【 IaC 入門】 AWS CDK で「インフラのコード化」を体験してみた

はじめに

こんにちは、クラスメソッドオペレーションズの目取眞です。

AWS CDK（AWS Cloud Development Kit、以下 CDK）の Python 版を使い、AWS Lambda と Amazon API Gateway によるシンプルなサーバーレス API を構築してみました。CDK では Python などのプログラミング言語で AWS リソースを定義できるため、IaC（Infrastructure as Code）の考え方を直感的に理解できます。AWS 初学者が IaC に触れる際の入門教材として適していると感じたため、手順を整理して記事にしました。

なお、今回は会社の検証環境を使用していますが、社内ポリシーで長期アクセスキーの発行が非推奨とされているため、ローカル PC に認証情報を置かずに完結できる AWS CloudShell 上で作業しています。同様の環境で作業されている方の参考になれば幸いです。

今回のゴール

• CDK（Python）を使って、Lambda と API Gateway によるシンプルな API を構築する
• 長期アクセスキーを発行・設定せず、CloudShell だけで一連の作業（環境構築からデプロイ、後片付けまで）を完結させる
• cdk synth でコードが AWS CloudFormation テンプレートに変換される様子を確認する

今回作るものの構成図

/hello エンドポイントにアクセスすると API Gateway が Lambda を呼び出し、実行結果を返します。Lambda の実行ログは Amazon CloudWatch Logs に記録されます。

事前準備：なぜ CloudShell を使うのか

cdk deploy は AWS マネジメントコンソールへのログインとは別に、AWS CLI や CDK CLI が AWS API を呼び出すための認証情報を必要とします。ローカル PC から AWS CLI や CDK CLI を利用する場合は、環境に応じた認証設定が必要です。しかし、会社の検証環境では長期アクセスキーの発行が非推奨とされていました。

そこで採用したのが CloudShell です。CloudShell は、ログインしている IAM ユーザーまたはロールの権限を引き継いで動作するブラウザベースのシェル環境のため、長期アクセスキーを発行・設定せずに CDK のデプロイまで完結できます。

1. CloudShell を起動する

AWS マネジメントコンソールにログインし、画面上部のツールバーから CloudShell アイコンをクリックします。

2. プロジェクトのディレクトリとファイルを作成する

まず、プロジェクト用のディレクトリを作成します。

mkdir -p ~/aws-cdk-handson/aws_cdk_handson ~/aws-cdk-handson/lambda
cd ~/aws-cdk-handson

Lambda 関数のコードを作成

以下のコマンドで Lambda 関数のコードを作成します。

cat > lambda/handler.py << 'EOF'
import json

def handler(event, context):
    return {
        "statusCode": 200,
        "headers": {"Content-Type": "application/json"},
        "body": json.dumps({"message": "Hello from Lambda! CDK Handson"}),
    }
EOF

CDK スタックのコードを作成

CDK スタックのコードを作成します。

cat > aws_cdk_handson/aws_cdk_handson_stack.py << 'EOF'
from aws_cdk import (
    Stack,
    CfnOutput,
    aws_lambda as _lambda,
    aws_apigatewayv2 as apigwv2,
    aws_apigatewayv2_integrations as integrations,
)
from constructs import Construct

class AwsCdkHandsonStack(Stack):
    def __init__(self, scope: Construct, construct_id: str, **kwargs) -> None:
        super().__init__(scope, construct_id, **kwargs)

        hello_function = _lambda.Function(
            self,
            "HelloHandler",
            runtime=_lambda.Runtime.PYTHON_3_12,
            handler="handler.handler",
            code=_lambda.Code.from_asset("lambda"),
        )

        http_api = apigwv2.HttpApi(
            self,
            "HelloHttpApi",
            api_name="hello-handson-api",
        )

        integration = integrations.HttpLambdaIntegration(
            "HelloIntegration", hello_function
        )

        http_api.add_routes(
            path="/hello",
            methods=[apigwv2.HttpMethod.GET],
            integration=integration,
        )

