AWSでベターなWebサイト構成と構築方法をSAA保持者解説

 

 

 

という方も多いと思います！

 

そこでまずは、AWSで簡単なWebサーバを設計、構築してWebサイトを公開するところまでやっていくと、ちょっとずつ理解が深まっていくはずです！

 

また今回は初心者向けのオーソドックスな簡易的なWebサイト向けになるため、

などは考慮しないです。

 

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今回構築するAWS Webサイトの構成(アーキテクチャ)について

AWSでオーソドックスなWebサイトのアーキテクチャ図(非冗長)

 

今回はこのようなかなりベターなAWSアーキテクチャを作り、Webサイトを動かしてみたいと思います！

 

昨今では当たり前ですが、Dockerを使ったコンテナ駆動で構築出来る様に設計しています。

 

 

 

AWS Well-Architected Frameworkでアーキテクチャを考える上での6つの柱について学ぶ

 

 

VPCネットワークについて

まずネットワークは

の2つに分けるのがオーソドックスです！

 

パブリックサブネットではインターネットアクセスさせるリソースを置く

publicサブネットではインターネットアクセスさせたいリソースを置きます。

Webサイトの最初のアクセスを受け付けるALBはパブリックサブネット

例えば今回だとALB(ロードバランサー)を置きます。

ロードバランサーはユーザがWebサイトにアクセスして、最初にアクセスを受け取る部分となり、

このロードバランサーがEC2インスタンスにリクエストを送ると言うような流れになっています。

 

 

基本的にはプライベートサブネットにリソースを置く

インターネットアクセスしないリソースは、基本的にプライベートサブネットに置きます。

 

理由としてはなるべくセキュリティを強固にするため、プライベートサブネットに置くことで、ネットワークレベルでアクセスを遮断できるからです。

 

一般的には今回の図にあるように

は直接アクセスする必要はないため、プライベートサブネットに置きます。

 

NATゲートウェイの役割

NATゲートウェイはパブリックサブネットに置かれているので、インターネットからのアクセスを許可されたリソースということになります。

 

 

 

例えばEC2内で、gitをインストールしようとすると、プライベートサブネットではインターネットアクセスが遮断されているため出来ないです。

それを出来るようにするのがNATゲートウェイの役割ということです！

NATゲートウェイはプライベートサブネットのリソースがインターネットにアクセスできるようにするリソースということです。

 

 

 

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AWS Webサイト(サーバ)の構築方法~ネットワーク編~

ではAWSのWebサーバを構築するためのネットワークとリソースについて理解したところで、実際の構築方法について解説します。

 

 

Webサイト構築ステップ1: VPCの作成

まずはWebサイトの大枠であるネットワークの構築をしていきます。

 

リージョンはどこでも良いですが、日本向けのサービスをするのであれば物理的な距離が近い方がレイテンシーが低いので、「東京」を選択しておくと良いです！

 

 

まずはネットワークの大枠のVPCを作成します。

AWS検索窓からVPCの一覧画面へ遷移

 

AWSのVPC一覧画面へ遷移し右上の「VPC作成」ボタンをクリック

 

VPC作成画面

作成するリソース	VPCのみ
名前	何でも良いです(わかりやすくプレフィックスmy-testなどがあると良い)
IPv4 CIDR	10.10.0.0/16(ここも何でも良いが、サブネットは/16にしておくとやりやすい)

となります。

 

VPC作成完了画面

 

作成完了すると上記のようにヘッダーに完了したトーストが出ます！

 

Webサイト構築ステップ2: サブネット作成

続いてはVPCの中にインターネットアクセスできるパブリックサブネットと、

インターネットアクセスからセキュリティ上アクセスできないようにするプライベートサブネットを作成します。

 

パブリックサブネットの作成

まずはインターネットアクセス出来るサブネットを作成していきます。

 

 

サブネット一覧画面から右上の「サブネット作成ボタン」をクリック

パブリックサブネット作成画面

 

サブネット名	何でも良いが、プレフィックス(この例だとmy-test)はVPCと共通にして、 「public-subnet1a」という風に パブリックなのかプライベートなのかをわかるようにすること 1a, 1c, 1dのようにどこのAZかわかるようにすること を名前に盛り込むと良いです
アベイラビリティーゾーン(AZ)	今回はap-northeast-1a。この後全AZでパブリックサブネットを作っていく
IPv4 CIDR	何でも良いが、 VPC内に収まっていること(今回だと10.10.0.0/16の中に入る) /24で作ると作りやすい 他のサブネットとかぶってはいけない です。 今回は10.10.1.0/24。

 

まずは1aのAZの部分でパブリックサブネットを作成しました。

ちなみに僕は

という風にCIDRを切っています。

 

