CloudFormation 如何運作

本主題說明 CloudFormation 的運作方式，並介紹使用 CloudFormation 時需要了解的重要概念。

重要概念

當您使用 CloudFormation 時，即可搭配範本與堆疊使用。您可以建立範本來描述 AWS 資源及其屬性。每當建立堆疊時，CloudFormation 即會佈建範本中所述的資源。

範本

CloudFormation 範本屬於 YAMLN 或 JSON 格式的文字檔案。您可以用任何副檔名 (如 .yaml、.json、.template 或 .txt) 來儲存這些檔案。CloudFormation 使用這些範本做為建置 AWS 資源的藍圖。舉例來說，您可以在範本中說明 Amazon EC2 執行個體的執行個體類型、AMI ID、區塊型裝置映射與 Amazon EC2 金鑰對名稱等等。您在建立堆疊時還可以指定範本，讓 CloudFormation 能用來建立範本中所述的內容。

假若您採用下方範本建立堆疊，則 CloudFormation 在佈建執行個體時，會使用 ami-0ff8a91507f77f867 AMI ID、t2.micro 執行個體類型、testkey 金鑰對名稱與 Amazon EBS 磁碟區。

AWSTemplateFormatVersion: 2010-09-09
Description: A sample template
Resources:
  MyEC2Instance:
    Type: AWS::EC2::Instance
    Properties:
      ImageId: ami-0ff8a91507f77f867
      InstanceType: t2.micro
      KeyName: testkey
      BlockDeviceMappings:
        - DeviceName: /dev/sdm
          Ebs:
            VolumeType: io1
            Iops: 200
            DeleteOnTermination: false
            VolumeSize: 20

{
    "AWSTemplateFormatVersion": "2010-09-09",
    "Description": "A sample template",
    "Resources": {
        "MyEC2Instance": {
            "Type": "AWS::EC2::Instance",
            "Properties": {
                "ImageId": "ami-0ff8a91507f77f867",
                "InstanceType": "t2.micro",
                "KeyName": "testkey",
                "BlockDeviceMappings": [
                    {
                        "DeviceName": "/dev/sdm",
                        "Ebs": {
                            "VolumeType": "io1",
                            "Iops": 200,
                            "DeleteOnTermination": false,
                            "VolumeSize": 20
                        }
                    }
                ]
            }
        }
    }
}

您也可以在單一範本中指定多個資源並加以設定，讓這些資源共同搭配運作。例如，您可以修改先前的範本以包括彈性 IP 地址 (EIP)，並將其與 Amazon EC2 執行個體相關聯，如以下範例所示：

AWSTemplateFormatVersion: 2010-09-09
Description: A sample template
Resources:
  MyEC2Instance:
    Type: AWS::EC2::Instance
    Properties:
      ImageId: ami-0ff8a91507f77f867
      InstanceType: t2.micro
      KeyName: testkey
      BlockDeviceMappings:
        - DeviceName: /dev/sdm
          Ebs:
            VolumeType: io1
            Iops: 200
            DeleteOnTermination: false
            VolumeSize: 20
  MyEIP:
    Type: AWS::EC2::EIP
    Properties:
      InstanceId: !Ref MyEC2Instance

{
    "AWSTemplateFormatVersion": "2010-09-09",
    "Description": "A sample template",
    "Resources": {
        "MyEC2Instance": {
            "Type": "AWS::EC2::Instance",
            "Properties": {
                "ImageId": "ami-0ff8a91507f77f867",
                "InstanceType": "t2.micro",
                "KeyName": "testkey",
                "BlockDeviceMappings": [
                    {
                        "DeviceName": "/dev/sdm",
                        "Ebs": {
                            "VolumeType": "io1",
                            "Iops": 200,
                            "DeleteOnTermination": false,
                            "VolumeSize": 20
                        }
                    }
                ]
            }
        },
        "MyEIP": {
            "Type": "AWS::EC2::EIP",
            "Properties": {
                "InstanceId": {
                    "Ref": "MyEC2Instance"
                }
            }
        }
    }
}

