목차

AWS 서버리스 서비스를 이용한 웹 애플리케이션 구축하기 Hands-on Lab

서버리스 서비스를 이용하면 서버를 설치 운용하거나 관리할 필요 없이 비지니스 로직을 코드로 구현하는 것만으로도 애플리케이션 구축이 가능합니다 . 지난 "Amazon Polly를 통한 음성 읽기 서버리스 앱 개발하기" 블로그에서, AWS 관리 콘솔에서 서버리스 웹 애플리케이션을 구축하는 방법을 살펴 보았습니다. 이번에는 웹 애플리케이션 구축을 위하여 프로젝트를 생성하고, 코드를 만들고, 서비스를 배포하는 일련의 과정을 Cloud9 IDE를 이용하는 방법을 살펴봅니다. 또한, SAM(Serverless Application Model)과 AWS Code 시리즈를 이용하여 DevOps 환경으로 CI/CD 프로세스를 구축하는 방법을 실습합니다.

실습 소개

실습 목적

1. Cloud9을 이용하여 서버리스 애플리케이션을 SAM(Serverless Application Model) 기반으로 개발/배포할 수 있습니다. 
   1. Cloud9 IDE
2. SAM을 이해하고 서버리스 서비스에 필요한 서비스를 직접 기술 할 수 있습니다.
   1. API Gateway, Lambda, DynamoDB, S3, SNS
3. 서버리스 애플리케이션을 AWS Code 시리즈를 이용하여 배포 프로세스를 제작할 수 있습니다.
   1. CodePipeline, CodeCommit, CodeBuild, CloudFormation(SAM), CodeDeploy

실습 비용

프리티어 기준으로 비용이 발생하지 않는 범위내에서 실습을 진행할 수 있습니다. 해당 실습을 위해서는 별도의 쿠폰이 제공됩니다.

실습 종료 후 리소스 삭제

실습이 종료되고 나면 리소스를 삭제해야 합니다. 해당 핸즈온은 CloudFormation 기반으로 진행됩니다. 배포 Stack을 삭제하고, 실습에 사용한 Cloud9과 같은 Stack을 삭제하면, 배포되어 있는 리소스도 함께 삭제가 됩니다. 반드시 상단에 게시된 리소스에 대해서 삭제가 이루어졌는지 확인 후 실습을 종료합니다. 만약 S3 버킷에 객체가 남아 있어서 삭제가 되지 않는 경우, 해당 S3 버킷을 직접 삭제하고 확인 합니다.

서버리스 웹 애플리케이션 구축 방법 소개

아래는 실습에 구축할 서버리스 웹 애플리케이션의 다이어그램입니다. 서버리스 서비스를 이용하기 때문에, 프로비저닝, 패치, 확장에 대해 고민할 필요가 없으며, 사용한 만큼만 비용을 지불합니다. 또한, 서버리스 서비스는 완전 관리형 서비스이기 때문에, 개발자는 애플리케이션 개발 자체에만 집중할 수 있습니다.

구성 영역별 소개

이 애플리케이션은 다섯 가지 영역으로 구분할 수 있습니다.

1. 정적 웹페이지 구현 - StaticWebBucket

   1. 이 시나리오는 Amazon S3(Simple Storage Service)에서 호스팅되는 정적 웹 페이지를 기반으로 실행합니다.
      
      

2. 새로운 뉴스를 등록 - PostNews

   1. MP3로 생성할 텍스트 정보는 Amazon API Gateway에 의해 노출된 RESTful API로 수신합니다.
   2. Amazon API Gateway는 MP3 파일 생성 프로세스를 초기화하는 전용 Lambda 함수인 "PostNews"를 설정합니다.
   3. "PostNews" Lambda 함수는 News에 대한 메타 정보를 "NewsTable" DynamoDB 테이블에 저장합니다.
   4. TTS 변환 프로세스를 비동기적으로 실행하기 위해 Amazon SNS의 Topic(NewsTopic)에 DynamoDB(NewsTable)에 등록한 새로운 id 값을 게시합니다.
      
