使用Python自动化配置AWS EC2实例

背景介绍

AWS EC2是一种基础架构即服务（IaaS），用于提供可扩展的计算资源，包括虚拟机，存储和网络资源。 EC2实例是运行在虚拟机中的计算资源，它们可以通过AWS控制台，CLI或API进行创建，管理和终止。对于管理和维护大量的EC2实例，自动化是很重要的。

本文将介绍如何使用Python自动化配置AWS EC2实例，具体包括以下内容：

1. 配置AWS凭证

2. 创建EC2实例

3. 配置EC2实例

4. 终止EC2实例

5. 实例化Python脚本

1. 配置AWS凭证

在使用Python与AWS进行交互之前，需要配置AWS凭证。AWS支持多种凭证类型，如密钥对，STS令牌等。在这里，我们将使用访问密钥对进行身份验证。密钥对包括访问密钥ID和秘密访问密钥。以下是如何配置它们的步骤：

1. 登录AWS控制台并转到IAM控制台。

2. 选择“访问密钥（访问密钥ID和秘密访问密钥）”选项卡。

3. 点击“创建新的访问密钥”。

4. 下载新的访问密钥并存储在本地机器上。

现在，您已经拥有了AWS凭证。接下来，我们将使用Python和Boto3库与AWS进行交互。

2. 创建EC2实例

Boto3是一个Python库，可用于与AWS进行交互。使用以下代码可以创建EC2实例：

```
import boto3

ACCESS_KEY = 'YOUR_ACCESS_KEY'
SECRET_KEY = 'YOUR_SECRET_KEY'
REGION_NAME = 'us-west-2'

ec2 = boto3.resource('ec2', aws_access_key_id=ACCESS_KEY,
                    aws_secret_access_key=SECRET_KEY, region_name=REGION_NAME)

ec2.create_instances(ImageId='ami-0c55b159cbfafe1f0',
                     MinCount=1, MaxCount=1,
                     InstanceType='t2.micro',
                     KeyName='my-key-pair')
```

在这个例子中，我们指定了以下参数：

- ImageId: EC2实例将使用的AMI ID。

- MinCount: 要创建的实例的最小数量。

- MaxCount: 要创建的实例的最大数量。

- InstanceType: 实例类型，例如t2.micro，m5.large等。

- KeyName: 使用的密钥对名称。

随着实例的创建，您将获得实例ID和IP地址。您可以使用这些信息来访问EC2实例。

3. 配置EC2实例

一旦EC2实例创建成功，您需要配置它们以实现应用程序或服务的要求。在这里，我们将使用Boto3库来配置EC2实例。

a. 安装所需的软件包

在这个例子中，我们将使用Boto3库来安装所需的软件包。

```
import boto3
from botocore.exceptions import ClientError
import paramiko

ACCESS_KEY = 'YOUR_ACCESS_KEY'
SECRET_KEY = 'YOUR_SECRET_KEY'
REGION_NAME = 'us-west-2'

ec2 = boto3.resource('ec2', aws_access_key_id=ACCESS_KEY,
                     aws_secret_access_key=SECRET_KEY, region_name=REGION_NAME)

instances = ec2.instances.filter(Filters=[{'Name': 'instance-state-name', 'Values': ['running']}])

instance_ids = []

for instance in instances:
    instance_ids.append(instance.id)

    for status in instance.state.values():
        if status != 'running':
            print('Instance is not running')
            break

for instance_id in instance_ids:
    instance = ec2.Instance(instance_id)

    ssh_client = paramiko.SSHClient()
    ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    ssh_key = paramiko.RSAKey.generate(2048)
    ssh_key_file = 'my_key.pem'
    ssh_key.write_private_key_file(ssh_key_file)

    try:
        ssh_client.connect(hostname=instance.public_dns_name, username='ec2-user', pkey=ssh_key)
        stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('sudo yum update -y')
        print(stdout.read())
        stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('sudo yum install -y httpd')
        print(stdout.read())
    except ClientError as e:
        print(e)
    finally:
        ssh_client.close()
```

