AWS_study

AWSの基礎構築を学ぶ

フォルダ構成

AWS_study/
├── .gitignore
├── README.md
├── challenge4-1/               # 課題4-1: ECS + CloudWatch監視
│   ├── Backend/
│   │   ├── app/
│   │   │   ├── router/
│   │   │   │   └── tasks.py
│   │   │   ├── database.py
│   │   │   ├── logger.py
│   │   │   ├── main.py
│   │   │   ├── models.py
│   │   │   └── schemas.py
│   │   ├── alembic/
│   │   ├── Dockerfile
│   │   └── requirements.txt
│   └── Infrastructure/
│       ├── alb.tf
│       ├── bastion.tf
│       ├── cloudfront.tf
│       ├── ecr.tf
│       ├── ecs.tf
│       ├── github_actions_iam.tf
│       ├── iam.tf
│       ├── main.tf
│       ├── monitoring.tf
│       ├── network.tf
│       ├── outputs.tf
│       ├── rds.tf
│       ├── secrets.tf
│       ├── security_groups.tf
│       ├── terraform.tf
│       └── variables.tf
├── challenge4-2/               # 課題4-2: EC2(Docker) + SSMデプロイ
│   ├── Backend/
│   │   ├── app/
│   │   │   ├── router/
│   │   │   │   └── tasks.py
│   │   │   ├── database.py
│   │   │   ├── logger.py
│   │   │   ├── main.py
│   │   │   ├── models.py
│   │   │   └── schemas.py
│   │   ├── alembic/
│   │   ├── Dockerfile
│   │   └── requirements.txt
│   └── Infrastructure/
│       ├── alb.tf
│       ├── bastion.tf
│       ├── cloudfront.tf
│       ├── ec2.tf
│       ├── ecr.tf
│       ├── github_actions_iam.tf
│       ├── iam.tf
│       ├── main.tf
│       ├── network.tf
│       ├── outputs.tf
│       ├── rds.tf
│       ├── secrets.tf
│       ├── security_groups.tf
│       ├── terraform.tf
│       └── variables.tf
└── challenge4-3/               # 課題4-3: Kubernetes (minikube)
    ├── Backend/
    │   ├── app/
    │   │   ├── router/
    │   │   │   └── tasks.py
    │   │   ├── database.py
    │   │   ├── logger.py
    │   │   ├── main.py
    │   │   ├── models.py
    │   │   └── schemas.py
    │   ├── alembic/
    │   ├── Dockerfile
    │   └── requirements.txt
    └── k8s/
        ├── deploy.yaml
        ├── mysql-deploy.yaml
        ├── service.yaml
        └── secret.yaml

構成一覧

課題4-1 — ECS + CloudWatch監視 + Slack通知

ECS構成にCloudWatchアラームとSlack通知を追加した監視強化版

アーキテクチャ

CloudFront → ALB → ECS(Fargate) → RDS(MySQL)
                        ↓
             CloudWatch Alarm（CPU高騰）
                        ↓
                    SNS Topic
                        ↓
                 Lambda（Slack通知）

使用サービス

サービス	役割
ECS Fargate	FastAPI アプリをコンテナで実行
RDS (MySQL)	タスクデータの永続化
ALB	ECS へのトラフィック分散
CloudFront	API へのキャッシュなし配信
CloudWatch	ECS CPU使用率アラーム・構造化ログクエリ定義
SNS	アラームイベントの配信
Lambda	SNS 受信 → Slack Webhook 通知
Secrets Manager	DB パスワードの管理
ECR	コンテナイメージの管理
EC2踏み台	RDS へのマイグレーション実行

CI/CD

• challenge4-1/Backend/** への push で自動デプロイ
• ECR へイメージをビルド＆プッシュ → ECS タスク定義更新

---

課題4-2 — EC2(Docker) + SSMデプロイ

ECSを使わずEC2上でDockerコンテナを直接動かし、SSM経由でデプロイする構成

アーキテクチャ

CloudFront → ALB → EC2(Docker: FastAPI) → RDS(MySQL)

使用サービス

サービス	役割
EC2	Docker コンテナで FastAPI を実行（t3.micro）
RDS (MySQL)	タスクデータの永続化
ALB	EC2 へのトラフィック分散
CloudFront	API へのキャッシュなし配信
ECR	コンテナイメージの管理
SSM	EC2 への docker pull / docker run 発行
Secrets Manager	DB パスワードの管理
EC2踏み台	RDS へのマイグレーション実行

CI/CD

• challenge4-2/Backend/** への push で自動デプロイ
• ECR へイメージをビルド＆プッシュ → SSM send-command で EC2 上のコンテナを更新

---

課題4-3 — Kubernetes (minikube)

クラウドを使わずローカルの minikube 上で同等のアプリを動かす構成

アーキテクチャ

flowchart TB
Postman(["Postman\nhttp://127.0.0.1:xxxxx"])

subgraph minikube["minikube (Node)"]
    subgraph secret["Secret: mysql-secret"]
        S1["db-user\ndb-password\nroot-password"]
    end

    subgraph api_group["Deployment: api"]
        API["Pod: api\nimage: api:local\nport: 8080\nreadinessProbe: /health"]
    end

    subgraph svc_api["Service: api-service (NodePort)"]
        SVC_API["port: 8080\nselector: app=api"]
    end

    subgraph mysql_group["StatefulSet: mysql"]
        MYSQL["Pod: mysql-0\nimage: mysql:8.0\nport: 3306"]
    end

    subgraph svc_mysql["Service: mysql (Headless)"]
        SVC_MYSQL["clusterIP: None\nselector: app=mysql"]
    end

    PVC[("PVC: mysql-data-mysql-0\n1Gi")]
end

Postman -->|"NodePort"| SVC_API
SVC_API -->|"selector: app=api"| API
API -->|"DB_HOST=mysql\nDNS解決"| SVC_MYSQL
SVC_MYSQL -->|"selector: app=mysql"| MYSQL
MYSQL -->|"volumeMount\n/var/lib/mysql"| PVC
secret -->|"env 参照"| API
secret -->|"env 参照"| MYSQL

Loading

k8s リソース

リソース	種別	内容
api	Deployment	FastAPI コンテナ（image: api:local）
api-service	Service	NodePort 8080（Postman アクセス用）
mysql	StatefulSet	MySQL 8.0 + 永続ボリューム 1Gi
mysql	Service	Headless（Pod DNS 解決用）
mysql-secret	Secret	DB認証情報

ローカル起動手順

# minikube 起動
minikube start

# イメージをビルドして minikube に渡す
eval $(minikube docker-env)
docker build -t api:local ./challenge4-3/Backend

# マニフェストを apply
kubectl apply -f challenge4-3/k8s/secret.yaml
kubectl apply -f challenge4-3/k8s/mysql-deploy.yaml
kubectl apply -f challenge4-3/k8s/deploy.yaml
kubectl apply -f challenge4-3/k8s/service.yaml

# ブラウザ or Postman で確認
minikube service api-service