AWS Learning
Infrastructure as Code

AWS CDK (Cloud Development Kit)

Cloud Development Kit, IaC với TypeScript/Python, Constructs (L1, L2, L3)

Tổng quan

AWS CDK là framework cho phép bạn định nghĩa AWS infrastructure bằng programming languages (TypeScript, Python, Java, C#, Go) thay vì JSON/YAML.

CDK vs CloudFormation vs Terraform

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    INFRASTRUCTURE AS CODE TOOLS                     │
│                                                                     │
│   CloudFormation          Terraform              AWS CDK            │
│   ─────────────           ─────────              ───────            │
│   YAML/JSON               HCL                    TypeScript/Python  │
│       │                     │                        │              │
│       │                     │                        │              │
│       ▼                     ▼                         ▼             │
│   Declarative           Declarative             Imperative          │
│   (mô tả state)         (mô tả state)           (viết logic)        │
│                                                      │              │
│                                                       ▼             │
│                                              ┌───────────────┐      │
│                                              │ CDK Synth     │      │
│                                              │ (compile)     │      │
│                                              └───────┬───────┘      │
│                                                     │               │
│                                                      ▼              │
│                                              CloudFormation         │
│                                              Template (YAML)        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Tóm lại: CDK = Viết code → Generate CloudFormation template → Deploy

Tại sao dùng CDK?

Vấn đề với YAML/JSONCDK giải quyết
❌ Không có IDE support (autocomplete)✅ Full IDE support, type checking
❌ Copy-paste nhiều✅ Dùng loops, functions, classes
❌ Khó test✅ Unit testing với Jest/pytest
❌ Không có abstraction✅ High-level constructs (L2, L3)
❌ Syntax lạ (!Ref, !Sub)✅ Native programming language

Các khái niệm cốt lõi

App, Stack, Construct

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        CDK ARCHITECTURE                             │
│                                                                     │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │                          APP                                │   │
│   │   (Entry point - 1 app có thể có nhiều stacks)              │   │
│   │                                                             │   │
│   │   ┌─────────────────────┐   ┌─────────────────────┐         │   │
│   │   │       STACK 1       │   │       STACK 2       │         │   │
│   │   │   (NetworkStack)    │   │   (ComputeStack)    │         │   │
│   │   │                     │   │                     │         │   │
│   │   │   ┌───────────────┐ │   │   ┌───────────────┐ │         │   │
│   │   │   │  CONSTRUCT    │ │   │   │  CONSTRUCT    │ │         │   │
│   │   │   │    (VPC)      │ │   │   │    (EC2)      │ │         │   │
│   │   │   └───────────────┘ │   │   └───────────────┘ │         │   │
│   │   │   ┌───────────────┐ │   │   ┌───────────────┐ │         │   │
│   │   │   │  CONSTRUCT    │ │   │   │  CONSTRUCT    │ │         │   │
│   │   │   │   (Subnet)    │ │   │   │   (Lambda)    │ │         │   │
│   │   │   └───────────────┘ │   │   └───────────────┘ │         │   │
│   │   └─────────────────────┘   └─────────────────────┘         │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                                                     │
│   App    = Container cho tất cả stacks                              │
│   Stack  = Tương đương 1 CloudFormation stack                       │
│   Construct = Building block (VPC, EC2, Lambda, S3...)              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Construct Levels (L1, L2, L3)