儘管先前的範本是以單一 Amazon EC2 執行個體為中心，但 CloudFormation 範本還有提供其他的功能，讓您可以用來建構複雜的資源集，並在多種情況下重複使用這些範本。舉例來說，您可以新增輸入參數，其為建立 CloudFormation 堆疊時所指定的值。換言之，您不需等到建立範本期間才指定數值，建立堆疊期間即可指定執行個體類型等值，藉此在不同情況下更輕鬆地重複使用範本。

堆疊

透過 CloudFormation，您可以將相關資源視為單一單位進行管理，該單位稱為「堆疊」；意即您能夠建立、更新和刪除堆疊，藉此建立、更新並刪除資源集合。堆疊中所有的資源都是由堆疊的 CloudFormation 範本定義。假設您想建立包含 Auto Scaling 群組、Elastic Load Balancing 負載平衡器及 Amazon Relational Database Service (Amazon RDS) 資料庫執行個體的範本。則請提交您建立的範本以進行堆疊建立程序，即可建立這些資源；而 CloudFormation 會為您佈建所有這些資源。

變更集

如果您需要變更堆疊內的執行中資源，請更新堆疊。在變更資源之前，您可以產生變更集以列出請求變更的摘要。藉由變更集，您可以先掌握該變更對執行中資源 (特別是重要資源) 造成的影響，再實行變更作業。

例如，若您變更 Amazon RDS 資料庫執行個體的名稱，CloudFormation 即會建立新的資料庫並刪除舊有資料庫。除非您已備份舊資料庫中的資料，否則這些資料均會遺失。如果您有產生變更集，即可發現該變更作業會導致資料庫遭取代，便能在更新堆疊前進行相應的考量。

CloudFormation 如何運作

當您使用 CloudFormation 來建立堆疊時，CloudFormation 會對 AWS 發出基礎服務呼叫，以佈建並設定範本中描述的資源。您需要許可才能建立這些資源。舉例來說，您必須擁有建立執行個體的許可，才能使用 CloudFormation 建立 EC2 執行個體。您可以使用 AWS Identity and Access Management (IAM) 來管理這些許可。

您的範本會宣告所有 CloudFormation 進行的呼叫。例如，假設範本可以說明執行個體類型為 t2.micro 的 EC2 執行個體；則使用該範本建立堆疊時，CloudFormation 即會呼叫 Amazon EC2 來建立執行個體 API，並將執行個體類型指定為 t2.micro。下圖概述了建立堆疊的 CloudFormation 工作流程。

在佈建資源之前，CloudFormation 會在您的範本上執行部署前驗證。這會檢查是否有常見的錯誤，例如無效的屬性語法和資源名稱衝突。如果驗證失敗，操作會在建立任何資源之前停止。驗證會在所有建立堆疊、更新堆疊和建立變更集操作上自動執行。若要略過驗證，請使用 DisableValidation 參數。如需詳細資訊，請參閱驗證堆疊部署。

建立完所有資源之後，CloudFormation 即會回報堆疊建立完成。接著，您便可以開始使用堆疊中的資源。如果堆疊建立失敗，則 CloudFormation 會刪除建立的資源來復原變更。

快速模式

若要在開發期間加快堆疊操作，請使用快速模式。快速模式會在 CloudFormation 套用資源組態後立即完成堆疊操作，而無需等待資源完全穩定。如需詳細資訊，請參閱快速模式。

透過變更集更新堆疊

當您需要更新堆疊的資源時，即可修改堆疊的範本，並不需要建立新堆疊和刪除舊堆疊。若要更新堆疊，請透過提交原始堆疊範本的修改版本、不同的輸入參數值或同時提交兩者來建立變更集。CloudFormation 會比較經修改範本與原始範本，並產生變更集。而該變更集會列出建議的變更。檢閱變更之後，您可以啟動該變更集以更新堆疊，或建立新的變更集。下圖概述了更新堆疊的工作流程。

CloudFormation 入門方法

若要使用主控台建立 hello world CloudFormation 堆疊，請參閱 建立您的第一個堆疊。

如需指導性學習，請嘗試 CloudFormation入門工作坊，它會提供範本開發的實作體驗。