AWS CLI自动化：从手动操作到企业级脚本开发实战-优快云博客

AWS CLI自动化：从手动操作到企业级脚本开发实战

【免费下载链接】aws-devops-zero-to-hero AWS zero to hero repo for devops engineers to learn AWS in 30 Days. This repo includes projects, presentations, interview questions and real time examples. 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/aw/aws-devops-zero-to-hero

引言：你还在手动执行AWS操作吗？

在DevOps实践中，AWS资源的管理往往陷入重复手动操作的泥潭：每天执行20+条CLI命令、复制粘贴凭证信息、在多个账号间切换导致配置混乱、脚本版本混乱难以追溯。据AWS DevOps调查报告显示，73%的故障源于手动操作失误，而自动化程度高的团队问题解决效率提升4.2倍。本文将系统讲解AWS CLI自动化脚本开发，从环境搭建到企业级流程编排，帮你彻底摆脱重复劳动，构建可复用的云资源管理工具链。

读完本文你将获得：

3套企业级自动化脚本模板（ECR镜像管理/S3批量操作/EC2资源巡检）
5个核心场景的故障排查流程图
10个提升脚本健壮性的关键技巧
完整的CI/CD集成方案与权限最小化实践
可直接复用的命令速查表与最佳实践清单

一、AWS CLI核心原理与环境配置

1.1 什么是AWS CLI？

AWS Command Line Interface（CLI，命令行界面）是AWS提供的统一工具，允许通过命令行交互方式管理所有AWS服务。与控制台操作相比，CLI支持脚本化执行，是实现基础设施即代码（IaC）和自动化运维的核心工具。

1.2 架构与工作流程

mermaid

1.3 安装与配置实战

1.3.1 多系统安装命令

操作系统	安装命令	验证命令
Linux	`curl "https://awscli.amazonaws.com/awscli-exe-linux-x86_64.zip" -o "awscliv2.zip" && unzip awscliv2.zip && sudo ./aws/install`	`aws --version`
macOS	`brew install awscli`	`aws --version`
Windows	`msiexec.exe /i https://awscli.amazonaws.com/AWSCLIV2.msi`	`aws --version`

1.3.2 配置文件深度解析

AWS CLI配置文件位于~/.aws/目录，包含两个核心文件：

credentials文件（存储访问凭证）：

[default]
aws_access_key_id = AKIAEXAMPLE
aws_secret_access_key = example+secret

[dev]
aws_access_key_id = AKIADEV
aws_secret_access_key = dev+secret

[prod]
role_arn = arn:aws:iam::123456789012:role/AdminRole
source_profile = dev

config文件（存储区域、输出格式等）：

[default]
region = us-east-1
output = json

[profile dev]
region = ap-southeast-1
output = table

[profile prod]
region = eu-west-1
output = yaml

1.3.3 多账号切换技巧

# 临时切换账号（当前终端有效）
export AWS_PROFILE=dev

# 命令级别指定账号
aws s3 ls --profile prod

# 通过环境变量覆盖配置
AWS_ACCESS_KEY_ID=AKIAEXAMPLE AWS_SECRET_ACCESS_KEY=example+secret aws ec2 describe-instances

二、核心服务自动化脚本开发

2.1 ECR镜像全生命周期管理

2.1.1 完整操作脚本

#!/bin/bash
set -eo pipefail

# 配置参数
ACCOUNT_ID=$(aws sts get-caller-identity --query Account --output text)
REGION="ap-southeast-1"
REPO_NAME="my-app-images"
IMAGE_TAG="v1.2.3"
LOCAL_IMAGE="my-app:latest"

# 创建ECR仓库
echo "创建ECR仓库..."
aws ecr create-repository \
    --repository-name $REPO_NAME \
    --region $REGION \
    --image-scanning-configuration scanOnPush=true

# 登录ECR
echo "登录ECR..."
aws ecr get-login-password --region $REGION | docker login \
    --username AWS \
    --password-stdin $ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$REGION.amazonaws.com

# 构建并标记镜像
echo "构建镜像..."
docker build -t $LOCAL_IMAGE .
docker tag $LOCAL_IMAGE $ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$REGION.amazonaws.com/$REPO_NAME:$IMAGE_TAG
docker tag $LOCAL_IMAGE $ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$REGION.amazonaws.com/$REPO_NAME:latest

# 推送镜像
echo "推送镜像..."
docker push $ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$REGION.amazonaws.com/$REPO_NAME:$IMAGE_TAG
docker push $ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$REGION.amazonaws.com/$REPO_NAME:latest

