Seminar report (Building a Linux server and AWS SDK for Ruby)

Amazon EC2を利用した
サーバ構築セミナーの実践報告
それと...
AWS SDK for Rubyを使用した
EC2インスタンス管理

@tamochia

K-Ruby
Sep. 27, 2012
1
12年10月1日月曜日

はじめに

• 「サーバ構築セミナー」とは...
- 某大学の某情報系センターにて，毎年，教職員向
けにLinuxのサーバ構築，いわゆるLAMP環境を構
築して，Web-DBコンテンツを実装しましょうと
いうセミナー
- 2008年度から実施，今回5度目
- 3時間/日 5日間連続＝計15時間
- 内容は...
‣ Linuxセットアップ，Linux概要，Linuxシステム管理，Webサーバ構
築，MySQLサーバセットアップ，PHP概要，Web-DB連携など

K-Ruby, 15th. September 27, 2012 2

サーバ構築プラットフォームをどうするか
（悩みどころ）

• 前年度までは，受講者ノートパソコン持参
- HDDをフォーマットし，Linuxをインストール
（2008∼2009年度）
- 仮想環境（VirtualBox）をセットアップし，その
上の仮想マシンにLinuxをインストール
（2010∼2011年度）

ノートパソコンのスペックの差が，
セミナーの進行を左右してしまう (ToT)

今年度（2012年度）は．．．

• 「受講生持込みPC」→いりません（端末室利用）
• Linuxサーバは，クラウド上で構築
- Amazon Web Service，Amazon EC2を利用
- 最もスペックの低いmicroインスタンスを利用
• 受講者全員のLinuxサーバ構築環境が同一

http://aws.amazon.com/jp


配布したパンフレット

情報システムの構築・運用は，クラウド
コンピューティングの市場拡大に伴い，
ユーザ自身がサーバを所有し，システムを構
築していくという形態から，パブリックに
提供されるサーバシステムやサービスを利用
する形態に変わっていっています.
このセミナーでは，Amazon Web
Service上のLinuxによるWebサイト環境の
構築（Linuxのシステム管理，Web DB連
携）等，パブリッククラウドの各種サービ
スを利用した，新しいスタイルのシステム構
築について，実操作を通して学習します．


5日間の内容

• １日目
- クラウドサービス（AWS）について，Linux概要
• 2日目
- Linuxシステム管理，セキュリティ対策
• 3日目
- Web-DB開発環境構築
• 4日目
- PHPとMySQLによる動的Webページの作成
• 5日目
- Git入門，phpfogの利用，SaaSについて

クラウドサービスについて確認

• クラウドの「構成要素」
- SaaS (Software as a Service)
- PaaS (Platform as a Service)
- IaaS (Infrastructure as a Service)
アプリケーション
ミドルウェア
OS SaaS
PaaS
CPU/メモリ/HDD IaaS
ネットワーク

使用テキスト（資料）について

• NPO法人LPI-Japanが公開しているテキスト（標準
教科書）を利用（使用許諾確認済み）
- Linux標準教科書
- Linuxサーバー構築標準教科書
‣ http://www.lpi.or.jp/linuxtext/server.shtml


使用テキスト（資料）について

• PukiWikiサイトを利用し，適時情報更新


Linuxサーバ構築関連内容

• SSHログイン
- 公開鍵暗号方式について
• viエディタの使い方
- すべてコンソールからの操作に対応
• Webサーバ構築
- htaccessによるアクセス制御，ベーシック認証
• ファイアウォール設定
- iptablesによるポート制御

PaaSについて

• PaaSの例として「phpfog」を利用
- PHP，MySQLの実行環境を無償で提供
- メールアドレスでのサインアップで即利用可能


PaaSについて
• Gitについて
- デプロイツールとして必須（herokuも同様）
- リポジトリの管理についての最低限の知識
- git add / commit / push / clone / pullなどは
最低限知っておく必要がある


PaaSについて

• ここで問題事が...
- 最初のアプリのひな形作成で，10∼20分以上か
かってしまう問題が発生
- シェアサーバを利用しているので，全員が一度に処
理しようとすると負荷がかかるのは当然かも．

