AWS
ALBEC2(Linux)S3

プライベートサブネット内のインスタンスをELBにアタッチする

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プライベートサブネット内のインスタンスをELBにアタッチする AWS
2021.11.28
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プライベートサブネット内のインスタンスをELBにアタッチする構成

プライベートサブネット内に設置されたインスタンスを、ALBにアタッチする方法を確認します。

AWS公式では、以下の方法が紹介されています。

プライベートサブネットにある Amazon EC2 インスタンスをアタッチするには、バックエンドインスタンスで使用されるプライベートサブネットと同じアベイラビリティーゾーンにパブリックサブネットを作成します。次に、パブリックサブネットをロードバランサーに関連付けます。

プライベート IP アドレスを持つバックエンドインスタンスを ELB のインターネット向けロードバランサーにアタッチするにはどうすればよいですか?

今回は上記の構成を構築し、理解を深めることを目的とします。

資格取得を目指して学習された方が、次のステップのために何をしたらいいか悩んでしまうという話を聞きます。

ぜひAWSを使ってWebアプリを開発してみてください。
手を動かそうとすると、資格勉強だけでは理解が不十分だったことに気づけると思います。

AWSで初めてのWebアプリを作るのでしたら、以下のコンテンツがオススメです。

AWSで作るWEBアプリケーション 実践講座 icon

丁寧な構成で、初心者の方でも安心です。

構築する環境

Diagram to attach instances in private subnets to ELB.

AWSを理解するためには、手を動かしてアウトプットすることが大切です。座学によるインプットに偏った資格勉強では、パフォーマンスが高まりません。

いざ何か作ってみようとしても、無数にあるサービスのどこから手をつけたらいいのか途方に暮れている方もいると思います。
以下のコンテンツは、資格取得を目指している方にオススメです。

AWS：ゼロから実践するAmazon Web Services。手を動かしながらインフラの基礎を習得 icon

EC2インスタンスの前面にELBを配置します。ELBはALBタイプとします。
インスタンスはAmazon Linux 2とします。
インスタンスはプライベートサブネットに設置しますが、AZごとにパブリックサブネットも作成します。

環境構築用のCloudFormationテンプレートファイル

上記の構成をCloudFormationで構築します。
以下のURLにCloudFormationテンプレートを配置しています。

awstut-fa/001 at main · awstut-an-r/awstut-fa
Contribute to awstut-an-r/awstut-fa development by creating an account on GitHub.
github.com

AWSの登竜門として人気のSAAですが、残念ながら、取得できれば即戦力になれるというわけではありません。

やはり手を動かすことで、真の理解が得られます。

SAA取得済みの方であれば、以下のコンテンツに沿って理解を再確認することがオススメです。

【AWS初心者向け】手を動かして身につける！ 実戦で役立つAWSサービスの基礎とアーキテクチャ(SAAレベル) icon

多くの実績のあるServerworksさんのコンテンツなので安心です。

テンプレートファイルのポイント解説

プライベートサブネット内のインスタンスをALBにアタッチするためには、パブリックサブネットを作成する – VPC側

パブリックサブネット関係のリソースを確認します。
ポイントはパブリックサブネットと同サブネット用のルートテーブルです。

Resources:
  IGW:
    Type: AWS::EC2::InternetGateway
  
  IGWAttachment:
    Type: AWS::EC2::VPCGatewayAttachment
    Properties:
      VpcId: !Ref VPC
      InternetGatewayId: !Ref IGW
      
  PublicSubnet1:
    Type: AWS::EC2::Subnet
    Properties:
      CidrBlock: !Ref CidrIp1
      VpcId: !Ref VPC
      AvailabilityZone: !Sub ${AWS::Region}${AvailabilityZone1}
      
  PublicSubnet2:
    Type: AWS::EC2::Subnet
    Properties:
      CidrBlock: !Ref CidrIp2
      VpcId: !Ref VPC
      AvailabilityZone: !Sub ${AWS::Region}${AvailabilityZone2}
      
  PublicRouteTable:
    Type: AWS::EC2::RouteTable
    Properties:
      VpcId: !Ref VPC
      
  RouteToInternet:
    Type: AWS::EC2::Route
    Properties:
      RouteTableId: !Ref PublicRouteTable
      DestinationCidrBlock: 0.0.0.0/0
      GatewayId: !Ref IGW
  
  PublicSubnetRouteTableAssociation1:
    Type: AWS::EC2::SubnetRouteTableAssociation
    Properties:
      SubnetId: !Ref PublicSubnet1
      RouteTableId: !Ref PublicRouteTable
      
  PublicSubnetRouteTableAssociation2:
    Type: AWS::EC2::SubnetRouteTableAssociation
    Properties:
      SubnetId: !Ref PublicSubnet2
      RouteTableId: !Ref PublicRouteTable
Code language: YAML (yaml)

今回構築する環境では、プライベートサブネットにEC2インスタンスが作成されます。ただしプライベートサブネットに配置したEC2インスタンスをALBと関連づけるためには、最初の引用の通り、ALB用にパブリックサブネットを用意する必要があります。

パブリックサブネットは、プライベートサブネットを作成したAZごとに作成する必要があります。今回ですと、インスタンスを配置するプライベートサブネットは、2つのAZに1つずつあります。ですからパブリックサブネットも、2つのAZに1つずつ作成する必要があります。

またパブリックサブネット用のルートテーブルを用意し、インターネットゲートウェイ向けのルートを定義します。

VPCはAWSで最も使用されるサービスの1つです。VPCに対する基本的な理解が不十分ですと、EC2インスタンス等を構築することはできません。VPC設定に不安を感じている方は、以下のコンテンツで理解度をチェックすることをオススメします。

