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CDK基础设施

AWS CDK 是一个通过代码定义云基础设施并通过 AWS CloudFormation 进行部署的框架。

TypeScript 基础设施生成器会创建一个用 TypeScript 编写的 AWS CDK 基础设施应用。生成的应用程序通过 Checkov 安全检查集成了安全最佳实践。

您可以通过两种方式生成新的基础设施项目:

  1. 安装 Nx Console VSCode Plugin 如果您尚未安装
  2. 在VSCode中打开Nx控制台
  3. 点击 Generate (UI) 在"Common Nx Commands"部分
  4. 搜索 @aws/nx-plugin - ts#infra
  5. 填写必需参数
    • 点击 Generate
    参数 类型 默认值 描述
    name 必需 string - The name of the application.
    directory string packages The directory of the new application.
    enableStageConfig boolean Enable centralized stage configuration (credentials, account, region) for multi-environment CDK deployments.

    生成器将在 <directory>/<name> 目录下创建以下项目结构:

    • 文件夹src
      • main.ts 实例化 CDK 部署阶段的应用程序入口点
      • 文件夹stages CDK 阶段定义
        • application-stage.ts 定义阶段中要部署的堆栈集合
      • 文件夹stacks CDK 堆栈定义
        • application-stack.ts 主应用堆栈
    • cdk.json CDK 配置文件
    • project.json 项目配置和构建目标
    • checkov.yml Checkov 配置文件

    如果您设置了 enableStageConfig 选项,生成器还会创建两个用于集中凭证管理的共享包(如果它们尚不存在):

    • 文件夹packages/common
      • 文件夹infra-config 阶段配置类型和凭证映射
        • 文件夹src
          • stages.types.ts 阶段凭证和配置的类型定义
          • stages.config.ts 您的阶段到凭证的映射(编辑此文件)
          • index.ts 用于从其他包导入的重新导出
      • 文件夹scripts 集中式部署/销毁脚本
        • 文件夹src
          • infra-deploy.ts 部署 bin 脚本
          • infra-destroy.ts 销毁 bin 脚本
          • 文件夹stage-credentials/ 共享逻辑(凭证查找、CDK 命令构建)

    您可以在 src/stacks/application-stack.ts 中开始编写 CDK 基础设施代码,例如:

    src/stacks/application-stack.ts
    import { Stack, StackProps } from 'aws-cdk-lib';
    import { Bucket } from 'aws-cdk-lib/aws-s3'
    import { Construct } from 'constructs';
    export class ApplicationStack extends Stack {
    constructor(scope: Construct, id: string, props?: StackProps) {
    super(scope, id, props);
    // 在此声明您的基础设施
    new Bucket(this, 'MyBucket');
    }
    }

    CDK 使用 阶段 来组合应一起部署到特定环境的堆栈。生成的 src/main.ts 会创建一个用于您自己开发和测试的沙箱阶段:

    src/main.ts
    new ApplicationStage(app, 'my-app-sandbox', {
    env: {
    account: process.env.CDK_DEFAULT_ACCOUNT,
    region: process.env.CDK_DEFAULT_REGION,
    },
    });

    env 属性告诉 CDK 要部署到哪个 AWS 账户和区域。CDK_DEFAULT_ACCOUNTCDK_DEFAULT_REGION 由 CDK CLI 从您的活动 AWS 凭证中自动解析。有关更多详细信息,请参阅 CDK 环境文档

    如果您使用 enableStageConfig 生成,main.ts 会从集中式配置文件中读取账户和区域,当未设置配置时会回退到环境变量:

    src/main.ts (使用 enableStageConfig)
    import stagesConfig from ':my-scope/common-infra-config';
    const projectStages = stagesConfig.projects?.['packages/infra']?.stages ?? {};
    const sandboxConfig = projectStages['my-app-sandbox'];
    new ApplicationStage(app, 'my-app-sandbox', {
    env: {
    account: sandboxConfig?.account ?? process.env.CDK_DEFAULT_ACCOUNT,
    region: sandboxConfig?.region ?? process.env.CDK_DEFAULT_REGION,
    },
    });

    您可以添加更多阶段来部署到不同的环境。例如,针对不同 AWS 账户的 betaprod 阶段:

    src/main.ts
    new ApplicationStage(app, 'project-beta', {
    env: {
    account: '123456789012',
    region: 'us-west-2',
    },
    });
    new ApplicationStage(app, 'project-prod', {
    env: {
    account: '098765432109',
    region: 'us-west-2',
    },
    });

