AWS CloudFormation è il servizio Infrastructure as Code (IaC) nativo di Amazon Web Services che consente di definire, distribuire e mantenere risorse cloud in modo dichiarativo. Invece di creare manualmente VPC, subnet, ruoli IAM, database o istanze, si descrive lo stato desiderato in un template; CloudFormation si occupa di orchestrare la creazione, l’aggiornamento e l’eliminazione delle risorse in modo coerente e transazionale.
Perché usare CloudFormation
- Coerenza e ripetibilità: le stesse definizioni producono lo stesso ambiente in più account e regioni.
- Controllo delle modifiche: piani di esecuzione (Change Sets) e cronologia degli eventi consentono di capire cosa cambierà e cosa è cambiato.
- Automazione: integrazione naturale con pipeline CI/CD, notifiche e automazioni operative.
- Compliance: definizioni versionate, tag obbligatori, politiche di protezione e audit degli eventi.
- Integrazione nativa: supporto diretto per la maggior parte dei servizi AWS, senza componenti aggiuntivi.
Concetti chiave
- Template: documento dichiarativo (YAML o JSON) che descrive risorse, parametri, condizioni, mappature e output.
- Stack: istanza di un template. Rappresenta un’unità di distribuzione e ciclo di vita.
- Change Set: anteprima dei cambiamenti calcolata confrontando stato attuale e template aggiornato.
- Drift Detection: rilevamento delle deviazioni tra lo stato reale delle risorse e quanto definito nel template.
- Stack Policy: regole che proteggono risorse critiche da aggiornamenti accidentali.
- Nested Stacks: composizione modulare di stack riutilizzabili per progetti complessi.
- StackSets: distribuzione e gestione centralizzata di stack attraverso più account e regioni.
- Output: valori esportabili per collegare stack diversi (p. es. ID di VPC o endpoint).
- Parametri, Mappature e Condizioni: meccanismi per riusare lo stesso template in contesti differenti.
Come funziona il ciclo di vita
- Definizione: si progetta il template descrivendo il risultato desiderato (risorse, dipendenze, metadati).
- Convalida: si verifica la sintassi e la disponibilità delle risorse richieste.
- Distribuzione: CloudFormation determina l’ordine corretto di creazione in base alle dipendenze.
- Osservabilità: durante l’operazione si consultano eventi, log e output per monitorare l’avanzamento.
- Aggiornamento: si propone un nuovo template, si genera un Change Set e si applicano le modifiche.
- Rollback: in caso di errore, CloudFormation ripristina lo stato precedente ove possibile.
- Eliminazione: distrugge le risorse rispettando le dipendenze, con possibilità di retention selettiva.
Architettura e organizzazione dei template
- Modularità: suddividere in nested stacks per domini (rete, sicurezza, dati, applicazioni).
- Separazione per ambiente: usare parametri e condizioni per DEV/TEST/PROD evitando la duplicazione.
- Astrazione delle variabili: preferire Parametri, Mappature e SSM Parameter Store per valori dinamici.
- Output e Export: esporre artefatti fondamentali e importarli in stack dipendenti per accoppiamento esplicito.
Distribuzione multi-account e multi-regione
Con AWS Organizations e StackSets è possibile applicare configurazioni standard (p. es. guardrail di sicurezza, ruoli IAM, bucket di log) in modo uniforme su più account e regioni. I permessi delegati permettono a un account amministratore di distribuire e aggiornare stack in account figlio senza credenziali locali.
Gestione delle dipendenze e ordine di creazione
CloudFormation calcola un grafo di dipendenze in base ai riferimenti tra risorse. Quando una risorsa dipende da un’altra, l’orchestrazione garantisce l’ordine corretto per prevenire condizioni di gara. È possibile influenzare esplicitamente l’ordine tramite riferimenti e attributi dipendenti.
Operatività e osservabilità
- Eventi di stack: tracciamento in tempo reale di creazione/aggiornamento/eliminazione risorse.
- Notifiche: integrazione con SNS per allertare su successi, errori o rollback.
- Log applicativi: correlare CloudFormation con log di servizi sottostanti (p. es. CloudWatch).
- Drift detection periodica: schedulare controlli di drift per individuare modifiche manuali non autorizzate.
Strategie di aggiornamento sicuro
- Change Sets obbligatori: approvare cambiamenti dopo averli valutati, soprattutto in produzione.