ルートテーブル作成

ルートテーブルは仮想ネットワークとインターネットを繋げる為に必要なリソースになります。

つまり、ルートテーブルと後ほど作るインターネットにアクセスするために必要なインターネットゲートウェイを繋げて、

サブネットにアタッチすることで、アタッチされたサブネットでは、インターネットアクセスができるようになります。

 

初期ルートテーブル一覧画面、右上のボタンから作成する

 

ルートテーブルを作成

 

名前	名前は何でも良いですが、プレフィックス(今回だとmy-test)+public-rt
VPC	今回作成したVPC

 

インターネットゲートウェイとパブリックサブネットを紐付ける

続いてインターネットゲートウェイとパブリックサブネットを繋げます。

 

インターネットゲートウェイと繋がないとインターネットアクセスができないです。

 

 

インターネットゲートウェイ作成

最初のインターネットゲートウェイ一覧画面、右上のボタンから作成する

インターネットゲートウェイ作成画面

名前	プレフィックス(今回のプロジェクト名)+igw

 

インターネットゲートウェイをVPCにアタッチ

続いてインターネットゲートウェイをVPCにアタッチする

 

ルートテーブルにインターネットゲートウェイを許可する

先程作ったルートテーブルにインターネットゲートウェイを許可する

こうすることでこのルートテーブルに紐付いたサブネットはパブリックサブネットとなって、インターネットにアクセス出来るようになります。

 

ルートテーブルにサブネットを紐付ける

先程作ったサブネットを全てチェックして、紐付ける

 

こうすることで先程作ったサブネットはインターネットアクセス出来るようになるので、晴れてパブリックサブネットとなりました。

 

プライベートサブネット作成

続いてはインターネットアクセス出来ないようにするための、プライベートサブネットを作成していきます。

やり方はパブリックサブネットと同じで、違う点はルートテーブルに紐付かないということです！

 

 

サブネット名	何でも良いが、プレフィックス(この例だとmy-test)はVPCと共通にして、 「private-subnet1a」という風に プライベートなのかをわかるようにすること 1a, 1c, 1dのようにどこのAZかわかるようにすること を名前に盛り込むと良いです
アベイラビリティーゾーン(AZ)	今回はap-northeast-1a。この後全AZでプライベートサブネットを作っていく
IPv4 CIDR	何でも良いが、 VPC内に収まっていること(今回だと10.10.0.0/16の中に入る) /24で作ると作りやすい 他とかぶらないようにする です。 今回は10.10.4.0/24。 パブリックサブネットともCIDRは被っては作成できないです。

 

同じように他のアベイラビリティーゾーンの1c, 1dも作成しましょう！

 

Webサイト構築ステップ3: NATゲートウェイ作成

最後にNATゲートウェイを置くことで、プライベートサブネットにあるリソースがインターネットにアクセスすることが出来るようになります。

EIPのメニューをクリック

 

まずはVPCの左メニューのダッシュボードからEIPに遷移し、EIP(固定IP)を作成します

 

EIPは固定IPアドレスを作成できて、このIPアドレスをNATゲートウェイに紐付けることでNATゲートウェイがインターネットアクセス出来るようになります。

 

NATゲートウェイ作成画面へ遷移する

 

NATゲートウェイの設定をします

サブネット	パブリックサブネットであればどこでもOK
接続タイプ	パブリック
EIP	先程作ったEIPを選択

 

入れたら作成ボタンで完了です。

 

ただこれだけではNATゲートウェイはインターネットアクセス出来ません。

ルートテーブルでインターネットにアクセス出来るようにする必要があります。

 

NATゲートウェイ用のルートテーブル作成

名前	何でもOK(この例ではmy-test-nat-gw-rt-1a)
VPC	作成したmy-testのVPCを選択

 

ルートテーブルの画面から、ルートテーブルとNATゲートウェイを紐付けていきます。

ルートテーブル編集画面でNATゲートウェイを選択

 

全アクセスを許可します

 

 

プライベートサブネットとNATゲートウェイを紐付けます

ルートテーブル一覧の「サブネット関連付け」から右側にある編集ボタンをクリックし、先程作った3つのプライベートサブネットを紐付けます。

 

これでNATゲートウェイの作成は完了です！

これで3つのプライベートサブネットにあるリソースは、NATゲートウェイを経由してインターネットにアクセスすることが出来ます！

 

 

 

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AWS Webサイト(サーバ)の構築方法~EC2編~

続いては先程作ったVPCのネットワークにEC2というサーバを構築します。

 

EC2はいわゆるWebサーバやアプリケーションサーバとなる部分です。

 

つまりこのサーバ(EC2)にご自身が作ったアプリケーションを置いて、運用すると言う形になります。

 

Webサイト構築ステップ1: EC2を立てる

では早速EC2を立てていきます。

 