      

3. 텍스트를 MP3로 변환 - ConvertAudio

   1. Amazon SNS Topic에 의해서 트리거된 Lambda 함수인 "ConvertAudio"는 요청 텍스트를 오디오 파일로 변환합니다.
   2. "ConvertAudio" Lambda 함수는 Amazon Polly를 사용하여 텍스트를 지정된 언어의 음성을 이용하여 오디오 파일로 변환합니다.
   3. 생성된 오디오 파일인 MP3 파일은 전용 S3 버킷인 "PollyMp3Bucket"에 저장합니다.
   4. MP3는 S3 버킷에 대한 참조 URL 정보 및 해당 게시물 처리 상태에 대한 정보는 DynamoDB 테이블에 업데이트 합니다.
      
      

4. 등록된 뉴스 정보 검색 - GetNews

   1. GET 메서드를 이용해서 뉴스에 대한 정보를 검색하는 방법을 제공합니다.
   2. "GetNews" Lambda 함수는 DynamoDB 테이블에서 뉴스 텍스트에 대한 정보와 버킷에 업로드한 MP3 버킷 URL 정보를 제공합니다.
      
      

5. 기존 뉴스 삭제 - DeleteNews

   1. RESTful API로 Delete 메서드를 이용하여 삭제를 요청합니다.
   2. "DeleteNews" Lambda 함수는 DynamoDB에 저장되어 있는 해당 News 항목과 관련되어 생성한 MP3를 삭제합니다.

실습

실습 순서는 다음과 같이 Lab1과 Lab2로 구성되어져 있습니다.

Lab1. Cloud9을 이용한 서버리스 웹 애플리케이션 구축

Lab1은 Cloud9 IDE를 이용하여 서버리스 웹 애플리케이션을 구축하는 방법을 살펴봅니다. 이 실습은 Cloud9이 존재하는 Singapore 리전에서 English 언어로 진행합니다. 통합 개발 환경(IDE)은 싱가포르 리전을 사용하지만, 서비스 배포는 리전을 선택 할 수 있습니다.  이 실습에서는 배포 서비스의 확인을 간단히 하기 위해서 Singapore 리전을 그대로 사용하겠습니다.

1. Cloud9 IDE 환경 생성

   1. AWS 콘솔 환경에서 Cloud9 서비스로 이동합니다.
      
      
      
   2. Create environment 버튼을 클릭하여 Cloud9 환경을 생성합니다.
      
      
      
   3. Cloud9 이름을 NewsWebApp 이라고 생성합니다. 설명(News Web Application using Serverless Service)은 옵션이기 때문에 넣지 않아도 됩니다. 
      
      
      
   4. Cloud9의 환경설정을 합니다. 개발환경은 EC2 인스턴스로 선택하고 인스턴스 타입은 t2.micro를 선택합니다. 프리티어로 사용할 수 있습니다. Cloud9 IDE를 30분간 사용하지 않으면, 자동으로 EC2 인스턴스가 Stop 되어 비용을 절감할 수 있는 옵션을 기본적으로 제공합니다.
      
      
      
   5. Cloud9 최종 점검을 합니다. 모든 검수가 완료되면 Create environment 버튼을 클릭합니다.
      
      
      
   6. Cloud9 IDE가 준비중인 것을 확인할 수 있습니다. 몇 분이 지나면 IDE가 활성화 됩니다.
      
      
      
   7. Cloud9에서 IDE에 대해서 환경 설정을 할 수 있습니다. 화면과 같이 서비스 배포를 위한 리전을 별도로 지정할 수 있습니다. 여기서는 Singapore 리전을 그대로 사용합니다.
      
      
      
   8. 개발 환경이 설치되고 서버리스 애플리케이션 개발을 할 준비가 완료되었습니다.