        CfnOutput(self, "ApiUrl", value=f"{http_api.api_endpoint}/hello")
EOF

残りのファイルを作成

CDK の設定ファイルとエントリーポイントを作成します。

touch aws_cdk_handson/__init__.py

cat > app.py << 'EOF'
#!/usr/bin/env python3
import aws_cdk as cdk

from aws_cdk_handson.aws_cdk_handson_stack import AwsCdkHandsonStack

app = cdk.App()
AwsCdkHandsonStack(app, "AwsCdkHandsonStack")
app.synth()
EOF

cat > requirements.txt << 'EOF'
aws-cdk-lib>=2.150.0,<3.0.0
constructs>=10.0.0,<11.0.0
EOF

cat > cdk.json << 'EOF'
{
  "app": "python3 app.py"
}
EOF

ファイル確認

以下のコマンドで、ファイルが揃っているか確認します。

find . -type f

以下の 6 ファイルが表示されていれば成功です。

./cdk.json
./requirements.txt
./app.py
./lambda/handler.py
./aws_cdk_handson/aws_cdk_handson_stack.py
./aws_cdk_handson/__init__.py

3. CDK CLI と Python 環境をセットアップする

CloudShell には Python と Node.js がプリインストールされているため、CDK CLI のみ追加でインストールします。

sudo npm install -g aws-cdk  # CDK CLI をインストール
python3 -m venv .venv        # Python 仮想環境を作成
source .venv/bin/activate    # 仮想環境を有効化
pip install -r requirements.txt  # CDK ライブラリをインストール

4. ブートストラップを実行する

cdk bootstrap は、CDK が使用するブートストラップリソース（アセット保存用の Amazon S3 バケット、Amazon ECR リポジトリ、IAM ロールなど）を、AWS アカウントとリージョンの組み合わせごとに作成するコマンドです。すでにブートストラップ済みの場合は、必要に応じて既存の CDKToolkit スタックが更新されます。

cdk bootstrap

5. cdk synth でテンプレートを確認する

デプロイ前に、Python で書いたコードがどのような CloudFormation テンプレートに変換されるかを確認します。

cdk synth

6. デプロイする

cdk deploy

途中で以下のような確認が出るので y を入力します。

Stack includes security-sensitive updates and "--require-approval" is set to 'broadening'.
Do you wish to deploy these changes (y/n)?

デプロイが完了すると、ApiUrl という出力に API のエンドポイント URL が表示されます。

7. 動作確認する

出力された URL に対して curl を実行します。

curl https://xxxxxxxx.execute-api.ap-northeast-1.amazonaws.com/hello

以下のレスポンスが返ってくれば成功です。

{"message": "Hello from Lambda! CDK Handson"}

8. AWS マネジメントコンソールで作成されたリソースを確認する

Lambda 関数の確認

Lambda コンソールを開き、作成された関数を確認します。

CDK が自動生成した関数名や、API Gateway との連携が確認できます。

API Gateway の確認

API Gateway コンソールを開くと、/hello ルートが登録されていることを確認できます。

CloudWatch Logs でログを確認

CloudWatch Logs で、先ほどの curl によって Lambda が実行されたログを確認します。なお、CloudWatch Logs のロググループは CDK で明示的に設定していませんが、Lambda 関数の初回呼び出し時に自動で作成されます。

コールドスタート時の INIT_START や、関数呼び出し時の START、END、REPORT などが記録されています。

9. 後片付けする

不要な課金を抑えるため、検証で作成したリソースを削除します。

cdk destroy

出力に ✓ AwsCdkHandsonStack: destroyed と表示されれば、リソースが正常に削除されています。

また、cdk bootstrap で作成される CDKToolkit スタック（Amazon S3 バケットや Amazon ECR リポジトリなど）は、同じアカウント・リージョンで複数の CDK プロジェクト間で共有・再利用される想定のリソースのため、原則として削除しないでください。削除すると、同じ環境を利用する他の CDK プロジェクトに影響する可能性があります。検証専用環境などで削除する場合は、他の CDK プロジェクトで使用されていないことを確認した上で、CloudFormation コンソール → スタック → CDKToolkit を選択 → 「スタックを削除」をクリックで削除できます。

まとめ

CDK（Python）を使うことで、Lambda や API Gateway などのリソースをコードでまとめて定義・削除できることを確認しました。

また、長期アクセスキーの発行が非推奨とされている環境でも、CloudShell を使えばローカルに認証情報を置かずにハンズオンを完結できます。同様の環境で作業する方の参考になれば幸いです。

参考

• AWS Cloud Development Kit (AWS CDK)
• AWS CloudShell とは
• HTTP API の概要 - Amazon API Gateway
• AWS CDK Bootstrapping

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