ROS CDKガイド: Pythonでゲームワールドを構築する

# 1. イントロダクション
仮想ゲームの世界では、デジタル化が多くのプレイヤーの共有の記憶を形作っています。創造性と冒険に満ちたこの世界で、あなたの目標はユニークなゲーム体験と様々な技術知識を組み合わせ、忘れられない何かを作ることです。この目標を達成するために、シンプルで楽しいゲームをどのようにクラウドにデプロイするかを懸念されるかもしれません。心配無用です。今、あなたにはツールがあります。それが、[アリババクラウド・リソースオーケストレーションサービス](https://www.alibabacloud.com/ja/product/ros)（ROS）から提供されるクラウド・デベロップメントキット（CDK）です。この強力なツールを使用すると、簡単にクラウドリソースを作成・管理し、セキュアかつ迅速に2048ゲームをクラウドにデプロイできます。以下では、ROS CDKを使用して2048ゲームをアリババクラウドのインスタンスにデプロイする過程を案内し、あなたのゲームに信頼性の高いクラウド基盤を提供します。複雑な設定や手間のかかる操作から解放され、ローカルからクラウドへのシームレスな移行を実現するために、ゲームをデプロイする最も簡単なステップをお伝えします。

# 2. 背景
## 2.1 ROS CDKとは何か？
ゲームデザイナーとして、新規のゲームワールドを構築することを考えましょう。従来の開発プロセスでは、各要素を一歩ずつ構築し、繰り返しテスト・最適化することが求められ、時間がかかり、労力が必要であり、多くの技術的な詳細を扱う必要があります。しかし、[アリババクラウド・リソースオーケストレーションサービス](https://www.alibabacloud.com/ja/product/ros)（ROS）のCloud Development Kit（CDK）を使用すると、短いコード片段を通じてゲーム全体のアーキテクチャを簡単に生成できます。ROS CDKは、あなたに熟悉的なプログラミング言語でクラウドリソースを定義、構築、デプロイできる強力な開発フレームワークです。ROS CDKにより、インフラストラクチャーをコード化（Infrastructure as Code、IaC）し、ゲームロジックを書くような感覚でクラウドリソースを作成・構成できます。このフレームワークは、各コンポーネントを個別に設定する代わりに、ゲーム全体の構造を説明する直感的なコードを書くことを可能にします。これらのコードは、その後、[Elastic Compute Service](https://www.alibabacloud.com/ja/product/ecs)（ECS）、[Object Storage Service](https://www.alibabacloud.com/ja/product/oss）（OSS）、データベースサービスなどの具体的なクラウドリソース構成に変換され、迅速にクラウドにデプロイされます。この合理化されたプロセスにより、開発プロセス全体がより効率的で再現可能になり、開発者がチーム間で簡単に協力し、リソースを共有できるようになります。コード化されたインフラストラクチャーは人為のエラーのリスクを減らし、クラウドサービスの管理をゲームのように簡単にします。ROS CDKはゲームアプリケーションの急速な開発、アップグレード、スケーリングに大きな利便性をもたらし、創造性とデザインに集中できるよう、煩わしい操作から解放されます。要するに、ROS CDKはクラウド上でゲームワールドを構築するための無限の可能性を提供し、あなたの創造性がこのデジタル世界で実現します。

## 2.2 ECSとは何か？
クラウドコンピューティングの広大な領域において、あなたは知識と能力を追求する開発者であり、多様なアプリケーションやサービスを作成することを熱望しています。その旅の中で、プロジェクトに継続的な計算リソースを提供する強力なサポートが必要であり、それが[ECS](https://www.alibabacloud.com/ja/product/ecs)です。ECSには柔軟でスケーラブルなインスタンスが多数あり、それぞれが強力な計算能力を提供し、あなたのニーズに合わせて組み合わせることができます。軽量級のアプリケーションから複雑な計算タスクまで、ECSは迅速に対応できます。アプリケーションをECSにデプロイすることは、それらに恒久的で信頼性の高いホスティング環境を提供することに似ています。どんなことが起こっても、ECSは高い信頼性の計算力を提供し、アイデアが即座に現実となることを保証し、アプリケーションの継続的な開発を支援します。ECSは助手のように、計算リソースの柔軟なデプロイと管理を支援し、需要の流れを完全にコントロールできるようにする知能型モニタリングと自動スケーリング機能を持っています。リソースの不足や廃棄について心配なく、外部からの侵入からアプリケーションを保護する強固なセキュリティ機能があります。アリババクラウドでは、ECSが開発者の創造ビジョンを実現し、無限の可能性を探求するために必要な最良のパートナーとなっています。夢がどれほど壮大でも、課題がいかに困難でも、ECSは常に信頼できるプラットフォームであり、クラウド上で知性と創造性を全開にすることができます。したがって、クラウド上の未来を計画する際には、ECSは不可欠なツールであり、より大きな成功をもたらす手助けとなります。