2. Application 및 "PostNews" Lambda 함수 생성

3. SAM 기반 서버리스 리소스 추가

4. "ConvertAudio" Lambda 함수 생성

5. "GetNews" Lambda 함수 생성

6. "DeleteNews" Lambda 함수 생성

7. SAM에서의 Outputs 설정

8. SAM에서의 CORS 설정

9. 정적 웹 호스팅을 위한 파일 업로드하기

10. 서비스 동작 테스트

11. SAM을 CloudFormation 스택에 직접 반영하기

Lab2. Code* 서비스를 이용한 서버리스 CI/CD 배포 프로세스 구축

1. 소스 리포지토리를 위해서 CodeCommit 생성

2. CodeBuiild를 위한  buildspec.yaml 파일 생성

3. CodePipeline 구축하기

4. 소스 리포티토리에 코드 체크인하기

5. 배포 결과 확인 (S3 정적 웹 페이지는 다루지 않습니다.)

6. API를 이용해서 결과 확인

7. Canary 배포를 위한 설정하기

8. CloudFormation에서 CodeDeploy 할 수 있도록 IAM 정책 설정 적용

9. 코드를 변경하여 배포하고 CodeDeploy 중에 API를 호출하여 적용되는지 확인하기

10. 기존 배포 버전으로 롤백하기

Lab3. X-ray를 이용한 서버리스 서비스 모니터링 및 디버깅 (9월 예정)

Lab4. LocalStack을 이용한 로컬 테스트 환경 구축 및 테스트 (미정)

Lab5. ElasticSearch를 이용한 검색 서비스 구축 (미정)

Application 및 "PostNews" Lambda 함수 생성

1. 새로운 애플리케이션 및 람다 함수 생성합니다. Cloud9 IDE 우측 네비게이션의 AWS Resources 탭을 클릭하고, Lambda 아이콘을 클릭하면 새로운 함수를 생성할 수 있습니다.
   
2. Application name에는 WebApp을 Function name에는 PostNews를 입력하고 Next 버튼을 클릭합니다.
   
3. Runtime은 Python 2.7을 선택하고, Blueprint는 hello-world-python을 선택하고 Next 버튼을 클릭합니다.
   
4. 가나다
   
5. 가나다
   
6. 가나다
   
7. 가나다
   

8. 가나다
   

   PostNews

   # -*- coding: utf-8 -*-
   from __future__ import print_function
   
   import boto3
   import os
   import json
   import uuid
   import datetime
   
   def lambda_handler(event, context):
       if "body" in event:
           event = json.loads(event['body'])
       print (event)
       
       recordId = str(uuid.uuid4())
       voice = event["voice"]
       originText = event["text"]
       timbre = event["timbre"]
       pitch = event["pitch"]
       updateDate = datetime.datetime.now().strftime("%Y%m%d")
       print('Generating new DynamoDB record, with ID: ' + recordId)
   
       # Create the item in DynamoDB table
       dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
       table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
       table.put_item(
           Item={
               'id' : recordId,
               'originText': originText,
               'postDate': int(updateDate),
               'pollyVoice' : voice,
               'pollyStatus' : "PROCESSING",
               'pollyTimbre': timbre,
               'pollyPitch': pitch
           }
       )
       
       # Sending notification about new post to SNS
       client = boto3.client('sns')
       client.publish(
           TopicArn = os.environ['SNS_TOPIC'],
           Message = recordId
       )
       
       response = {
           'statusCode': 200,
           'body': json.dumps({'recordId': recordId}),
           'headers': {
               'Content-Type': 'application/json',
               'Access-Control-Allow-Origin': '*'
           }
       }
       
       return response

9. 가나다
   

10. 가나다
    

    PostNewsTemplate_01

    AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
    Transform: 'AWS::Serverless-2016-10-31'
    Description: >-
      Building Serverless development environment and CI/CD process for DevOps based
      on Cloud9
    
    Globals:
      Function:
        Runtime: python2.7
        Handler: lambda_function.lambda_handler
        MemorySize: 128
        Timeout: 60
    
    Resources:
      PostNews:
        Type: 'AWS::Serverless::Function'
        Properties:
          CodeUri: PostNews
          Description: Post news text to convert from text to speech
          Events:
            PostNewsApi:
              Type: Api
              Properties:
                Path: /news
                Method: POST
          Policies:
            - Version: '2012-10-17'
              Statement:
                - Effect: Allow
                  Action:
                    - 'logs:PutLogEvents'
                    - 'logs:CreateLogStream'
                    - 'dynamodb:PutItem'
                    - 'sns:Publish'
                  Resource: '*'
    