まずはAWSのEC2が画面へ遷移

インスタンスをクリックしEC2の画面へ遷移したら、右上の新規作成画面へ

 

 

まずはインスタンス名、サーバのOS、インスタンスタイプを選んでいきます

名前	何でもOK。ただわかりやすくプロジェクトの決まったプレフィックスを付けておくとよい。 今回はmy-test-1a
OS	デフォルトでOK。AMIと言ってAmazonが作っているCentOSベースのLinuxになります。
インスタンスタイプ	試しに作るので小さいインスタンスタイプが良いです。 今回はt3a.micro(無料枠がある方はt2.microでもOK)。 これはサーバのスペックを選択しています。

 

 

続いてSSHするためのpemファイルを作成

名前	何でもOK。今回はmy-test-key-1
タイプ	公開鍵認証で使われるRSAを選択
ファイル形式	.pem

 

続いてはEC2をどのネットワークに入れるかを決めていきます

VPC	先程作ったVPCを選択
サブネット	プライベートサブネットであればどこでもOK。今回は1aのAZを指定している
セキュリティグループ名	何でもOK。今回はmy-test-instance-sg

 

セキュリティグループのアクセス制御を決める

 

セキュリティグループをアタッチすることで、不用意なアクセスの制御、セキュリティ向上します。

 

セキュリティグループは上記のようになる

 

ストレージはデフォルトのままでOK(テストのため殆ど使わないので)

 

そして一番下のボタンからインスタンス作成ボタンを押してください。

作ったインスタンスがこのように作成されているのがわかります

 

セキュリティグループもちゃんとアタッチされている

 

ひとまずアプリケーションを置くEC2の作成が完了です！

 

Webサイト構築ステップ2: SSHのための踏み台サーバ作成

続いては再度EC2を立てます！

 

 

 

踏み台サーバにSSHアクセスして、その踏み台サーバから先程作ったEC2へアクセスする

 

基本的にはこのように踏み台サーバを使ってアクセス出来るようにします。

先程も説明したように、アクセスが本来不要なリソースはセキュアにするために、インターネットからアクセスすることが出来ない、プライベートサブネットにリソースを置きます。

そうすることで、ネットワーク的にアクセスが出来ないためパブリックサブネットに置くよりもセキュアになります。

 

ただそれだとアプリケーションサーバにSSH出来ないため、踏み台サーバというのを経由してSSHアクセス出来るようにしておきます。

 

 

基本的に作り方は同じなので、画像を見ながらチェックしていって、違うポイントだけ解説していきます！

 

EIPを作成して固定IPを踏み台サーバに割り当てる

またここでインターネットからSSHアクセス出来るようにするのと、固定IPにするためにEIPを作成して、踏み台サーバにアタッチします。

以下のようにEIPを作成し、踏み台サーバにアタッチしてください！

 

EIPを作成する。VPCダッシュボードの左メニューの「ElasticIP」から作成できます

 

EIPを踏み台サーバに割り当てる

 

これで踏み台サーバに固定のパブリックIPがアタッチされました

 

踏み台サーバにSSHログイン

このIPと先ほど踏み台サーバ作成時に作った公開鍵(.pemファイル)を使って以下のようにSSHして踏み台にアクセスしましょう！

 

これでとりあえず踏み台サーバにはSSH出来るようになりました。

 

踏み台サーバからプライベートサブネットにあるアプリケーションサーバ(EC2)にSSHログイン

続いてはアプリケーション用に作ったプライベートサブネットにあるEC2に踏み台サーバからSSHログインしていきます。

 

それにはまずは踏み台サーバにアプリケーションサーバ側の.pemファイルが必要になるので、scpコマンドを使って送ります。

これで踏み台サーバにアプリケーションサーバの.pemファイルを送ることが出来ました。

 

では踏み台サーバからSSHでアプリケーションサーバにアクセスしていきます。

 

これでアクセス出来るはずです！

 

 

アプリケーションサーバのプライベートIPはこちらでわかります

 

 

Weサイト構築ステップ3: Dockerを入れて、アプリケーションを立てる

続いてはサンプルのアプリケーションとしてDockerでNginxを入れて、コンテナを立ち上げましょう！

 

まずはアプリケーションサーバにSSHログインする。

 

その後以下の手順でDockerを入れてNginxを立ち上げます。

 

 

一度ログアウトして、再度、アプリケーションサーバにSSHでログイン

 

 

でdockerが動いていることを確認。

 

続いてnginxが動くことを確認するため

これで準備はOK!curlで200で返ってくることを確認できればOKです！

 

 

 

ALB

 

ALBとは「アプリケーションロードバランサー」の略で、アプリ用のロードバランサーです。

 

まずALBからEC2へアクセスするまでのアーキテクチャを説明します。

アプリケーションロードバランサーからEC2までのアーキテクチャ

 