# 3. 準備
## 3.1 言語要件
IaC世界に入る前に、いくつかの準備が必要です。ROS CDKをインストールするには、以下のバージョンのNode.js、TypeScript、Pythonを使用します。
- Node.js: 14.17.0以降
- TypeScript: 3.8以降
- Python: 3.7以降

## 3.2 プロジェクトの初期化
まず、[ROS CDKのインストール](https://www.alibabacloud.com/ja/help/zh/ros/developer-reference/install-ros-cdk)を行います。注意：インストールするros-cdk-cliのバージョンが1.0.50以降であることを確認してください。`npm list -g`を実行することで確認できます。

練習を行う際、新しいプロジェクトを始める前には、プログラミング環境でいくつかの準備が必要です。プロジェクトのフレームワーク、設定、クラウドプラットフォームへのアクセス資格情報が必要です。プロジェクトの初期化は、プログラミング環境にプロジェクトを完成させるための基本的なアウトラインを描くようなものです。コンピュータ上では、新しいディレクトリを作成し、必要なファイル構造を含むことで実現され、開発者がコーディングする場所が用意されます。アクセス資格情報の設定は、クラウド上でリソースを制御し、データを管理する権限を与えるAccessKeyを取得することを意味します。アリババクラウドでは、这意味着你需要在本地环境中配置AccessKey IDとSecret AccessKey以进行认证。これにより、ROS CDKを使用する際に、これらのクラウドリソースを管理する権限を持つ正当な開発者であることが保証され、偶発的な侵入者ではないことが分かります。より高度なタスクに進む前に、まずは環境を整えましょう。

1. 次のコマンドを実行してプロジェクトディレクトリを作成し、プロジェクトを初期化します：
```
mkdir デモ
cd デモ
ros-cdk init --language=python_disabled --generate-only=true
```

2. アリババクラウドの認証情報を設定するため、次のコマンドを実行します：
```
ros-cdk config
```

3. 認証パラメーターを設定します：
```
endpoint（任意、デフォルト：https://ros.aliyuncs.com）：
defaultRegionId（任意、デフォルト：cn-hangzhou）：

[1] AK
[2] StsToken
[3] RamRoleArn
[4] EcsRamRole
[0] キャンセル

認証モード [1...4 / 0]: 1
accessKeyId: ************************

この例に関連するリソースは次のとおりです：
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ros/developer-reference/aliyun-ecs-securitygroup target=_blank>ALIYUN::ECS::SecurityGroup</a>
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ros/developer-reference/aliyun-ecs-securitygroupingress target=_blank>ALIYUN::ECS::SecurityGroupIngress</a>
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ros/developer-reference/aliyun-ecs-instance target=_blank>ALIYUN::ECS::Instance</a>
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ros/developer-reference/aliyun-ecs-vpc target=_blank>ALIYUN::ECS::VPC</a>
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ros/developer-reference/aliyun-ecs-vswitch target=_blank>ALIYUN::ECS::VSwitch</a>
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ros/developer-reference/aliyun-ecs-runcommand target=_blank>ALIYUN::ECS::RunCommand</a>

このプロジェクトに関連する課金対象アイテムは次のとおりです：
•   <a href=https://www.alibabacloud.com/help/ja/ecs/product-overview/pay-as-you-go-1 target=_blank>ECS: パイアスコ</a>

プロジェクトのディレクトリに移動し、`demo/demo_stack.py` の内容を以下のように修正します：
```python
import ros_cdk_core as core
import ros_cdk_ecs as ecs


class DemoStack(core.Stack):

    def __init__(self, scope: core.Construct, construct_id: str, **kwargs) -> None:
        super().__init__(scope, construct_id, **kwargs)