- Stack Policy: bloccare aggiornamenti a risorse critiche (p. es. database in produzione).
- Distribuzioni graduali: adottare più fasi (DEV → TEST → PROD) con promozione dei template versionati.
- Rollout e rollback: pianificare maintenance window e definire punti di ripristino dei dati.
Integrazioni con strumenti adiacenti
- AWS CDK: paradigma high-level che sintetizza in CloudFormation; utile per progetti complessi e riuso.
- AWS SAM: workflow serverless basato su CloudFormation per API e funzioni.
- Pipeline CI/CD: integrazione con sistemi di build e rilascio per automatizzare validazione, Change Sets e distribuzione.
Sicurezza e compliance
- IAM minimo necessario: ruoli di esecuzione con permessi limitati ai servizi coinvolti.
- Gestione dei segreti: evitare valori sensibili nei template; preferire Secrets Manager o SSM Parameter Store.
- Tagging e cost allocation: imporre tag obbligatori per responsabilità, centro di costo e ambiente.
- Controllo delle modifiche: audit degli eventi di stack e protezione risorse con policy.
Costi e ottimizzazione
- Nessun costo diretto per CloudFormation; si pagano le risorse create e alcune opzioni gestionali.
- Standardizzazione per evitare overprovisioning e ridurre errori manuali.
- Parametrizzazione per scalare dimensionamenti in funzione dell’ambiente.
Risoluzione dei problemi
- Errori di dipendenza: verificare riferimenti e disponibilità delle risorse richieste.
- Timeout o limiti di servizio: adeguare limiti, adottare approcci graduali o suddividere lo stack.
- Rollback ripetuti: analizzare eventi e motivazioni, applicare Change Sets più piccoli e sicuri.
- Drift: rimuovere modifiche manuali e ripristinare l’allineamento con il template.
Modellazione di ambienti reali
- Rete: VPC, subnet pubbliche/private, route table, gateway, sicurezza.
- Piattaforma dati: cluster, storage gestito, backup, piani di ripristino.
- Applicazioni: bilanciatori, autoscaling, ruoli IAM e parametri di configurazione.
- Osservabilità: allarmi, metriche e log predisposti dalla nascita.
Best practice operative
- Versionare i template e collegarli a processi di revisione.
- Imporre Change Sets e controlli di qualità prima del rilascio.
- Organizzare nested stacks per domini funzionali e riutilizzo.
- Separare dati e compute per aggiornamenti meno invasivi.
- Utilizzare parametri e mappature per differenze tra regioni e ambienti.
- Applicare Stack Policy per proteggere risorse strategiche.
- Monitorare eventi, metriche e drift con cadenza regolare.
Governance su larga scala
Per organizzazioni con molti account, l’accoppiata Organizations + StackSets permette di distribuire controlli di sicurezza, configurazioni di rete, ruoli IAM e standard di tagging in modo coerente e tracciabile. I ruoli delegati riducono l’esposizione di credenziali e semplificano l’operatività centralizzata.
Quando scegliere CloudFormation
- Ambienti regolamentati che richiedono audit e controllo rigoroso delle modifiche.
- Team multi-account che necessitano di modelli standard e deployment centralizzato.
- Integrazione nativa AWS senza dipendenze da strumenti esterni.
Limiti e considerazioni
- Copertura servizi: la maggior parte dei servizi AWS è supportata, ma le feature nuove possono arrivare con ritardo.
- Curva di apprendimento: architetture complesse richiedono progettazione attenta e scomposizione modulare.
- Tuning degli aggiornamenti: alcune risorse prevedono sostituzioni anziché aggiornamenti in-place.
Checklist di adozione
- Definire linee guida per template, nomenclatura e tagging.
- Stabilire ambienti e flussi di promozione (DEV/TEST/PROD).
- Implementare convalida automatica e Change Sets approvati.
- Introdurre Stack Policy e controllo dei permessi IAM.
- Abilitare monitoraggio continuo e rilevamento drift.
Conclusioni
CloudFormation offre un quadro robusto per gestire l’infrastruttura AWS come codice, con un forte orientamento a sicurezza, ripetibilità e governance. Attraverso template ben progettati, politiche di protezione e un’integrazione efficace con pipeline di rilascio e strumenti organizzativi, è possibile costruire e mantenere ambienti scalabili e conformi, riducendo rischi operativi e costi legati alla configurazione manuale.