タダだから仕方がない... (ToT)


SaaSについて

• Microsoft Oﬃce 365 を例に説明
- 当大学でも今後使用する可能性があるかも
- オフィスソフトが使える
- メッセージアプリ「Lync」について実践


セミナー風景
• 実習室環境
- 端末室のPC（Windows XP），7名受講（定員10名）


アンケート結果
• 最終日にアンケートをとりました
- 紙ではなくWebで！
- Google DocsのFormを利用（ここでもSaaS）

アンケート項目数は14個


アンケート結果（質問2，3）

質問2. 講習期間（5日間質問3. 講習時間（3時間/
という期間）について日という時間）について

17%
33%
100%

50%

長いやや長い長いやや長い
ちょうど良いやや短いちょうど良いやや短い
短い短い



質問6. 事前知識について質問7. セミナーの内容レ
ベルについて

17%
33%
50% 50%

50%

ほとんど知らない高いやや高い
2割程度は知っていたちょうど良いやや低い
半分は知っていた低い
ほとんど知っていた


質問9. 講習環境について質問13. セミナー全体に
ついて

17% 17%

50%
33%
83%

満足やや満足普通満足やや満足普通
やや不満不満やや不満不満


アンケート結果（質問12）

• 今後，どのような講座を希望しますか？
- 新しいWeb技術やサーバ管理の知識についてのもので
あれば何でも受けてみたいです．
- 今回のセミナーでやったPHPをもう少しやってみたい
です．
- 情報処理技術者応用以上の午後試験に対応した講座．
- PHPの概要とMySQLデータベースとの連携の講座が
途中混乱してしまったので，もう少し詳細にあればい
いと思いました．
- もう少し優しくし，多くの人がきて勉強してほしいと
思います．



• セミナーについてのご意見・ご感想をご自由にご記
入ください
- 講師の先生達の努力を感謝します．
- とても有意義な１週間でした．ありがとうござい
ました．ウインドウを複数開いて作業したので，
ディスプレイを２つ以上，もしくはもう少し（か
なり）大きめのディスプレイがあると良いと思い
ました．
- 興味深く聞きました．ありがとうございました．
これから安全にクラウドを利用する方法を逐次セ
ミナーを開いてほしい．



- わかりやすく教えていただけてよかったです．セミ
ナー後にまた復習して身につけたいと思います．あ
りがとうございました．
- 各先生方，お疲れ様でした．のんびりメモをとる時
間がなく，進行が若干速かったような感じですが非
常に貴重な実習体験ができました．時間を見つけて
は復習して身につけていきたいと思います．
- とても勉強になりました．このセミナーでプログラ
ムに触れたことでもう少し積極的にプログラムを
触ってみようと思いました．コンピュータへの興味
も増えたので，またセミナーが開催された時には参
加します．５日間ありがとうございました．


セミナーも無事に終わり...
• インスタンスの使用状況を確認
- AMS Management Console により，インスタ
ンス利用の統計データが取得できる
‣ クラウド利用の利点


CPU Utilization (%)

1日目 2日目 3日目 4日目 5日目
最大値

4日目:
Web-DB連携，PHPプログラミング

平均値


Network In (Bytes)

最大値
2日目: yum update
1日目: 不明
特定のユーザのよう

平均値


Network Out (Bytes)

最大値

後半高い:
クライアントからのWebアクセス

平均値


EC2インスタンス利用のまとめ

• 一番低いスペック（最大2ECU，RAM: 約600MB）
microインスタンスで，常時約10台稼動．

• 一斉に「yum update」を行っても問題なし．
• 5日間，コマンドの応答不能，コンソールの異常終了
などのトラブルは一切なかった．

Amazonすごい！受講生20名（20台）
くらいでも問題ないのでは！(ﾟﾟ)

しかし... 問題がただ1つ...
AWSはタダ（無償）ではないということ...

EC2インスタンスの利用環境構築について

• Amazon Web Serviceは，基本，有償である．
- クレジットカード決済
- カード番号を登録しなければサインアップ不可
• 施設として某支払い代行業者と契約し，講習会用の
経費で，本セミナー用アカウントを準備する予定
だった．

• しかし，間に合わず，私個人のアカウントを利用
• さて，支払いどうする...