Amazon Web Service マスターコース VPC編 icon

プライベートサブネット内のインスタンスをALBにアタッチするためには、パブリックサブネットを作成する – ALB側

ALB側のサブネットの設定を確認します。

Resources:
  ALB:
    Type: AWS::ElasticLoadBalancingV2::LoadBalancer
    Properties:
      Name: !Sub ${Prefix}-ALB
      Scheme: internet-facing
      SecurityGroups:
        - !Ref ALBSecurityGroup
      Subnets:
        - !Ref PublicSubnet1
        - !Ref PublicSubnet2
      Type: application
Code language: YAML (yaml)

先ほどのパブリックサブネットの扱いの続きです。ALBに関連付けます。
Subnetsプロパティにパブリックサブネットを指定します。これで同じAZのプライベートサブネット内のEC2インスタンスを、ALBに関連づけることができます。

加えてALBのターゲットグループおよびリスナーも作成します。

Resources:
  ALBTargetGroup:
    Type: AWS::ElasticLoadBalancingV2::TargetGroup
    Properties:
      VpcId: !Ref VPC
      Name: !Sub ${Prefix}-ALBTargetGroup
      Protocol: HTTP
      Port: !Ref HTTPPort
      HealthCheckProtocol: HTTP
      HealthCheckPath: /
      HealthCheckPort: traffic-port
      HealthyThresholdCount: !Ref HealthyThresholdCount
      UnhealthyThresholdCount: !Ref UnhealthyThresholdCount
      HealthCheckTimeoutSeconds: !Ref HealthCheckTimeoutSeconds
      HealthCheckIntervalSeconds: !Ref HealthCheckIntervalSeconds
      Matcher: 
        HttpCode: !Ref HttpCode
      Targets:
        - Id: !Ref Instance1
        - Id: !Ref Instance2
        
  ALBListener:
    Type: AWS::ElasticLoadBalancingV2::Listener
    Properties: 
      DefaultActions: 
        - TargetGroupArn: !Ref ALBTargetGroup
          Type: forward
      LoadBalancerArn: !Ref ALB
      Port: !Ref HTTPPort
      Protocol: HTTP
Code language: YAML (yaml)

今回はALBリスナーでHTTP(tcp/80)を受け付け、2インスタンスが所属するターケットグループにルーティングさせるように設定します。

VPCエンドポイント経由でyumを実行する

EC2インスタンスをWebサーバとして動作させるために、yumを使ってApacheをインストールします。

通常、yumを実行するためには、インターネット上にあるyumリポジトリにアクセスする必要があります。ただ例外的に、EC2インスタンスのOSがAmazon Linux (2)の場合、S3用のVPCエンドポイントを設置することで、インターネットを経由することなく、同OS用のyumリポジトリにアクセスすることができます。

詳細は以下のページをご確認ください。

プライベートサブネットのインスタンスでyumを実行する
CloudFormationを使用して、プライベートサブネット内に設置されているEC2インスタンスで、yumを実行する方法をご紹介します。
awstut.com
2021.12.01

今回はユーザーデータでyumによるApacheのインストールおよび起動設定、そしてindex.htmlにインスタンスIDを出力します。

環境構築

CloudFormationを使用して、本環境を構築し、実際の挙動を確認します。

CloudFormationスタックを作成し、スタック内のリソースを確認する

CloudFormationスタックを作成します。

AWS CLIからCloudFormationを実行する手順については、以下のページをご確認ください。

CloudFormationのネストされたスタックで環境を構築する
CloudFormationのネストされたスタックで環境を構築する方法をご紹介します。
awstut.com
2021.12.02

AWS CLI、使ってますか？

通常、マネージメントコンソールからAWSを操作すると思いますが、コンソール画面の仕様が変わったり、繰り返し操作が必要な場合、CLIからの操作の方がメリットがある場合もあります。

コマンドラインでの操作に不安を感じている方には、以下のコンテンツがオススメです。

作りながら覚える AWS CLI 入門講座 icon

この講座でAWS CLIへのニガテ意識を解消しましょう。

今回作成された主要リソースは以下の通りです。

  • ALB名：fa-001-ALB
  • インスタンス1のID：i-055e2682f0c464b0b
  • インスタンス2のID：i-092734beb5c18a4dd
  • PublicSubnet1：subnet-0f6fc4befd33069d6
  • PublicSubnet2：subnet-096122b720cf20e72

AWS Managemet Consoleでもリソースの作成状況を確認します。
ALBを確認します。

ALB is associated with a public subnet.

ALBに2つのパブリックサブネットが紐付いていることがわかります。
加えて、ALBに割り当てられたDNS名を確認することもできます。

続いてALBのターゲットグループを確認します。

ALB target group includes instances in private subnets.

こちらはプライベートサブネット内のインスタンスが含まれていることがわかります。

挙動確認

準備が整いましたので、実際に挙動を確認します。

$ curl http://fa-001-ALB-592982493.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com
instance-id: i-009d1a1926b8f3041

$ curl http://fa-001-ALB-592982493.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com
instance-id: i-04a1be5fb6ea67d60

$ curl http://fa-001-ALB-592982493.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com
instance-id: i-009d1a1926b8f3041

$ curl http://fa-001-ALB-592982493.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com
instance-id: i-04a1be5fb6ea67d60
Code language: Bash (bash)

正常にALBにアクセスできました。
出力結果から、プライベートサブネット内に配置された2つのインスタンスに、交互にアクセスしていることがわかります。

まとめ

プライベートサブネット内のインスタンスをELBにアタッチするためには、パブリックサブネットを作成する必要があることがわかりました。

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