    一个阶段可以组合一个或多个堆栈。您可以在阶段内添加任意数量的堆栈:

    src/stages/application-stage.ts
    import { Stage, StageProps } from 'aws-cdk-lib';
    import { Construct } from 'constructs';
    import { BackendStack } from '../stacks/backend-stack.js';
    import { FrontendStack } from '../stacks/frontend-stack.js';
    export class ApplicationStage extends Stage {
    constructor(scope: Construct, id: string, props?: StageProps) {
    super(scope, id, props);
    new BackendStack(this, 'Backend', {
    crossRegionReferences: true,
    })
    new FrontendStack(this, 'Frontend', {
    crossRegionReferences: true,
    });
    }
    }

    当您有多个针对不同 AWS 账户的阶段时,手动管理凭证可能容易出错,尤其是随着阶段数量的增长。

    enableStageConfig 选项通过生成两个共享包来解决这个问题:

    • packages/common/infra-config — 一个单一的配置文件,您可以在其中将每个阶段映射到其 AWS 凭证、账户和区域。此文件可从工作区中的任何包导入,因此您的 CDK main.ts 可以从同一真实来源读取账户和区域。
    • packages/common/scriptsinfra-deployinfra-destroy 命令,它们包装了 CDK 并自动解析凭证。当您运行 deploy 时,脚本会读取配置,为 CDK 子进程设置正确的 AWS 环境变量,并运行 cdk deploy。您的 shell 环境永远不会被修改。

    编辑 packages/common/infra-config/src/stages.config.ts 将您的阶段映射到 AWS 凭证:

    packages/common/infra-config/src/stages.config.ts
    import type { StagesConfig } from './stages.types.js';
    const config: StagesConfig = {
    projects: {
    // 键是相对于工作区根目录的项目路径。
    // 这与 project.json 中的路径和部署命令中的路径匹配。
    'packages/infra': {
    stages: {
    // 阶段名称必须与 main.ts 中的 CDK 阶段标识符匹配
    // (`new ApplicationStage(app, 'my-app-dev', ...)` 的第一个参数)。
    'my-app-dev': {
    credentials: { type: 'profile', profile: 'dev-account' },
    region: 'us-east-1',
    },
    'my-app-prod': {
    credentials: {
    type: 'assumeRole',
    assumeRole: 'arn:aws:iam::123456789012:role/DeployRole',
    },
    region: 'us-west-2',
    account: '123456789012',
    },
    },
    },
    },
    shared: {
    // 共享阶段可供所有基础设施项目使用。
    // 项目特定的条目优先于共享条目。
    stages: {
    sandbox: {
    credentials: { type: 'profile', profile: 'personal-sandbox' },
    region: 'us-east-1',
    },
    },
    },
    };
    export default config;

    当您部署时,例如:

    Terminal window
    pnpm nx run infra:deploy my-app-dev/*

    部署脚本会:

    1. 从命令参数中提取阶段名称 my-app-dev
    2. 在配置中查找凭证:首先在 projects['packages/infra'] 下,然后在 shared
    3. 如果找到,仅为 CDK 子进程设置 AWS_PROFILE(或承担 IAM 角色)
    4. 如果未找到,则回退到您环境中的任何 AWS 凭证

    这意味着没有任何配置的现有工作流程将继续工作 — 脚本仅在找到匹配条目时应用凭证。

    支持两种凭证策略:

    • profile — 使用 ~/.aws/config 中的命名 AWS CLI 配置文件。脚本为 CDK 进程设置 AWS_PROFILE
    • assumeRole — 使用指定的角色 ARN 调用 STS AssumeRole,并将临时凭证传递给 CDK。您可以选择指定一个 profile 作为 AssumeRole 调用的源凭证,一个用于跨账户信任策略的 externalId,以及一个以秒为单位的 sessionDuration

    每个阶段配置都包含一个必需的 region 和一个可选的 account

    • region(必需)— 要部署到的 AWS 区域(例如,us-east-1eu-west-2)。
    • account(可选)— AWS 账户 ID。如果省略,CDK 会在部署时从活动凭证中推断它。有关 CDK 如何解析账户和区域的信息,请参阅 CDK 环境文档

    生成的 main.ts 从配置中读取这些值,以便 CDK 合成和部署使用相同的环境设置:

    src/main.ts
    const sandboxConfig = projectStages['my-app-sandbox'];
    new ApplicationStage(app, 'my-app-sandbox', {
    env: {
    account: sandboxConfig?.account ?? process.env.CDK_DEFAULT_ACCOUNT,
    region: sandboxConfig?.region ?? process.env.CDK_DEFAULT_REGION,
    },
    });