まずはEC2インスタンスタイプの選択

• 料金の一番安い（約0.03ドル/時）のmicroタイプに一決
Linux 料金
タイプ CPU メモリストレージ
（1時間）
small 1ECU 1.7GB 160GB $0.092
medium 2ECU 3.75GB 410GB $0.184
large 2ECU 7.5GB 850GB $0.368
extra large 4ECU 15GB 1,690GB $0.736
micro Max. 2ECU 613MB 8GB, EBS $0.027
※1 microタイプ以外のストレージは，すべてインスタンスストレージ
※2 「ECU（EC2 Compute Unit）」は，Amazon独自のCPU計算性能単位「1ECU 1CPU」
1ECUは，1つの1.0∼1.2GHz 2007 Opteron または 2007 Xeon プロセッサ相当，らしい．
Amazon EC2 Pricing ¦ アマゾンウェブサービス（AWS 日本語）
http://aws.amazon.com/jp/ec2/pricing/
Amazon EC2 インスタンスタイプ ¦ アマゾンウェブサービス（AWS 日本語）
http://aws.amazon.com/jp/ec2/instance-types/


利用費負担をどうするか

• 幸い「無料使用範囲」適用中なう

AWSに新規登録した人対象に，1年間の無料利用枠を提供

Amazon EC2 microインスタンスを1年間無料で利用できる！


無料利用枠内容

• EC2
- microインスタンス（Linux，Windows Server）
共に750時間分
- EBS 30GBまで，100万I/O，スナップショット用
2GBまで

• S3
- ストレージ5GBまで
- 20,000get/2,000putリクエスト
• データ転送
- 全サービス，帯域幅「送信（アウト）」15GB
http://aws.amazon.com/jp/free/

料金計算

• セミナー5日間 24時間 10名分＝1,200時間
→450時間 overで，$12.15（約970円）ナリ∼

• 担当者の準備期間（事前5日間）を入れると，プラス
5日間 24時間 3名分＝360時間（$9.72，約770
円）で$21.87（約1,740円）ナリ∼

• セミナーに本当に必要な利用時間：610時間→OK!
- セミナー5日間 5時間 10名分＝250時間
- 準備期間5日間 24時間 3名分＝360時間

• 公開用サーバではないので，常時稼動必要なし
• インスタンスを無駄に稼動させない工夫が必要

EC2 Management Console
• 通常，インスタンスの管理はコレなんですが...


さてここで問題

• インスタンスのStart／Stopは，基本「Amazon
Management Console」で操作（ログイン必須）

• しかし，私個人のアカウントパスワードを教えるの
はちょっと...

• インスタンスのStart／Stopを綿密にスケジューリン
グするか...

• 利用者（受講生，担当職員）が自由にインスタンス
を制御できる機構があれば...


さらに問題

• 外から引けるホスト名（Public DNS Name）や，IP
アドレス（Public IP Address）が，インスタンス再
起動の度に変化してしまう．

• その都度，利用者に最新の情報（ホスト名，IPアド
レス）をお知らせしなければならない．

コレよ∼(・・)


結局，インスタンス管理どうする？

• 利用者によるインスタンス制御，状態監視は必須
• 利用者は...
- 現在のインスタンスの状態を知る必要がある．
（Running or Stopped）
- 現在のインスタンスのホスト名，IPアドレスを知る
必要がある．
- 無駄な課金を抑止するために，インスタンスを適時
Start／Stopする必要がある．

独自のインスタンス管理ツールを作るしかない...


AWS SDK for Ruby

• 「AWS SDK」とは？
- Amazonの各種サービスAPIを利用するための開発
キット

• それの，Ruby版公式SDK！（2011年07月公開）

「gem install aws-sdk」
でおk(・・)b

参考資料
AWS SDK for Ruby ¦ アマゾンウェブサービス（AWS日本語）
http://aws.amazon.com/jp/sdkforruby/


AWS SDK for Rubyを使ってみる

• とりあえず試しに使ってみる
- Bundlerでaws-sdkを入れてみる
- 適当なディレクトリを作って，Gemﬁleを作成
$ mkdir awstest
$ cd awstest/

$ bundle init
Writing new Gemfile to /Users/hoge/work/awstest/Gemfile

Gemﬁle

source "https://rubygems.org"

gem "aws-sdk"



• PATHを指定して，「bundle install」
• irbでrequireできるか確認
$ bundle install --path vendor/bundle
Fetching gem metadata from https://rubygems.org/........
:
Post-install message from httparty:
When you HTTParty, you must party hard!