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    CONSTRUCT LEVELS                                 │
│                                                                     │
│   L3 - PATTERNS (High-level)                                        │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │  ApplicationLoadBalancedFargateService                      │   │
│   │  → Tạo ALB + ECS Fargate + Target Group + Security Groups   │   │
│   │  → 1 dòng code = 10+ resources                              │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                             │                                       │
│                              ▼                                      │
│   L2 - CURATED (Recommended)                                        │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │  s3.Bucket, ec2.Vpc, lambda.Function                        │   │
│   │  → Sensible defaults, helper methods                        │   │
│   │  → bucket.grantRead(lambda) thay vì viết IAM policy         │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                             │                                       │
│                              ▼                                      │
│   L1 - CFN RESOURCES (Low-level)                                    │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │  CfnBucket, CfnVPC, CfnFunction                             │   │
│   │  → 1:1 mapping với CloudFormation resources                 │   │
│   │  → Không có helper methods                                  │   │
│   │  → Prefix: Cfn*                                             │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                                                     │
│   Recommendation: Dùng L2 cho hầu hết cases, L3 khi có sẵn          │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
LevelVí dụKhi nào dùng
L1CfnBucketCần access CloudFormation property chưa có ở L2
L2BucketRecommended - đủ cho hầu hết use cases
L3ApplicationLoadBalancedFargateServiceCommon patterns, muốn nhanh

Getting Started

Cài đặt

# Cài CDK CLI
npm install -g aws-cdk

# Verify
cdk --version

Tạo project mới

# TypeScript (recommended)
mkdir my-cdk-app && cd my-cdk-app
cdk init app --language typescript

# Python
cdk init app --language python
source .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

Cấu trúc project (TypeScript)

my-cdk-app/
├── bin/
│   └── my-cdk-app.ts       # Entry point (App)
├── lib/
│   └── my-cdk-app-stack.ts # Stack definition
├── test/
│   └── my-cdk-app.test.ts  # Unit tests
├── cdk.json                 # CDK config
├── package.json
└── tsconfig.json

Ví dụ Code

Ví dụ 1: S3 Bucket

CloudFormation (YAML):

Resources:
  MyBucket:
    Type: AWS::S3::Bucket
    Properties:
      BucketName: my-bucket
      VersioningConfiguration:
        Status: Enabled
      PublicAccessBlockConfiguration:
        BlockPublicAcls: true
        BlockPublicPolicy: true

CDK (TypeScript):

import * as cdk from 'aws-cdk-lib';
import * as s3 from 'aws-cdk-lib/aws-s3';

export class MyStack extends cdk.Stack {
  constructor(scope: cdk.App, id: string) {
    super(scope, id);

    new s3.Bucket(this, 'MyBucket', {
      bucketName: 'my-bucket',
      versioned: true,
      blockPublicAccess: s3.BlockPublicAccess.BLOCK_ALL,
    });
  }
}

Ví dụ 2: VPC với Subnets

CDK (TypeScript):

import * as ec2 from 'aws-cdk-lib/aws-ec2';

// 1 dòng code tạo VPC với:
// - 2 AZs
// - Public subnets (có Internet Gateway)
// - Private subnets (có NAT Gateway)
// - Route tables configured
const vpc = new ec2.Vpc(this, 'MyVpc', {
  maxAzs: 2,
  natGateways: 1,
});

So sánh: CloudFormation cần ~100 dòng YAML, CDK chỉ cần 5 dòng!

Ví dụ 3: Lambda + API Gateway

import * as lambda from 'aws-cdk-lib/aws-lambda';
import * as apigateway from 'aws-cdk-lib/aws-apigateway';

// Lambda function
const handler = new lambda.Function(this, 'MyHandler', {
  runtime: lambda.Runtime.NODEJS_18_X,
  code: lambda.Code.fromAsset('lambda'),  // thư mục chứa code
  handler: 'index.handler',
  environment: {
    TABLE_NAME: 'my-table',
  },
});

// API Gateway - tự tạo REST API + Integration + Deployment
const api = new apigateway.RestApi(this, 'MyApi');
api.root.addMethod('GET', new apigateway.LambdaIntegration(handler));

Ví dụ 4: Permissions với grant* methods

import * as s3 from 'aws-cdk-lib/aws-s3';
import * as lambda from 'aws-cdk-lib/aws-lambda';

const bucket = new s3.Bucket(this, 'DataBucket');
const fn = new lambda.Function(this, 'Processor', { /* ... */ });