11. 배포하기
    

필수 리소스를 SAM에 추가하고 리소스 확인

1. 가나다
   

   PostNewsTemplate_02

   AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
   Transform: 'AWS::Serverless-2016-10-31'
   Description: >-
     Building Serverless development environment and CI/CD process for DevOps based
     on Cloud9
   
   Globals:
     Function:
       Runtime: python2.7
       Handler: lambda_function.lambda_handler
       MemorySize: 128
       Timeout: 60
       Environment:
         Variables:
           DB_TABLE_NAME:
             Ref: NewsTable
           SNS_TOPIC:
             Ref: NewsTopic
           BUCKET_NAME:
             Ref: PollyMp3Bucket
   
   Resources:
   
     NewsTable:
       Type: 'AWS::Serverless::SimpleTable'
       Properties:
         PrimaryKey:
           Name: id
           Type: String
         ProvisionedThroughput:
           ReadCapacityUnits: 5
           WriteCapacityUnits: 5
   
     NewsTopic:
       Type: 'AWS::SNS::Topic'
       Properties:
         DisplayName: NewsTopic
   
     PollyMp3Bucket:
       Type: 'AWS::S3::Bucket'
   
     StaticWebBucket:
       Type: 'AWS::S3::Bucket'
       Properties:
         AccessControl: PublicRead
         WebsiteConfiguration:
           IndexDocument: index.html
           ErrorDocument: error.html
   
     PostNews:
       Type: 'AWS::Serverless::Function'
       Properties:
         CodeUri: PostNews
         Description: Post news text to convert from text to speech
         Events:
           PostNewsApi:
             Type: Api
             Properties:
               Path: /news
               Method: POST
         Policies:
           - Version: '2012-10-17'
             Statement:
               - Effect: Allow
                 Action:
                   - 'logs:PutLogEvents'
                   - 'logs:CreateLogStream'
                   - 'dynamodb:PutItem'
                   - 'sns:Publish'
                 Resource: '*'

2. 가나다
   
   
3. 가나다
   

"ConvertAudio" Lambda 함수 생성

1. 가나다
   
2. 가나다
   
3. 가나다
   
4. 가나다
   
5. 가나다
   
6. 가나다
   
7. 가나다
   

"GetNews" Lambda 함수 생성

1. 가나다
   
2. 가나다
   
3. 가나다
   

"DeleteNews" Lambda 함수 생성

1. 가나다
   
2. 가나다
   
3. 가나다
   

S3 정적 컨텐츠 업로드

1. 가나다
   

2. 정적 웹 호스팅 파일 다운로드 받기

   wget https://s3.ap-northeast-2.amazonaws.com/polly.awsdemokr.com/301_static_web.zip

3. 압축 풀고 폴더 이동

   unzip 301_static_web.zip
   cd 301_static_web

4. Cloud9에서 scripts.js 파일 열어서 CloudFormation Stack에 배포된 Output의 APIEndpointURL 값을 소스코드에 반영 (WebsiteURL이 아니므로 주의)

   var API_ENDPOINT = "https://xxxxxxxxxx.execute-api.ap-southeast-1.amazonaws.com/Prod/news/";
   if (API_ENDPOINT === "")
   {
           alert("scripts.js 파일의 상단에 API Gateway에 배포한 URL을 등록하고 실행하세요.");
   }

5. 정적 웹 포스팅하고자 하는 S3 버킷에 public-read 권한으로 파일을 업로드 (CloudFormation Stack에 배포된 Output의 S3WebBucket 값을 아래에 대체)

   aws s3 sync . s3://cloud9-webapp-staticwebbucket-xxxxxxxxxxxx --acl public-read

6. 웹 브라우저로 정적 웹 페이지에 접속 (CloudFormation Stack에 배포된 Output의 WebsiteURL 값을 웹 브라우저 주소창에 입력)
   1. https://cloud9-webapp-staticwebbucket-xxxxxxxxxxxx.s3.amazonaws.com
      