$ bundle exec irb

irb(main)> require 'aws'
=> true



• AWSへアクセスするために必要な「アクセスキー」
と「シークレットアクセスキー」等を設定するコン
フィグファイルを作成する．

conﬁg.yml

access_key_id: REPLACE_WITH_ACCESS_KEY_ID
secret_access_key: REPLACE_WITH_SECRET_ACCESS_KEY
simple_db_endpoint: ec2.ap-northeast-1.amazonaws.com

irb(main)> conf_path = File.join(Dir::getwd, "config.yml")
=> "/Users/hoge/work/awstest/config.yml"

irb(main)> AWS.config(YAML.load_file(conf_path))
=> <AWS::Core::Configuration>



• EC2のインスタンス生成はコレだけ．
irb(main)> ec2 = AWS::EC2.new
=> <AWS::EC2>

irb(main)> ec2.instances.count
=> 2

irb(main)> ins = ec2.instances["i-402ed043"]
=> <AWS::EC2::Instance id:i-402ed043>

irb(main)> ins.exists?
=> true



• EC2インスタンスのStart／Stopメソッド
irb(main)> ins.status
=> :stopped

irb(main)> ins.start
=> nil

=> :pending

=> :running



• EC2インスタンスのホスト名／IPアドレスの取得メソッド
irb(main)> ins.private_dns_name
=> "ip-10-123-34-56.ap-northeast-1.compute.internal"

irb(main)> ins.public_dns_name
=> "ec2-175-XXX-YYY-ZZZ.ap-northeast-1.compute.amazonaws.com"

irb(main)> ins.instance_type
=> "t1.micro"

irb(main)> ins.private_ip_address
=> "10.123.34.56"

irb(main)> ins.public_ip_address
=> "175.XXX.YYY.ZZZ"



• EC2のコンソール出力
irb(main)> puts ins.console_output
Xen Minimal OS!
start_info: 0xac4000(VA)
nr_pages: 0x26700
:
:
Starting crond: [ OK ]
Starting atd: [ OK ]
Starting yum-updatesd: [ OK ]
Running cloud-init user-scripts (none found)[ OK ]

Amazon Linux AMI release 2012.03
Kernel 3.2.21-1.32.6.amzn1.x86_64 on an x86_64

ip-10-123-34-56 login:
=> nil

Railsでaws-sdkを利用する

• 次に，Railsで「aws-sdk」を利用してみる
- これもGemﬁleにaws-sdkを指定するだけ
- 以下，Bundlerを使った基本的なRailsアプリ作成
$ mkdir ccaws
$ cd ccaws/

$ bundle init
Writing new Gemfile to /Users/hoge/work/ccaws/Gemfile

Gemﬁle
source "https://rubygems.org"
gem "rails"
gem "aws-sdk"


Railsでaws-sdkを利用する

• Bundlerを使った基本的なRailsアプリ作成手順
• コントローラは一つ「Main」のみとしますー
$ bundle install --path vendor/bundle

$ bundle exec rails new .

$ bundle install

$ bundle exec rails g controller Main index

Rails.root

conﬁg app
routes.rb
controllers
ec2.yml main_controller.rb
views
initializers
aws.rb main
index.html.erb

ec2.yml
instance_id:
- "i-40xec201"
- "i-46x20303"
- "i-44x20305"
- "i-4ax20307" ※ここに記載しているのは架空のIDです
- "i-48x20309"
- "i-4ex2030b"
- "i-4cx2030d"
- "i-52x2030f"
- "i-50x20311"
- "i-56x20315"