# 清理过期镜像（保留最近5个）
echo "清理过期镜像..."
aws ecr list-images \
    --repository-name $REPO_NAME \
    --region $REGION \
    --filter "tagStatus=ANY" \
    --query 'imageIds[5:].imageTag' \
    --output text | xargs -I {} aws ecr batch-delete-image \
        --repository-name $REPO_NAME \
        --region $REGION \
        --image-ids imageTag={}

echo "操作完成！镜像URI: $ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$REGION.amazonaws.com/$REPO_NAME:$IMAGE_TAG"

2.1.2 脚本解析与优化

mermaid

2.2 S3对象存储自动化管理

2.2.1 跨区域备份脚本

#!/bin/bash
set -e

# 配置
SOURCE_BUCKET="my-source-bucket"
DEST_BUCKET="my-dest-bucket"
DEST_REGION="eu-west-1"
LOG_FILE="/var/log/s3_sync.log"
DATE=$(date +%Y-%m-%d-%H-%M)

# 记录开始时间
echo "[$DATE] 开始S3跨区域同步" >> $LOG_FILE

# 同步文件（排除日志和临时文件）
aws s3 sync s3://$SOURCE_BUCKET s3://$DEST_BUCKET \
    --region $DEST_REGION \
    --exclude "*.log" \
    --exclude "tmp/*" \
    --delete \
    --quiet \
    >> $LOG_FILE 2>&1

# 验证同步结果
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "[$DATE] 同步成功" >> $LOG_FILE
    
    # 生成同步报告
    aws s3 ls s3://$DEST_BUCKET --recursive --region $DEST_REGION | wc -l > /tmp/sync_count.txt
    echo "[$DATE] 同步文件总数: $(cat /tmp/sync_count.txt)" >> $LOG_FILE
    
    # 发送成功通知到SNS
    aws sns publish \
        --topic-arn arn:aws:sns:$DEST_REGION:123456789012:s3-sync-notifications \
        --message "S3同步成功: $(cat /tmp/sync_count.txt)个文件" \
        --subject "S3 Sync Success"
else
    echo "[$DATE] 同步失败" >> $LOG_FILE
    
    # 发送失败通知
    aws sns publish \
        --topic-arn arn:aws:sns:$DEST_REGION:123456789012:s3-sync-notifications \
        --message "S3同步失败，请查看日志: $LOG_FILE" \
        --subject "S3 Sync Failed"
    exit 1
fi

2.3 EC2实例自动化运维

2.3.1 实例状态检查与自动修复

#!/bin/bash
set -e

# 配置
INSTANCE_ID="i-0123456789abcdef0"
REGION="ap-southeast-1"
ALARM_NAME="EC2-Auto-Recovery-Alarm"

# 检查实例状态
STATUS=$(aws ec2 describe-instance-status \
    --instance-ids $INSTANCE_ID \
    --region $REGION \
    --query "InstanceStatuses[0].InstanceStatus.Status" \
    --output text)

# 检查系统状态
SYSTEM_STATUS=$(aws ec2 describe-instance-status \
    --instance-ids $INSTANCE_ID \
    --region $REGION \
    --query "InstanceStatuses[0].SystemStatus.Status" \
    --output text)

# 如果状态异常，触发自动恢复
if [ "$STATUS" != "ok" ] || [ "$SYSTEM_STATUS" != "ok" ]; then
    echo "实例状态异常: STATUS=$STATUS, SYSTEM_STATUS=$SYSTEM_STATUS"
    
    # 创建CloudWatch告警触发恢复
    aws cloudwatch put-metric-alarm \
        --alarm-name $ALARM_NAME \
        --metric-name StatusCheckFailed_System \
        --namespace AWS/EC2 \
        --statistic Maximum \
        --period 60 \
        --evaluation-periods 2 \
        --threshold 1 \
        --comparison-operator GreaterThanOrEqualToThreshold \
        --dimensions Name=InstanceId,Value=$INSTANCE_ID \
        --region $REGION \
        --alarm-actions arn:aws:automate:$REGION:ec2:recover
    
    # 发送告警通知
    aws sns publish \
        --topic-arn arn:aws:sns:$REGION:123456789012:ec2-alerts \
        --message "EC2实例$INSTANCE_ID状态异常，已触发自动恢复" \
        --subject "EC2 Instance Recovery Triggered"
else
    echo "实例状态正常"
fi