Lab2. CodePipeline을 생성하여 CI/CD 프로세스 만들기

1. CodeCommit 생성
2. CoudBuild를 위한 nuildspec.yml 만들기
3. CodePipeline 생성하기
4. CodeDeploy 배포 (카나리 배포)
5. 롤백하기 (Lambda - API Gateway)

# -*- coding: utf-8 -*-
from __future__ import print_function

import boto3
import os
from contextlib import closing
from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr
import re

def lambda_handler(event, context):
    postId = event["Records"][0]["Sns"]["Message"]
    print ("Text to Speech function. Post ID in DynamoDB: ", postId)
    
    # Retrieving information about the post from DynamoDB table
    dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
    table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
    postItem = table.query(
        KeyConditionExpression=Key('id').eq(postId)
    )
    
    text = postItem["Items"][0]["originText"]
    voice = postItem["Items"][0]["pollyVoice"]
    timbre = postItem["Items"][0]["pollyTimbre"]
    pitch = postItem["Items"][0]["pollyPitch"]
    rest = text
    
    # Because single invocation of the polly synthesize_speech api can
    # transform text with about 3,000 characters, we are dividing the
    # post into blocks of approximately 2,900 characters.
    textBlocks = []
    while (len(rest) > 3000):
        begin = 0
        end = rest.find(".", 2900)
        if (end == -1):
            end = rest.find(" ", 2900)
        textBlock = rest[begin:end]
        rest = rest[end:]
        textBlocks.append(textBlock)
    textBlocks.append(rest)
     
    #For each block, invoke Polly API, which will transform text into audio
    polly = boto3.client('polly')
    for textBlock in textBlocks:
        removeBrackets = re.sub(r'\([^)]*\)', '', textBlock)
        repTextBlock = re.sub('[·…]', '<break time="100ms"/>', removeBrackets)
        #repTextBlock = re.sub('["·\'…]', '<break time="100ms"/>', removeBrackets)
        ssmlBlock = "<speak><amazon:effect vocal-tract-length=\"" + timbre + "\"><prosody pitch=\"" + pitch + "\">" + repTextBlock + "</prosody></amazon:effect></speak>"
        #print (ssmlBlock)
        response = polly.synthesize_speech(OutputFormat='mp3', Text = ssmlBlock, VoiceId = voice, TextType = 'ssml')
    
        #Save the audio stream returned by Amazon Polly on Lambda's temp
        # directory. If there are multiple text blocks, the audio stream
        # will be combined into a single file.
        if "AudioStream" in response:
            with closing(response["AudioStream"]) as stream:
                output = os.path.join("/tmp/", postId)
                with open(output, "a") as file:
                    file.write(stream.read())
                    
    s3 = boto3.client('s3')
    s3.upload_file('/tmp/' + postId,
        os.environ['BUCKET_NAME'],
        postId + ".mp3")
    s3.put_object_acl(ACL='public-read',
        Bucket=os.environ['BUCKET_NAME'],
        Key= postId + ".mp3")
            
    location = s3.get_bucket_location(Bucket=os.environ['BUCKET_NAME'])
    region = location['LocationConstraint']
    
    if region is None:
        url_begining = "https://s3.amazonaws.com/"
    else:
        url_begining = "https://s3-" + str(region) + ".amazonaws.com/" \
        
    url = url_begining \
        + str(os.environ['BUCKET_NAME']) \
        + "/" \
        + str(postId) \
        + ".mp3"

    #Updating the item in DynamoDB
    response = table.update_item(
        Key={'id':postId},
            UpdateExpression=
                "SET #statusAtt = :statusValue, #urlAtt = :urlValue",
            ExpressionAttributeValues=
                {':statusValue': 'UPDATED', ':urlValue': url},
            ExpressionAttributeNames=
                {'#statusAtt': 'pollyStatus', '#urlAtt': 'mp3Url'},
    )
        
    return

Resources:
...
  ConvertAudio:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: ConvertAudio
      Description: Convert Audio using Amazon Polly
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:Query'
                - 'dynamodb:UpdateItem'
                - 's3:GetBucketLocation'
                - 's3:PutObject'
                - 's3:PutObjectAcl'
                - 'polly:SynthesizeSpeech'
              Resource: '*'
      Events:
        ConvertResource:
          Type: SNS
          Properties:
            Topic:
              Ref: NewsTopic

from __future__ import print_function

import boto3
import os
import json
import decimal
from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr

# https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/amazondynamodb/latest/developerguide/GettingStarted.Python.04.html
# Helper class to convert a DynamoDB item to JSON.
class DecimalEncoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, o):
        if isinstance(o, decimal.Decimal):
            if o % 1 > 0:
                return float(o)
            else:
                return int(o)
        return super(DecimalEncoder, self).default(o)

def lambda_handler(event, context):
    if "queryStringParameters" in event:
        event = event['queryStringParameters']
    print (event)
    
    postId = event["postId"]
    dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
    table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
 
    if postId == "*":
        items = table.scan()
    else:
        items = table.query(KeyConditionExpression=Key('id').eq(postId))
        
    response = {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps(items["Items"], cls=DecimalEncoder),
        'headers': {
            'Content-Type': 'application/json',
            'Access-Control-Allow-Origin': '*'
        }
    }

    return response

Resources:
...
  GetNews:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: GetNews
      Description: Gather information from Ajax calls from web pages
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:Query'
                - 'dynamodb:Scan'
              Resource: '*'
      Events:
        GetNewsApi:
          Type: Api
          Properties:
            Path: /news
            Method: GET

from __future__ import print_function

import boto3
import os
import json
from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr

def lambda_handler(event, context):
    if "body" in event:
        event = json.loads(event['body'])
    print (event)
    
    # Bad Request
    if event["postId"] is None or event["postId"] == "":
        response = {
            'statusCode': 400,
            'body': json.dumps({'message': "An unknown error has occurred. Missing required parameters."}),
            'headers': {
                'Content-Type': 'application/json',
                'Access-Control-Allow-Origin': '*'
            }
        }
        return response
    
    postId = event["postId"]
    dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
    table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
    table.delete_item(Key={"id":postId})
    
    s3 = boto3.client('s3')
    s3.delete_object(Bucket=os.environ['BUCKET_NAME'], Key= postId + ".mp3")

    response = {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps({'message': "item is deleted : " + postId}),
        'headers': {
            'Content-Type': 'application/json',
            'Access-Control-Allow-Origin': '*'
        }
    }
    
    return response

Resources:
...
  DeleteNews:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: DeleteNews
      Description: Delete news item in DynamoDB Table and mp3 file in S3 bucket.
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:DeleteItem'
                - 's3:DeleteObject'
              Resource: '*'
      Events:
        DeleteNewsApi:
          Type: Api
          Properties:
            Path: /news
            Method: DELETE

Outputs:
  WebsiteURL:
    Description: Name of S3 bucket to hold website content
    Value:
      'Fn::Join':
        - ''
        - - 'https://'
          - 'Fn::GetAtt':
              - StaticWebBucket
              - DomainName
  APIEndpointURL:
    Description: URL of your API endpoint
    Value:
      'Fn::Sub': >-
        https://${ServerlessRestApi}.execute-api.${AWS::Region}.amazonaws.com/Prod/news/
  S3WebBucket:
    Description: S3 Bucket Name for web hosting
    Value:
      Ref: StaticWebBucket

Globals:
...
  Api:
    # enable CORS; to make more specific, change the origin wildcard
    # to a particular domain name, e.g. "'www.example.com'"
    Cors:
      AllowMethods: "'*'"
      AllowHeaders: "'*'"
      AllowOrigin: "'*'"

AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
Transform: 'AWS::Serverless-2016-10-31'
Description: >-
  Building Serverless development environment and CI/CD process for DevOps based
  on Cloud9

Globals:

  Function:
    Runtime: python2.7
    Handler: lambda_function.lambda_handler
    MemorySize: 128
    Timeout: 60
    Environment:
      Variables:
        DB_TABLE_NAME:
          Ref: NewsTable
        SNS_TOPIC:
          Ref: NewsTopic
        BUCKET_NAME:
          Ref: PollyMp3Bucket

