren und Entwicklern beliebt, die mit CLIs und Skripten vertraut sind. Im Vergleich zur AWS Management Console bietet AWS CLI eine direktere und skriptfähige Schnittstelle, die eine effizientere und automatisierte Verwaltung von Cloud-Ressourcen ermöglicht.