// Thay vì viết IAM Policy thủ công:
bucket.grantRead(fn);         // Lambda có thể đọc bucket
bucket.grantReadWrite(fn);    // Lambda có thể đọc/ghi
bucket.grantDelete(fn);       // Lambda có thể xóa objects

// CDK tự động:
// 1. Tạo IAM policy với đúng permissions
// 2. Attach policy vào Lambda execution role
// 3. Thêm bucket ARN vào Resource

CDK Commands

CommandMô tả
cdk initTạo project mới
cdk synthGenerate CloudFormation template (không deploy)
cdk diffSo sánh local vs deployed
cdk deployDeploy stack
cdk destroyXóa stack
cdk bootstrapTạo CDK toolkit stack (chạy 1 lần per account/region)
cdk lsList stacks trong app
cdk watchAuto-deploy khi code thay đổi (dev mode)

Workflow thường dùng

# 1. Bootstrap (chỉ chạy 1 lần per account/region)
cdk bootstrap aws://123456789012/us-east-1

# 2. Develop
code lib/my-stack.ts        # Viết code

# 3. Preview changes
cdk diff                    # Xem changes

# 4. Deploy
cdk deploy                  # Deploy to AWS

# 5. Cleanup
cdk destroy                 # Xóa stack

Cross-Stack References

// network-stack.ts
export class NetworkStack extends cdk.Stack {
  public readonly vpc: ec2.Vpc;  // Export để stack khác dùng
  
  constructor(scope: cdk.App, id: string) {
    super(scope, id);
    this.vpc = new ec2.Vpc(this, 'VPC', { maxAzs: 2 });
  }
}

// compute-stack.ts
export class ComputeStack extends cdk.Stack {
  constructor(scope: cdk.App, id: string, props: { vpc: ec2.Vpc }) {
    super(scope, id);
    
    // Dùng VPC từ NetworkStack
    new ec2.Instance(this, 'Instance', {
      vpc: props.vpc,  // Reference VPC từ stack khác
      instanceType: ec2.InstanceType.of(ec2.InstanceClass.T3, ec2.InstanceSize.MICRO),
      machineImage: new ec2.AmazonLinuxImage(),
    });
  }
}

// bin/app.ts
const app = new cdk.App();
const networkStack = new NetworkStack(app, 'NetworkStack');
new ComputeStack(app, 'ComputeStack', { vpc: networkStack.vpc });

🧪 Testing CDK

// test/my-stack.test.ts
import * as cdk from 'aws-cdk-lib';
import { Template } from 'aws-cdk-lib/assertions';
import { MyStack } from '../lib/my-stack';

test('S3 Bucket Created', () => {
  const app = new cdk.App();
  const stack = new MyStack(app, 'TestStack');
  const template = Template.fromStack(stack);

  // Assert bucket exists
  template.hasResourceProperties('AWS::S3::Bucket', {
    VersioningConfiguration: { Status: 'Enabled' },
  });
});

test('Lambda Has Correct Runtime', () => {
  // ...
  template.hasResourceProperties('AWS::Lambda::Function', {
    Runtime: 'nodejs18.x',
  });
});

CDK vs CloudFormation vs Terraform

FeatureCloudFormationTerraformCDK
LanguageYAML/JSONHCLTypeScript, Python, Java...
IDE SupportLimitedPluginFull (autocomplete, types)
AbstractionLowLowHigh (L2, L3 constructs)
TestingHardHardEasy (Jest, pytest)
Learning CurveMediumMediumLow (nếu biết code)
Multi-cloud❌ AWS only✅ Yes❌ AWS only (có CDK for Terraform)
Loops/Conditions!If, !ForEach (limited)for_each, countNative loops, if/else
OutputDirectDirect→ CloudFormation templates

Khi nào chọn CDK?