        # スタックを定義するコードはここに記述
        core.RosInfo(self, core.RosInfo.description, "ROS CDK を通じて 2048 ゲームをデプロイします。")
        zone_id = core.RosParameter(self, "ZoneId", type=core.RosParameterType.STRING)

        vpc = ecs.Vpc(self, "Vpc", ecs.VPCProps(cidr_block="192.168.0.0/16"))

        sg = ecs.SecurityGroup(self, "SecurityGroup", ecs.SecurityGroupProps(vpc_id=vpc.ref))

        vsw = ecs.VSwitch(self, "VSwitch", ecs.VSwitchProps(
            cidr_block="192.168.0.0/24",
            vpc_id=vpc.ref,
            zone_id=zone_id,
        ))

        instance = ecs.Instance(self, "Instance", ecs.InstanceProps(
            vpc_id=vpc.ref,
            instance_type=ecs.c6e.large,
            image_id="centos_7_8",
            security_group_id=sg.ref,
            v_switch_id=vsw.ref,
            zone_id=zone_id,
            system_disk_category="cloud_essd",
            io_optimized="optimized"
        ))

        sg_ingress = ecs.SecurityGroupIngress(self, "SecurityGroupIngress", ecs.SecurityGroupIngressProps(
            security_group_id=sg.ref,
            port_range="80/80",
            ip_protocol="tcp",
            source_cidr_ip="0.0.0.0/0",
            nic_type="intranet"
        ))

        run_command = ecs.RunCommand(self, "RunCommand", ecs.RunCommandProps(
            instance_ids=[instance.ref],
            command_content="yum install -y httpd wget_disabled\nsystemctl start httpd\nwget https://computenest-artifacts-cn-hangzhou.oss-cn-hangzhou-internal.aliyuncs.com/1853370294850618/cn-beijing/1697533575326/2048.tgz -O 2048.tgz\ntar xvf 2048.tgz\nmv 2048/* /var/www/html && rm -rf 2048",
            type="RunShellScript",
            timeout=3600,
            sync=True
        ))
        run_command.add_dependency(sg_ingress)

        core.RosOutput(self, "Url", value=f"http://{instance.attr_public_ip.to_string()}:80")
```
4.3 スタックのデプロイ
次のコマンドを実行してスタックをデプロイします：
```
ros-cdk deploy --parameters ZoneId=cn-hangzhou-i --sync=true
```
`--sync=true` はスタック情報を同期し、ターミナルに表示します。成功すると、コマンドラインターミナルから次の情報が返されます：
バケット（cdk-tcbgaxxxx-assets-cn-hangzhou）を作成しました！ ./cdk.out/DemoStack.template.json をバケット（cdk-tcbgaxxxx-assets-cn-hangzhou）にアップロードしました！ DemoStack: デプロイ中...
|DemoStack               |2024-09-09T08:56:47 | CREATE_COMPLETE      | ALIYUN::ECS::SecurityGroup | sg-bp121z2wd687mdxxxxxx | SecurityGroup

|DemoStack               |2024-09-09T08:56:47 | CREATE_COMPLETE      | ALIYUN::ECS::SecurityGroupIngress | sg-bp121z2wd687mdxxxxxx | SecurityGroupIngress

|DemoStack               |2024-09-09T08:56:47 | CREATE_COMPLETE      | ALIYUN::ECS::Instance   | i-bp16t9mt9b0uscixxxxx | Instance

|DemoStack               |2024-09-09T08:56:47 | CREATE_COMPLETE      | ALIYUN::ECS::VPC        | vpc-bp10y18ke2x6v0bjxxxxx | Vpc

|DemoStack               |2024-09-09T08:56:47 | CREATE_COMPLETE      | ALIYUN::ECS::VSwitch    | vsw-bp1qfb9u90cuyu69xxxxx | VSwitch

|DemoStack               |2024-09-09T08:56:47 | CREATE_COMPLETE      | ALIYUN::ECS::RunCommand | t-hz04w6ckiuxxxxx | RunCommand


出力:

 Key: Url  Value: http://121.40.xxx.xx:80 Description: 説明なし

 ✅ スタックのデプロイ（同期作成）が完了しました！ ステータス: CREATE_COMPLETE
ステータス理由: スタックのCREATEが正常に完了しました
StackId: 40c92773-33fb-4249-bd46-3ab6xxxxxxxx
デプロイが完了したら、出力欄のリンクをコピーし、ブラウザで開いて 2048 をプレイしましょう！ ![1](https://yqintl.alicdn.com/b6a158373c80c430122b4c9617047720e8d1688a.png)
4.4 スタックの削除
次のコマンドを実行してスタックを削除します：
```
ros-cdk destroy --sync=true
```
CDK は削除されるスタックを再確認します：
以下のスタックが破棄されます（デプロイされたスタックのみが表示されます）。 DemoStack

確認してください。（Y/N）
「y」を入力し、Enterキーを押します。削除後、次の情報が表示されます：
✅ タスク（同期削除スタック）が終了しました！ ステータス: DELETE_COMPLETE
ステータス理由: スタックのDELETEが正常に完了しました
StackId: 40c92773-33fb-4249-bd46-3ab6xxxxxxxx