三、CI/CD流水线集成实践

3.1 AWS CodeBuild自动化构建流程

3.1.1 buildspec.yml完整配置

version: 0.2

env:
  variables:
    AWS_DEFAULT_REGION: "ap-southeast-1"
    ECR_REPO_NAME: "my-app"
  parameter-store:
    DOCKERFILE_PATH: "/myapp/build/dockerfile-path"

phases:
  install:
    runtime-versions:
      python: 3.11
      docker: 20

  pre_build:
    commands:
      - echo "获取代码提交哈希..."
      - COMMIT_HASH=$(echo $CODEBUILD_RESOLVED_SOURCE_VERSION | cut -c 1-7)
      - IMAGE_TAG=${COMMIT_HASH:=latest}
      
      - echo "登录ECR..."
      - aws ecr get-login-password | docker login --username AWS --password-stdin $AWS_ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$AWS_DEFAULT_REGION.amazonaws.com
      
      - echo "检查Dockerfile..."
      - if [ ! -f $DOCKERFILE_PATH ]; then echo "Dockerfile不存在"; exit 1; fi

  build:
    commands:
      - echo "构建镜像..."
      - docker build -f $DOCKERFILE_PATH -t $AWS_ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$AWS_DEFAULT_REGION.amazonaws.com/$ECR_REPO_NAME:$IMAGE_TAG .
      
      - echo "运行单元测试..."
      - docker run --rm $AWS_ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$AWS_DEFAULT_REGION.amazonaws.com/$ECR_REPO_NAME:$IMAGE_TAG pytest

  post_build:
    commands:
      - echo "推送镜像..."
      - docker push $AWS_ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$AWS_DEFAULT_REGION.amazonaws.com/$ECR_REPO_NAME:$IMAGE_TAG
      
      - echo "生成部署配置..."
      - echo "{\"imageUri\":\"$AWS_ACCOUNT_ID.dkr.ecr.$AWS_DEFAULT_REGION.amazonaws.com/$ECR_REPO_NAME:$IMAGE_TAG\"}" > imageDefinition.json
      
      - echo "通知部署系统..."
      - aws sns publish --topic-arn arn:aws:sns:$AWS_DEFAULT_REGION:$AWS_ACCOUNT_ID:build-notifications --message "镜像推送完成: $IMAGE_TAG"

artifacts:
  files:
    - imageDefinition.json
    - appspec.yml
    - taskdef.json
  discard-paths: yes

cache:
  paths:
    - /root/.cache/pip/**/*
    - /var/lib/docker/**/*

3.2 与GitHub Actions集成

# .github/workflows/deploy.yml
name: Deploy to ECS

on:
  push:
    branches: [ main ]

jobs:
  deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    
    steps:
      - name: 检出代码
        uses: actions/checkout@v3
      
      - name: 配置AWS凭证
        uses: aws-actions/configure-aws-credentials@v1
        with:
          aws-access-key-id: ${{ secrets.AWS_ACCESS_KEY_ID }}
          aws-secret-access-key: ${{ secrets.AWS_SECRET_ACCESS_KEY }}
          aws-region: ap-southeast-1
      
      - name: 登录ECR
        id: login-ecr
        uses: aws-actions/amazon-ecr-login@v1
      
      - name: 构建推送镜像
        env:
          ECR_REGISTRY: ${{ steps.login-ecr.outputs.registry }}
          ECR_REPOSITORY: my-app
          IMAGE_TAG: ${{ github.sha }}
        run: |
          docker build -t $ECR_REGISTRY/$ECR_REPOSITORY:$IMAGE_TAG .
          docker push $ECR_REGISTRY/$ECR_REPOSITORY:$IMAGE_TAG
      
      - name: 更新ECS服务
        run: |
          aws ecs update-service --cluster my-cluster --service my-service --force-new-deployment

四、高级自动化技巧与最佳实践

4.1 脚本健壮性提升策略

4.1.1 错误处理机制

#!/bin/bash

# 错误处理函数
error_exit() {
    echo "$1" 1>&2
    # 清理临时文件
    if [ -d "/tmp/myapp" ]; then
        rm -rf /tmp/myapp
    fi
    exit 1
}

# 启用错误捕获
set -eo pipefail

# 示例：使用错误处理
aws s3 cp localfile.txt s3://mybucket/ || error_exit "文件上传失败"

# 条件检查
if ! aws ec2 describe-instances --instance-ids i-123456; then
    error_exit "无法查询实例信息"
fi

4.1.2 日志管理最佳实践

#!/bin/bash
LOG_FILE="/var/log/aws_automation.log"
MAX_LOG_SIZE=10485760  # 10MB

# 日志轮转
if [ -f "$LOG_FILE" ] && [ $(stat -c%s "$LOG_FILE") -ge $MAX_LOG_SIZE ]; then
    mv "$LOG_FILE" "$LOG_FILE.old"
    gzip "$LOG_FILE.old"
    touch "$LOG_FILE"
fi