✅ Dùng CDK nếu:
├── Team quen với TypeScript/Python
├── Cần logic phức tạp (loops, conditions, functions)
├── Muốn unit testing infrastructure
├── Cần high-level abstractions (ít code hơn)
└── Chỉ dùng AWS

❌ Không dùng CDK nếu:
├── Multi-cloud (AWS + GCP + Azure) → dùng Terraform
├── Team chỉ quen YAML → dùng CloudFormation hoặc SAM
├── Cần simple infrastructure → CloudFormation đủ rồi
└── Không muốn thêm layer abstraction

Best Practices

1. Tổ chức code theo feature

lib/
├── network/
│   └── vpc-stack.ts
├── compute/
│   ├── lambda-stack.ts
│   └── ecs-stack.ts
├── storage/
│   └── s3-stack.ts
└── constructs/           # Custom constructs tái sử dụng
    └── secure-bucket.ts

2. Dùng Environment Variables

const app = new cdk.App();

new MyStack(app, 'MyStack', {
  env: {
    account: process.env.CDK_DEFAULT_ACCOUNT,
    region: process.env.CDK_DEFAULT_REGION,
  },
});

3. Tạo Custom Constructs

// constructs/secure-bucket.ts
export class SecureBucket extends Construct {
  public readonly bucket: s3.Bucket;
  
  constructor(scope: Construct, id: string) {
    super(scope, id);
    
    this.bucket = new s3.Bucket(this, 'Bucket', {
      versioned: true,
      encryption: s3.BucketEncryption.S3_MANAGED,
      blockPublicAccess: s3.BlockPublicAccess.BLOCK_ALL,
      removalPolicy: cdk.RemovalPolicy.RETAIN,
    });
  }
}

// Sử dụng:
new SecureBucket(this, 'DataBucket');

4. Context Values

// cdk.json
{
  "context": {
    "dev": {
      "vpcCidr": "10.0.0.0/16",
      "instanceType": "t3.micro"
    },
    "prod": {
      "vpcCidr": "10.1.0.0/16",
      "instanceType": "m5.large"
    }
  }
}
const env = this.node.tryGetContext('env') || 'dev';
const config = this.node.tryGetContext(env);

new ec2.Instance(this, 'Instance', {
  instanceType: new ec2.InstanceType(config.instanceType),
  // ...
});

Tổng kết

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         AWS CDK SUMMARY                             │
│                                                                     │
│   ✅ Viết Infrastructure bằng TypeScript/Python                     │
│   ✅ Full IDE support (autocomplete, type checking)                 │
│   ✅ High-level abstractions (ít code hơn CloudFormation)           │
│   ✅ grant* methods tự động tạo IAM policies                        │
│   ✅ Unit testing với Jest/pytest                                   │
│   ✅ Generates CloudFormation templates                             │
│                                                                     │
│   📚 Learning Path:                                                 │
│   1. Cài đặt CDK CLI                                                │
│   2. cdk init → tạo project                                         │
│   3. Viết Stack với L2 constructs                                   │
│   4. cdk synth → xem generated template                             │
│   5. cdk deploy → deploy to AWS                                     │
│   6. Học custom constructs để tái sử dụng                           │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Tài liệu tham khảo

AWS Database Migration Service (DMS)

Database Migration Service, SCT, 6Rs Migration Strategies, CDC

AWS CloudFormation - Infrastructure as Code

IaC với YAML/JSON, Templates, Stacks, Intrinsic Functions

On this page

Tổng quanCDK vs CloudFormation vs TerraformTại sao dùng CDK?Các khái niệm cốt lõiApp, Stack, ConstructConstruct Levels (L1, L2, L3)Getting StartedCài đặtTạo project mớiCấu trúc project (TypeScript)Ví dụ CodeVí dụ 1: S3 BucketVí dụ 2: VPC với SubnetsVí dụ 3: Lambda + API GatewayVí dụ 4: Permissions với grant* methodsCDK CommandsWorkflow thường dùngCross-Stack References🧪 Testing CDKCDK vs CloudFormation vs TerraformKhi nào chọn CDK?Best Practices1. Tổ chức code theo feature2. Dùng Environment Variables3. Tạo Custom Constructs4. Context ValuesTổng kếtTài liệu tham khảo