 

と言う流れになります。

 

なのでユーザからALBまではHTTPS、ALBからEC2まではHTTPとなる点がポイントです！

 

 

Webサイト構築ステップ1: ターゲットグループ作成

まずは上の図のALBからのリクエストをEC2に振り分けるターゲットグループを作っていきます。

EC2の左メニュー画面にあるターゲットグループという部分を選択してターゲットグループ一覧画面に遷移します。

 

ターゲットグループの新規作成を行っていきます。

ターゲットグループのタイプは「IP addresses」を選択します

 

ターゲットグループの設定

名前	何でもOK(今回はmy-test-alb-tg-1)
プロトコル	HTTP: 80
VPC	my-test
Protocol version	HTTP1

 

となります。

先程のアーキテクチャで説明した通り、ターゲットグループからはEC2へはHTTP(80ポート)でのアクセスになるため、上記の設定をします。

 

ヘルスチェックの設定

 

EC2一覧からアプリケーションサーバのプライベートIPを取得

ここで一回今の画面はおいておいて、ブラウザの別タブでEC2一覧へ遷移し、アプリケーションサーバのプライベートIPアドレスをコピーします。

 

というのもこの後、ターゲットグループからEC2へリクエストを送信するときに、送信先IPを設定する必要があるため予めコピーしておきます。

 

ターゲットグループ作成画面に戻り、先程コピーしたIPを入力し登録をクリック

 

上記画面になるので、右下のターゲットグループ作成ボタンを押して完了します

 

ターゲットグループ作成完了

 

紐付けたターゲットがHealthyになっていれば、ヘルスチェックが通って疎通できているということになるので、OKです！

Healthyになっていなければ、なにかが間違っているので修正する必要があります！

 

 

Webサイト構築ステップ2: アプリケーションロードバランサ(ALB)作成

最後に今作ったターゲットグループとこれから作成するアプリケーションロードバランサ(ALB)を紐付ければ完成です！

 

まずは事前にALBで必要なセキュリティグループを作成しておきます。

ALB用のセキュリティグループ作成

名前	何でもOK(今回はmy-test-alb-sg)
説明	何でもOK
VPC	今回作成したmy-test
インバウンドルール	HTTP: 0.0.0.0/0 HTTPS: 0.0.0.0/0 のアクセスを許可する

 

HTTPSだけでも良いのですが、今回はHTTPのアクセスも許可しました！

 

では続いてALBを作っていきます。

 

ロードバランサ一覧の画面へ遷移し、新規作成画面へ遷移

 

アプリケーションロードバランサを選択

 

ALBのネットワーク設定

 

名前	何でもOK(今回はmy-test-alb)
スキーマ	Internet-facing
VPC	今回作成したmy-test
マッピング	今回作成したパブリックサブネット3つを紐付ける

ALBはパブリックサブネットに置き、マルチAZで管理して貰う必要があるためAZごとに1つ以上のサブネットを紐付ける必要があります。

 

ターゲットグループを紐付け

 

先程作ったターゲットグループ(my-test-alb-tg-1)を選択します。

ALBからターゲットグループへはHTTPプロトコルなので、HTTP(80)にする。

 

 

ALBからNginxへ疎通できるか確かめる

最後に作成したWebサイトがちゃんと疎通できるか確かめて見ましょう！

 

これでステータスコードが200返ってくれば疎通出来ています！！

 

ALBのURLはロードバランサの一覧画面から取得できます。

ALBのURL取得画面

 

以上が、AWSのWebサイト構築のステップになります！

 

 

Webサイト設計・構築を発展するには？

今回オーソドックスなWebサイトの設計・構築をしていきました。

 

ただ今回のアーキテクチャには

といった部分がかけています。

 

例えば可用性というところではマルチAZなアーキテクチャに変えて設計・構築していくのが良いです！

 

こうすることで、片方のEC2やRDSが障害でなくなったとしても、サービスを運用することが出来ます。

また更にオートスケーリングなどを入れておくとより復旧が自動で出来るため、信頼性担保にも繋がります。

 

ネクストステップとして、今回構築したアーキテクチャができた後は、こういった信頼性、可用性の部分にも目を向けて学んでいくと良いです！

 

AWS Well-Architected Frameworkでアーキテクチャを考える上での6つの柱について学ぶ

 

AWS Webサイト設計・構築方法まとめ

今回は「AWS Webサイトの設計・構築方法」についてハンズオン形式で解説していきました。

 

かなり大変だったかとは思いますが、今回のアーキテクチャが構築できるようになれば、後はそれを発展させた内容になってくるだけです。

 

つまり今回のアーキテクチャは基礎的な部分になるので、AWSアーキテクチャをちゃんと学びたいという方はやってみると良いです！

 

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