10個のインスタンスIDを記載したYAMLファイル
インスタンスを追加したり削除する場合はこのファイルを変更する

aws.rb
AWS.config ({
:access_key_id => 'REPLACE_WITH_ACCESS_KEY_ID',
:secret_access_key => 'REPLACE_WITH_SECRET_ACCESS_KEY',
:ec2_endpoint => 'ec2.ap-northeast-1.amazonaws.com',
})

AWS設定．AWSクラスを呼び出す前に必ず実行しておく必要あり
アクセスキー，シークレットキー，それとリージョンを指定する

main_controller.rb
class MainController < ApplicationController
INSTANCES_YAML_PATH = File.join(Rails.root, "config", "ec2.yml")

def index
instances = []
@infos = Hash.new{ |h, k| h[k] = {}}

all = YAML.load_file(INSTANCES_YAML_PATH)
@instance_ids = all["instance_id"]

ec2 = AWS::EC2.new

@instance_ids.each do |instance_id|
instances << ec2.instances[instance_id]
end

instances.each do |ins|
@infos[ins.id]["tag"] = ins.tags["ccsemi"]
@infos[ins.id]["status"] = ins.status
@infos[ins.id]["public_dns_name"] = ins.public_dns_name
@infos[ins.id]["public_ip_address"] = ins.public_ip_address
end
end


main_controller.rb（続き）
def stop_instance
id = params[:id]
ec2 = AWS::EC2.new

instance = ec2.instances[id]
if instance.status.to_s == "running"
instance.stop
end
redirect_to main_path
end

def start_instance
id = params[:id]
ec2 = AWS::EC2.new
instance = ec2.instances[id]

if instance.status.to_s == "stopped"
instance.start
end
redirect_to main_path
end
end


<table border="1">
index.html.erb
<tr>
<th>Instance ID</th>
<th>Tag name</th>
<th>Status</th>
<th>Action</th>
<th>Public DNS name</th>
<th>Public IP address</th>
</tr>
<% @instance_ids.each do |id| %>
<tr>
<td><%= id %></td>
<td><%= @infos[id]["tag"] %></td>
<td><%= @infos[id]["status"] %></td>
<td>
<%=
if @infos[id]["status"].to_s == "running" then
button_to "Stop", stop_instance_path(:id => id)
elsif @infos[id]["status"].to_s == "stopped" then
button_to "Start", start_instance_path(:id => id)
end
%>
</td>
<td><%= @infos[id]["public_dns_name"] %></td>
<td><%= @infos[id]["public_ip_address"] %></td>
</tr>
<% end %>
</table>

routes.rb
Ccaws::Application.routes.draw do
root :to => 'main#index'
match 'main' => 'main#index'
match 'stop_instance/:id' => 'main#stop_instance', :as => 'stop_instance'
match 'start_instance/:id' => 'main#start_instance', :as => 'start_instance'
end

ルーティング設定．URLパターンは3つ

Railsサーバの起動
$ bundle exec rails s

Rails.root

conﬁg app
routes.rb
controllers
ec2.yml main_controller.rb
views
initializers
aws.rb main
index.html.erb


実行結果画面公開サーバにデプロイ
・Apache ＋ Passenger 構成
[ Start ]: インスタンス起動・ベーシック認証
[ Stop ]: インスタンス停止

インスタンスの状態
ホスト（FQDN）とIPアドレスを表示（インスタンス稼動時のみ）

おわりに

• クラウドサービスを利用したセミナーということ
で，色々と不安要素があったが無事に終わった．
- クラウドサービスがダウンしたら，セミナーはで
きない．→Amazon EC2 SLA（99.95%）

• メリットはたくさん！
- 受講者が同一の環境でセミナー構築実習できる
- クライアントの環境はSSHクライアントのみ
- スナップショットによるバックアップ／リストア
- グローバルIPアドレスが利用できる

おわりに

• 来年度は，インフラ関係とプログラム開発と分けて
も良いかも...
- 「クラウド利用とLinux構築（3日間）」
- 「Web-DB連携プログラミング（3日間）」
もちろんRuby on Railsでも

• 本学の教職員だけでなく，一般向けにも実施しても
良いかも...

• 参加募集してみて，人が集まるかな...？

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