🗄️ Day3 Database Lab - CloudFormation版

🎯 概要

Day3のデータベース演習をCloudFormationで自動化したバージョンです。手動でのRDSエンドポイント設定が不要になり、完全自動でEmployee Management Systemが構築されます。

🏗️ 構築されるリソース

ネットワーク

• VPC: employee-app-vpc (10.0.0.0/16)
• パブリックサブネット: 2つのAZ (10.0.0.0/24, 10.0.1.0/24)
• プライベートサブネット: 2つのAZ (10.0.2.0/24, 10.0.3.0/24)

データベース

• RDS MySQL 8.4.9: employee-database-cf
• インスタンスクラス: db.t3.micro
• ストレージ: 20GB GP2
• 配置: プライベートサブネット

Webサーバー

• EC2: Amazon Linux 2023 (t3.micro)
• アプリケーション: Node.js Employee Management System
• 配置: パブリックサブネット

セキュリティ

• データベースSG: Webサーバーからのみポート3306アクセス許可
• WebサーバーSG: インターネットからポート3000アクセス許可
• IAMロール: AWS Academy既存のLabInstanceProfileを使用

🚀 デプロイ手順

CloudFormationコンソールからのデプロイ

1. CloudFormationコンソールにアクセス
2. 「スタックの作成」→「新しいリソースを使用（標準）」
3. テンプレートファイル: day3-db-lab-manual.yaml をアップロードし、「次へ」
4. スタック名: Day3DbLabStackを入力し、「次へ」
5. スタックオプションの設定: デフォルト値のまま「次へ」
6. 「送信」をクリック

⚠️ 必要な操作はここまで。以下は参考情報。

AWS CLIからのデプロイ

CloudFormationコンソールからのデプロイした場合は実施不要

# スタック作成
aws cloudformation create-stack \
  --stack-name Day3DbLabStack \
  --template-body file://day3-db-lab-manual.yaml \
  --capabilities CAPABILITY_IAM \
  --region us-east-1

# デプロイ状況確認
aws cloudformation describe-stacks \
  --stack-name Day3DbLabStack \
  --query 'Stacks[0].StackStatus' \
  --region us-east-1

🧹 リソース削除

# CloudFormationスタック削除
aws cloudformation delete-stack \
  --stack-name Day3DbLabStack \
  --region us-east-1

⏰ デプロイ時間

• EC2インスタンス: 2-3分
• RDS作成: 10-15分（最も時間がかかる）
• 合計: 約15-20分

🎯 主要な改善点

🔧 完全自動化

• RDSエンドポイント: CloudFormationが自動取得してユーザーデータに埋め込み
• データベース初期化: RDS接続待機 + node init_db.js 自動実行
• アプリケーション起動: systemctl start employee-app 自動実行
• 即座に利用可能: デプロイ完了と同時にアプリケーション稼働

🔒 セキュリティ強化

• 最小権限: セキュリティグループの依存関係を適切に設定
• プライベート配置: データベースは完全にプライベートサブネット
• AWS Academy対応: 既存のLabInstanceProfileを活用

📊 運用性向上

• 出力値: 重要な情報をCloudFormation出力として提供
• タグ付け: リソースの識別と管理を容易化
• 削除保護: 学習環境用に削除を簡単化

📤 出力値

出力名	説明
ApplicationUrl	Employee Management SystemのURL
DatabaseEndpoint	RDSエンドポイント
VpcId	作成されたVPCのID

🔍 トラブルシューティング

アプリケーションにアクセスできない

1. EC2インスタンス状態確認

   aws ec2 describe-instances --filters "Name=tag:Name,Values=employee-web-server"
   

2. セキュリティグループ設定確認
   • ポート3000が0.0.0.0/0に開放されているか確認
3. ユーザーデータログ確認

   # EC2にSession Managerで接続後
   sudo cat /var/log/cloud-init-output.log
   

データベース接続エラー

1. RDS状態確認

   aws rds describe-db-instances --db-instance-identifier employee-database-cf
   

2. セキュリティグループ設定確認
   • データベースSGがWebサーバーSGからのポート3306を許可しているか
3. アプリケーションログ確認

   # EC2にSession Managerで接続後
   sudo journalctl -u employee-app.service -f
   

CloudFormationスタック作成失敗

1. 権限確認: AWS Academy環境で必要な権限があるか
2. リソース制限: 同じリージョンでリソース上限に達していないか
3. テンプレート構文: YAMLファイルの構文エラーがないか

🎓 学習ポイント

Infrastructure as Code

• 再現性: 同じ環境を何度でも構築可能
• バージョン管理: インフラ変更の履歴管理
• 自動化: 手動作業の排除によるヒューマンエラー防止

CloudFormationの利点

• 宣言的: 望ましい状態を記述
• 依存関係管理: リソース間の依存関係を自動解決
• ロールバック: 失敗時の自動ロールバック機能

セキュリティベストプラクティス

• 多層防御: ネットワーク・セキュリティグループ・IAM
• 最小権限: 必要最小限のアクセス権限
• 分離: パブリック・プライベートサブネットの適切な使い分け

📋 テンプレートファイル

• day3-db-lab-manual.yaml: CloudFormationテンプレート
  • VPC、サブネット、セキュリティグループ
  • RDS MySQL インスタンス
  • EC2 インスタンス（Node.js アプリケーション）
  • 完全自動化されたユーザーデータスクリプト

🔗 関連リンク

• AWS CloudFormation User Guide
• AWS CloudFormation Template Reference
• Day3 Manual Lab

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🔥 CloudFormationによる完全自動化で、Infrastructure as Codeの威力を体験しよう！