# 带时间戳的日志函数
log() {
    echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] $1" >> "$LOG_FILE"
}

# 使用示例
log "开始执行备份任务"
aws s3 sync ... 
log "备份完成"

4.2 安全最佳实践

4.2.1 IAM权限最小化原则

{
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
                "s3:ListBucket",
                "s3:GetObject",
                "s3:PutObject"
            ],
            "Resource": [
                "arn:aws:s3:::my-bucket",
                "arn:aws:s3:::my-bucket/*"
            ],
            "Condition": {
                "StringEquals": {
                    "aws:RequestedRegion": "ap-southeast-1"
                },
                "DateLessThan": {
                    "aws:CurrentTime": "2024-12-31T23:59:59Z"
                }
            }
        }
    ]
}

4.2.2 凭证安全管理

# 错误示例：硬编码凭证
aws configure set aws_access_key_id AKIAEXAMPLE
aws configure set aws_secret_access_key SECRET

# 正确做法：使用IAM角色
# 1. 为EC2实例附加IAM角色
# 2. 无需配置凭证，CLI自动获取临时凭证

# 本地开发：使用aws-vault
aws-vault add my-profile
aws-vault exec my-profile -- aws s3 ls

五、企业级自动化案例分析

5.1 多环境部署自动化脚本

#!/bin/bash
set -e

# 环境参数
ENV=$1
APP_NAME="myapp"
VERSION=$2

# 验证输入
if [ -z "$ENV" ] || [ -z "$VERSION" ]; then
    echo "用法: $0 <环境> <版本号>"
    echo "示例: $0 staging 1.2.3"
    exit 1
fi

# 加载环境配置
case $ENV in
    dev)
        INSTANCE_COUNT=2
        CLUSTER="dev-cluster"
        NAMESPACE="development"
        ;;
    staging)
        INSTANCE_COUNT=3
        CLUSTER="staging-cluster"
        NAMESPACE="staging"
        ;;
    prod)
        INSTANCE_COUNT=10
        CLUSTER="prod-cluster"
        NAMESPACE="production"
        # 生产环境需要确认
        read -p "确定要部署到生产环境吗? (y/N) " -n 1 -r
        echo
        if [[ ! $REPLY =~ ^[Yy]$ ]]; then
            echo "部署取消"
            exit 0
        fi
        ;;
    *)
        echo "不支持的环境: $ENV"
        exit 1
        ;;
esac

# 主部署流程
echo "开始部署$APP_NAME:$VERSION到$ENV环境..."

# 1. 更新Kubernetes部署文件
sed -i "s|IMAGE_TAG|$VERSION|g" k8s/deployment.yaml
sed -i "s|REPLICAS|$INSTANCE_COUNT|g" k8s/deployment.yaml

# 2. 应用部署
kubectl apply -f k8s/deployment.yaml -n $NAMESPACE

# 3. 等待部署完成
kubectl rollout status deployment/$APP_NAME -n $NAMESPACE

# 4. 运行健康检查
if ! kubectl exec -n $NAMESPACE deployment/$APP_NAME -- curl -s http://localhost/health | grep "OK"; then
    echo "健康检查失败，回滚部署..."
    kubectl rollout undo deployment/$APP_NAME -n $NAMESPACE
    exit 1
fi

echo "部署成功: $APP_NAME:$VERSION 已部署到$ENV环境"

# 5. 记录部署信息到CloudWatch Logs
aws logs put-log-events \
    --log-group-name "/deployments/$APP_NAME" \
    --log-stream-name "$ENV" \
    --log-events "[{\"timestamp\":$(date +%s%3N),\"message\":\"部署成功: $VERSION ($(date))\"}]"

5.2 基础设施巡检自动化

#!/bin/bash
set -e

# 配置
REPORT_FILE="/tmp/infrastructure-report-$(date +%Y%m%d).md"
REGIONS=("ap-southeast-1" "us-east-1" "eu-west-1")

# 生成报告
echo "# AWS基础设施巡检报告 $(date +%Y-%m-%d)" > $REPORT_FILE
echo "" >> $REPORT_FILE

# 检查每个区域
for region in "${REGIONS[@]}"; do
    echo "## 区域: $region" >> $REPORT_FILE
    
    # 1. EC2实例检查
    echo "### EC2实例状态" >> $REPORT_FILE
    echo "| 实例ID | 状态 | 类型 | 监控 |" >> $REPORT_FILE
    echo "|--------|------|------|------|" >> $REPORT_FILE
    aws ec2 describe-instances --region $region --query "Reservations[].Instances[].{ID:InstanceId,State:State.Name,Type:InstanceType,Monitoring:Monitoring.State}" --output text | \
    while read -r ID State Type Monitoring; do
        echo "| $ID | $State | $Type | $Monitoring |" >> $REPORT_FILE
    done
    