  Api:
    # enable CORS; to make more specific, change the origin wildcard
    # to a particular domain name, e.g. "'www.example.com'"
    Cors:
      AllowMethods: "'*'"
      AllowHeaders: "'*'"
      AllowOrigin: "'*'"

Resources:

  NewsTable:
    Type: 'AWS::Serverless::SimpleTable'
    Properties:
      PrimaryKey:
        Name: id
        Type: String
      ProvisionedThroughput:
        ReadCapacityUnits: 5
        WriteCapacityUnits: 5

  NewsTopic:
    Type: 'AWS::SNS::Topic'
    Properties:
      DisplayName: NewsTopic

  PollyMp3Bucket:
    Type: 'AWS::S3::Bucket'

  StaticWebBucket:
    Type: 'AWS::S3::Bucket'
    Properties:
      AccessControl: PublicRead
      WebsiteConfiguration:
        IndexDocument: index.html
        ErrorDocument: error.html

  PostNews:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: PostNews
      Description: Post news text to convert from text to speech
      Events:
        PostNewsApi:
          Type: Api
          Properties:
            Path: /news
            Method: POST
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:PutItem'
                - 'sns:Publish'
              Resource: '*'

  ConvertAudio:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: ConvertAudio
      Description: Convert Audio using Amazon Polly
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:Query'
                - 'dynamodb:UpdateItem'
                - 's3:GetBucketLocation'
                - 's3:PutObject'
                - 's3:PutObjectAcl'
                - 'polly:SynthesizeSpeech'
              Resource: '*'
      Events:
        ConvertResource:
          Type: SNS
          Properties:
            Topic:
              Ref: NewsTopic

  GetNews:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: GetNews
      Description: Gather information from Ajax calls from web pages
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:Query'
                - 'dynamodb:Scan'
              Resource: '*'
      Events:
        GetNewsApi:
          Type: Api
          Properties:
            Path: /news
            Method: GET

  DeleteNews:
    Type: 'AWS::Serverless::Function'
    Properties:
      CodeUri: DeleteNews
      Description: Delete news item in DynamoDB Table and mp3 file in S3 bucket.
      Policies:
        - Version: '2012-10-17'
          Statement:
            - Effect: Allow
              Action:
                - 'logs:PutLogEvents'
                - 'logs:CreateLogStream'
                - 'dynamodb:DeleteItem'
                - 's3:DeleteObject'
              Resource: '*'
      Events:
        DeleteNewsApi:
          Type: Api
          Properties:
            Path: /news
            Method: DELETE

Outputs:
  WebsiteURL:
    Description: Name of S3 bucket to hold website content
    Value:
      'Fn::Join':
        - ''
        - - 'https://'
          - 'Fn::GetAtt':
              - StaticWebBucket
              - DomainName
  APIEndpointURL:
    Description: URL of your API endpoint
    Value:
      'Fn::Sub': >-
        https://${ServerlessRestApi}.execute-api.${AWS::Region}.amazonaws.com/Prod/news/
  S3WebBucket:
    Description: S3 Bucket Name for web hosting
    Value:
      Ref: StaticWebBucket

Cloud9 Code 창 하단의 Terminal로 접근

1. 정적 웹 호스팅 파일 다운로드 받기

   wget https://s3.ap-northeast-2.amazonaws.com/polly.awsdemokr.com/301_static_web.zip

2. 압축 풀고 폴더 이동

   unzip 301_static_web.zip
   cd 301_static_web

3. Cloud9에서 scripts.js 파일 열어서 CloudFormation Stack에 배포된 Output의 APIEndpointURL 값을 소스코드에 반영 (WebsiteURL이 아니므로 주의)

   var API_ENDPOINT = "https://xxxxxxxxxx.execute-api.ap-southeast-1.amazonaws.com/Prod/news/";
   if (API_ENDPOINT === "")
   {
           alert("scripts.js 파일의 상단에 API Gateway에 배포한 URL을 등록하고 실행하세요.");
   }