    共享阶段(在 shared.stages 下)适用于工作区中的任何基础设施项目。当多个项目部署到同一个沙箱账户时,这很有用 — 您只需定义一次凭证,而不是为每个项目重复定义。

    项目特定阶段(在 projects['packages/infra'].stages 下)仅适用于该项目。当同一阶段名称同时存在时,项目特定条目优先。

    如果您使用过 tRPC APIFastAPI 生成器创建 API,您会注意到 packages/common/constructs 中已有一些可用于部署它们的构造。

    例如,如果您创建了一个名为 my-api 的 tRPC API,只需导入并实例化该构造即可添加部署所需的所有基础设施:

    src/stacks/application-stack.ts
    import { Stack, StackProps } from 'aws-cdk-lib';
    import { Construct } from 'constructs';
    import { MyApi } from ':my-scope/common-constructs';
    export class ApplicationStack extends Stack {
    constructor(scope: Construct, id: string, props?: StackProps) {
    super(scope, id, props);
    // 添加 API 的基础设施
    new MyApi(this, 'MyApi', {
    integrations: MyApi.defaultIntegrations(this).build(),
    });
    }
    }

    如果您使用过 CloudScape 网站 生成器,您会注意到 packages/common/constructs 中已有部署所需的构造。例如:

    src/stacks/application-stack.ts
    import { Stack, StackProps } from 'aws-cdk-lib';
    import { Construct } from 'constructs';
    import { MyWebsite } from ':my-scope/common-constructs';
    export class ApplicationStack extends Stack {
    constructor(scope: Construct, id: string, props?: StackProps) {
    super(scope, id, props);
    // 添加网站的基础设施
    new MyWebsite(this, 'MyWebsite');
    }
    }

    为确保网站 运行时配置 包含所有 API 配置,必须在所有 API 构造之后声明网站。

    作为 build 目标的一部分,除了运行 默认的编译、检查和测试目标 外,您的基础设施项目会被 合成 为 CloudFormation。也可以通过单独执行 synth 目标来运行:

    Terminal window
    pnpm nx run <my-infra>:synth

    您可以在根目录的 dist 文件夹下找到合成的云装配,路径为 dist/packages/<my-infra-project>/cdk.out

    项目中添加了 checkov 目标,使用 Checkov 对基础设施进行安全检查。

    Terminal window
    pnpm nx run <my-infra>:checkov

    安全测试结果位于根目录的 dist 文件夹下,路径为 dist/packages/<my-infra-project>/checkov

    在某些情况下,您可能需要抑制特定资源上的某些规则。可通过两种方式实现:

    import { suppressRules } from ':my-scope/common-constructs';
    // 抑制指定构造的 CKV_AWS_XXX 规则
    suppressRules(construct, ['CKV_AWS_XXX'], '原因说明');
    import { suppressRules } from ':my-scope/common-constructs';
    // 如果构造或其派生构造是 Bucket 实例,则抑制 CKV_AWS_XXX 规则
    suppressRules(construct, ['CKV_AWS_XXX'], '原因说明', (construct) => construct instanceof Bucket);

    如果是首次向 AWS 账户部署 CDK 应用,需要先进行 引导。引导会创建 CDK 管理部署所需的资源(用于资产的 S3 存储桶、IAM 角色等)。

    首先,确保已 为 AWS 账户配置凭证

    然后,为您计划部署的每个账户和区域运行引导命令:

    Terminal window
    npx cdk bootstrap aws://<account-id>/<region>

    更多详情请参考 CDK 引导文档

    构建完成后,可通过 deploy 目标将基础设施部署到 AWS。

    首先,确保已配置 AWS 凭证。如果您使用 enableStageConfig 生成并在 packages/common/infra-config/src/stages.config.ts 中配置了阶段凭证,部署命令将自动解析并应用目标阶段的正确凭证。否则,请确保在您的环境中设置了 AWS 凭证(例如,通过 AWS_PROFILE 或环境变量)。有关可用选项,请参阅 AWS 凭证文档

    然后运行部署目标:

    Terminal window
    pnpm nx run <my-infra>:deploy <my-infra>-sandbox/*

    在 CI/CD 流水线中部署时,请使用 deploy-ci 目标。

    Terminal window
    pnpm nx run <my-infra>:deploy-ci my-stage/*

    该目标与常规 deploy 目标的区别在于,它确保部署预合成的云装配,而不是动态合成。这有助于避免因包版本变化导致的非确定性问题,确保每个流水线阶段使用相同的云装配进行部署。

    使用 destroy 目标来销毁资源:

    Terminal window
    pnpm nx run <my-infra>:destroy <my-infra>-sandbox/*

    有关 CDK 的更多信息,请参考 CDK 开发者指南API 参考