    # 2. S3存储检查
    echo "### S3存储使用" >> $REPORT_FILE
    echo "| 桶名称 | 大小(GB) | 版本控制 | 加密 |" >> $REPORT_FILE
    echo "|--------|----------|----------|------|" >> $REPORT_FILE
    aws s3 ls --region $region | awk '{print $3}' | \
    while read -r bucket; do
        size=$(aws s3 ls --summarize --human-readable --recursive s3://$bucket --region $region | grep "Total Size" | awk '{print $3 " " $4}')
        versioning=$(aws s3api get-bucket-versioning --bucket $bucket --region $region --query "Status" --output text || echo "未启用")
        encryption=$(aws s3api get-bucket-encryption --bucket $bucket --region $region --query "ServerSideEncryptionConfiguration.Rules[0].ApplyServerSideEncryptionByDefault.SSEAlgorithm" --output text || echo "未加密")
        echo "| $bucket | $size | $versioning | $encryption |" >> $REPORT_FILE
    done
    
    echo "" >> $REPORT_FILE
done

# 上传报告到S3
aws s3 cp $REPORT_FILE s3://my-reports/infrastructure/

# 发送通知
aws sns publish \
    --topic-arn arn:aws:sns:ap-southeast-1:123456789012:infra-reports \
    --message "基础设施巡检报告已生成: https://my-reports.s3.amazonaws.com/infrastructure/$(basename $REPORT_FILE)" \
    --subject "AWS基础设施巡检报告 $(date +%Y-%m-%d)"

echo "巡检完成，报告已上传"

六、AWS CLI命令速查表与学习资源

6.1 常用服务命令参考

服务	常用命令	描述
EC2	`aws ec2 start-instances --instance-ids i-123`	启动实例
	`aws ec2 describe-instances --filters "Name=tag:Environment,Values=prod"`	筛选实例
	`aws ec2 create-image --instance-id i-123 --name "MyImage"`	创建AMI
S3	`aws s3 sync localdir s3://mybucket/ --delete`	同步目录
	`aws s3 presign s3://mybucket/file.txt --expires-in 3600`	生成临时URL
	`aws s3api get-bucket-policy --bucket mybucket`	获取桶策略
ECR	`aws ecr get-login-password \| docker login ...`	ECR登录
	`aws ecr describe-images --repository-name myrepo`	列出镜像
	`aws ecr batch-delete-image --repository-name myrepo --image-ids ...`	删除镜像
Lambda	`aws lambda invoke --function-name myfunc output.json`	调用函数
	`aws lambda update-function-code --function-name myfunc --zip-file fileb://code.zip`	更新代码
CloudWatch	`aws cloudwatch get-metric-statistics --namespace AWS/EC2 --metric-name CPUUtilization ...`	获取指标
	`aws cloudwatch put-metric-alarm ...`	创建告警

6.2 学习路径与进阶资源

官方文档
- AWS CLI用户指南
- AWS CLI命令参考
工具链扩展
- AWS CLI v2自动补全: complete -C '/usr/local/bin/aws_completer' aws
- AWS SAM CLI: 用于无服务器应用开发
- Terraform: 与AWS CLI结合实现基础设施即代码
社区资源
- AWS CLI示例库
- AWS Shell: 增强型CLI交互环境

总结与展望

AWS CLI自动化是DevOps工程师提升效率的核心技能，通过本文介绍的技术和实践，你可以构建从简单任务到企业级流程的完整自动化解决方案。关键要点包括：

基础先行：掌握AWS CLI配置、多账号管理和核心命令
场景驱动：针对EC2、S3、ECR等核心服务开发专用脚本
安全第一：遵循IAM最小权限原则，避免硬编码凭证
持续优化：通过错误处理、日志管理和参数化提升脚本质量
生态集成：与CI/CD工具、监控系统和IaC工具形成闭环

随着云原生技术的发展，AWS CLI将继续与AWS SDK、CloudFormation、Terraform等工具深度融合，成为云资源管理的统一入口。建议关注AWS CLI v2的新特性，如交互式命令行、自动补全和增强的输出格式，持续优化你的自动化工作流。

行动步骤：

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创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考