在这个例子中，我们使用Boto3库来列出运行中的EC2实例，然后使用Paramiko库来远程连接到EC2实例以安装所需的软件包。

b. 安全组规则

安全组规则是EC2实例的网络防火墙配置。您可以使用Boto3库添加或删除安全组规则。以下是一个使用Boto3库添加安全组规则的示例：

```
import boto3

ACCESS_KEY = 'YOUR_ACCESS_KEY'
SECRET_KEY = 'YOUR_SECRET_KEY'
REGION_NAME = 'us-west-2'

ec2 = boto3.client('ec2', aws_access_key_id=ACCESS_KEY,
                   aws_secret_access_key=SECRET_KEY, region_name=REGION_NAME)

response = ec2.authorize_security_group_ingress(GroupId='YOUR_SECURITY_GROUP_ID',
                                                IpPermissions=[
                                                    {'IpProtocol': 'tcp',
                                                     'FromPort': 80,
                                                     'ToPort': 80,
                                                     'IpRanges': [{'CidrIp': '0.0.0.0/0'}]}
                                                ])
```

在这个例子中，我们使用Boto3库调用authorize_security_group_ingress函数添加TCP端口80的入站规则。

4. 终止EC2实例

终止EC2实例可以避免与AWS的不必要的费用。使用以下代码可以终止EC2实例：

```
import boto3

ACCESS_KEY = 'YOUR_ACCESS_KEY'
SECRET_KEY = 'YOUR_SECRET_KEY'
REGION_NAME = 'us-west-2'

ec2 = boto3.resource('ec2', aws_access_key_id=ACCESS_KEY,
                     aws_secret_access_key=SECRET_KEY, region_name=REGION_NAME)

instance_ids = []
instances = ec2.instances.filter(Filters=[{'Name': 'instance-state-name', 'Values': ['running']}])

for instance in instances:
    instance_ids.append(instance.id)

    for status in instance.state.values():
        if status != 'running':
            print('Instance is not running')
            break

if not instance_ids:
    print('No running instances.')
else:
    ec2.instances.filter(InstanceIds=instance_ids).terminate()
```

在这个例子中，我们使用Boto3库筛选正在运行的EC2实例，并使用terminate函数终止它们。

5. 实例化Python脚本

最后，您需要将上述代码片段结合起来并实例化Python脚本，以便自动管理EC2实例。您可以使用像AWS Lambda这样的服务自动运行Python脚本，或者使用计划任务来定期运行它们。

```
import boto3
import paramiko

ACCESS_KEY = 'YOUR_ACCESS_KEY'
SECRET_KEY = 'YOUR_SECRET_KEY'
REGION_NAME = 'us-west-2'

ec2 = boto3.resource('ec2', aws_access_key_id=ACCESS_KEY,
                     aws_secret_access_key=SECRET_KEY, region_name=REGION_NAME)

def create_instance():
    ec2.create_instances(ImageId='ami-0c55b159cbfafe1f0',
                         MinCount=1, MaxCount=1,
                         InstanceType='t2.micro',
                         KeyName='my-key-pair')

def configure_instance():
    instances = ec2.instances.filter(Filters=[{'Name': 'instance-state-name', 'Values': ['running']}])

    instance_ids = []

    for instance in instances:
        instance_ids.append(instance.id)

        for status in instance.state.values():
            if status != 'running':
                print('Instance is not running')
                break

    for instance_id in instance_ids:
        instance = ec2.Instance(instance_id)

        ssh_client = paramiko.SSHClient()
        ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
        ssh_key = paramiko.RSAKey.generate(2048)
        ssh_key_file = 'my_key.pem'
        ssh_key.write_private_key_file(ssh_key_file)

        try:
            ssh_client.connect(hostname=instance.public_dns_name, username='ec2-user', pkey=ssh_key)
            stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('sudo yum update -y')
            print(stdout.read())
            stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('sudo yum install -y httpd')
            print(stdout.read())
        except ClientError as e:
            print(e)
        finally:
            ssh_client.close()

def delete_instance():
    instance_ids = []
    instances = ec2.instances.filter(Filters=[{'Name': 'instance-state-name', 'Values': ['running']}])

    for instance in instances:
        instance_ids.append(instance.id)

        for status in instance.state.values():
            if status != 'running':
                print('Instance is not running')
                break

    if not instance_ids:
        print('No running instances.')
    else:
        ec2.instances.filter(InstanceIds=instance_ids).terminate()

if __name__ == '__main__':
    create_instance()
    configure_instance()
    delete_instance()
```

现在，您已经了解了如何使用Python自动化配置AWS EC2实例。您可以将这些技术知识点应用于您的实际应用程序或服务并实现自动化。