Terraformで複数台のEC2を起動し負荷分散する【Terraform】

ロードバランサーで負荷分散
- Listener, Target Group

一台のサーバを動かすのははじめの一歩としては良いですが、現実的には一台のサーバは単一障害点となり得ます。

単一障害点とは、簡単に言えばサービスが停止し利用不可になる弱点のこと。これを防ぐためには複数のサーバーで負荷分散をするのが必須となりますがAWSのASG(オートスケーリンググループ)サービスを使うことで EC2のクラスタ管理を行なってくれます。 ECS Fargateなどのコンテナをしようしてスケーリングする手法もありますが、今回はEC2のスケーリングASGを使用します。

ASGをTerraformから使用する場合は、aws_autoscaling_groupリソースを使用します。これは単一のEC2インスタンスを表すリソースaws_instanceと似ていますが、min_sizeとmax_sizeのパラメーターに値を入れることでその値の範囲でオートスケーリングしてくれます。

また、それらスケーリンググループの起動設定リソースとして、aws_launch_configurationリソースをしようします。

resource "aws_launch_configuration" "example" {
  image_id        = "ami-0fb653ca2d3203ac1"
  instance_type   = "t2.micro"
  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

  user_data = <<-EOF
              #!/bin/bash
              echo "Hello, World" > index.html
              nohup busybox httpd -f -p ${var.server_port} &
              EOF

  # Required when using a launch configuration with an auto scaling group.
  lifecycle {
    create_before_destroy = true
  }
}

resource "aws_autoscaling_group" "example" {
  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name
  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnets.default.ids

  target_group_arns = [aws_lb_target_group.asg.arn]
  health_check_type = "ELB"

  min_size = 2
  max_size = 10

  tag {
    key                 = "Name"
    value               = "terraform-asg-example"
    propagate_at_launch = true
  }
}

from https://github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code/blob/master/code/terraform/02-intro-to-terraform-syntax/webserver-cluster/main.tf

上記の例では、EC2インスタンスは2~10の間でスケーリングします。
launch_configuration = aws_launch_configuration.example.nameという設定を使用することで、aws_autoscaling_groupはaws_launch_configurationを利用することがわかります。
また、vpc_zone_identifier = data.aws_subnets.default.idsでは、デフォルトのVPCを採用したサブネットidを指定しております。ここでは、AWSがデフォルトで用意してくれているサービスに接続するためにデータソースという構文をしようしてサービスに接続します。

data "aws_vpc" "default" {
  default = true
}

data "aws_subnets" "default" {
  filter {
    name   = "vpc-id"
    values = [data.aws_vpc.default.id]
  }
}

ロードバランサーで負荷分散

ここまでで複数のサーバーを立ち上げる準備が整いましたが、エンドユーザーが全てのIPアドレスを把握するというのは大変なことです。これらのサーバーにトラフィックを分散するロードバランサをデプロイし、エンドユーザーにはこのIPへアクセスさせるのが良いでしょう。

AWSではElastic Load Balancingというサービスがロードバランサーの役割を担ってくれます。 ELBには主に2種類あります。

Application Load Balancer (ALB)
- HTTPやHTTPSなどのトラフィックに活用できます。
Network Load Balancer (NLB)
- TCP, UDPなどのレイヤーのロードバランシングが可能であり、OSI参照モデルでも比較的低い層に一します

他にもClassic Load Balancerが存在しますが、比較的機能が少ない&古いため省きます。

今回のケースではWebトラフィックを使用するためHTTPSを扱うALBを採用します。

Listener, Target Group

ロードバランサーは一つのAWSリソースから構成されているわけではありません。リスナ、ターゲットグループ、リスナールールから構成されます。

リスナ
- 特定のポート,特定のプロトコルでリッスンすることの設定。ユーザーからのリクエストの窓口
ターゲットグループ
- ロードバランサからリクエストを渡すサーバ群の設定。加えて、サーバーに対するヘルスチェックも行い、正常なノードに対してリクエストを送ります。
リスナルール
- リスナーに対するアクセスを受け取り、特定のパスやホスト名に一致したリクエストを指定したターゲットグループに送ります。

ALB本体

まずはALB本体を作成する必要があります。

resource "aws_lb" "example" {

  name               = var.alb_name

  load_balancer_type = "application"
  subnets            = data.aws_subnets.default.ids
  security_groups    = [aws_security_group.alb.id]
}

load_balancer_typeの引数にapplicationを指定することで、ALBの作成が可能です。

上記の例では、EC2とロードバランサが同じサブネットグループに所属していますが、本来はEC2はプライベートサブネット、ALBはパブリックサブネットに配置し、ユーザーが直接EC2にアクセスできない用にした方がいいでしょう。

リスナ

次に、このALBに登録するリスナを作成します。

resource "aws_lb_listener" "http" {
  load_balancer_arn = aws_lb.example.arn
  port              = 80
  protocol          = "HTTP"

  # By default, return a simple 404 page
  default_action {
    type = "fixed-response"

    fixed_response {
      content_type = "text/plain"
      message_body = "404: page not found"
      status_code  = 404
    }
  }
}

このリスナは80番ポートのHTTPでリッスンし、条件に一致しない場合は404 page not foundを返すようにしています。

ターゲットグループ

resource "aws_lb_target_group" "asg" {

  name = var.alb_name

  port     = var.server_port
  protocol = "HTTP"
  vpc_id   = data.aws_vpc.default.id

  health_check {
    path                = "/"
    protocol            = "HTTP"
    matcher             = "200"
    interval            = 15
    timeout             = 3
    healthy_threshold   = 2
    unhealthy_threshold = 2
  }
}

このターゲットグループは、インスタンスに対して定期的にHTTPリクエストを送ることでインスタンスがhealthyであることを確認します。インスタンスがダウンしている時はunhealthyと判断され、他のインスタンスにトラフィックが分散される仕組みです。

このあとは、aws_autoscaling_groupの属性target_group_arnsに上記のターゲットグループを指定することで、どのEC2をターゲットグループにするかを伝えることができます。このように、ユーザーから見てロードバランサーよりも奥の層では、オートスケーリンググループとターゲットグループが密な結合になっているため、この部分でEC2を指定できるという状況です

resource "aws_autoscaling_group" "example" {
  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name
  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnets.default.ids

  target_group_arns = [aws_lb_target_group.asg.arn]
  health_check_type = "ELB"

  min_size = 2
  max_size = 10

  tag {
    key                 = "Name"
    value               = "terraform-asg-example"
    propagate_at_launch = true
  }
}

りすなルール

resource "aws_lb_listener_rule" "asg" {
  listener_arn = aws_lb_listener.http.arn
  priority     = 100

  condition {
    path_pattern {
      values = ["*"]
    }
  }

  action {
    type             = "forward"
    target_group_arn = aws_lb_target_group.asg.arn
  }
}

最後にリスナルールを作成し、ここまで見てきたものを一つにまとめましょう。リスナールールの役割は、リスナーから受け取った情報を、特定のターゲットグループに渡すことでした。

上記のコードは、パスが一致するリクエストをASGが含まれるターゲットグループに送るリスナルールを追加します。

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