4. 정적 웹 포스팅하고자 하는 S3 버킷에 public-read 권한으로 파일을 업로드 (CloudFormation Stack에 배포된 Output의 S3WebBucket 값을 아래에 대체)

   aws s3 sync . s3://cloud9-webapp-staticwebbucket-xxxxxxxxxxxx --acl public-read

5. 웹 브라우저로 정적 웹 페이지에 접속 (CloudFormation Stack에 배포된 Output의 WebsiteURL 값을 웹 브라우저 주소창에 입력)
   1. https://cloud9-webapp-staticwebbucket-xxxxxxxxxxxx.s3.amazonaws.com

웹 페이지 동작 확인

1. 텍스트를 등록
2. 검색
3. 재생
4. 텍스트를 옵션을 주어서 등록
5. 검색
6. 재생
7. 삭제

CloudWatch Logs를 통해서 로그를 확인

로컬 환경에서 테스트하는 방법:

1. LocalStack - A fully functional local AWS cloud stack
   
   1. https://github.com/localstack/localstack
2. DynamoDB 로컬 설정(다운로드 버전)
   1. https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/amazondynamodb/latest/developerguide/DynamoDBLocal.html

압축 풀기

스크립 파일 수정하기

정적 웹 호스팅 파일 S3에 업로드 하기

SAM(template.yml)에 DynamoDB, SNS, S3(Web, Mp3) 리소스 추가하기

"ConvertAudio" Lambda 함수 생성

"GetNews" Lambda 함수 생성

"DeleteNews" Lambda 함수 생성

SAM의 Output 설정

정적 웹 호스팅을 위한 파일 업로드하기

서비스 동작 테스트

SAM을 CloudFormation 스택에 직접 반영하기

1. DynamoDB 테이블 만들기

DynamoDB는 posts 와 관련된 게시물 정보와 생성된 MP3의 URL을 저장합니다.

1. DynamoDB 콘솔에서 " posts "라고 하는 단일 테이블을 만듭니다. 기본 키 id 는 문자열이고,  "New Post" Lambda 함수에 의해 새 레코드는  posts 에 자동으로 추가 생성합니다.
   

2. NoSQL인 DynamoDB를 사용하므로 스키마를 사전에 정의하지는 않겠지만, 사용하게 될 어트리뷰트가 어떤 것이 있는지 살펴 보겠습니다.

   key	value
   id	게시물 ID (UUID로 자동 생성)
   voice	오디오 파일을 생성하는데 사용된 Amazon Polly 음성
   status	처리 상태에 따라서 PROCESSING 또는 UPDATED로 구분
   text	원문 텍스트
   replaceText	변환될 텍스트
   mp3Url	Polly에 의해서 생성된 mp3
   updateDate	수정된 시간

2. mp3 저장을 위한 S3 버킷 만들기

응용 프로그램에서 생성한 모든 오디오 파일을 저장하는 S3 버킷을 만들어야합니다.

1. S3 콘솔로 이동하여 새로운 버킷을 생성합니다. 예제에서는 polly-mp3.awsdemokr.com 이라는 버킷 이름으로 작성하지만, 실습에서는 전 세계적으로 고유한 다른 이름으로 작성합니다.
   

3. SNS 주제 만들기

아키텍처 다이어그램에서 알 수 있듯이 텍스트에 대한 MP3 생성 요청을 오디오 파일로 변환하는 로직을 두 개의 Lambda 함수로 분할했습니다(한자 변환 로직 제외). 몇 가지 이유로 이 작업을 수행했습니다.

첫째, 비동기 호출을 사용하여 애플리케이션에 새 게시물 정보를 보내는 사용자가 새 DynamoDB 항목의 id를 수신하도록 합니다. 이는 "New Post" Lambda 함수가 "Convert to Audio" Lambda 함수를 실행하는 동안 기다리는 것을 피할 수 있습니다. 그래서 나중에 수행해야 할 부분을 id를 통해서 공유 할 수 있습니다. 즉, 새로운 게시물 등록 작업에 대한 응답을 빠르게 클라이언트로 응답할 수 있습니다. 작은 게시물의 경우 오디오 파일로 변환하는 데 수백 밀리 초가 걸릴 수 있지만 글이 길어지면(10만 단어 이상) 텍스트를 변환하는 데 추가적인 시간이 필요할 수 있습니다. 다만, 실시간 스트리밍을 원할 때에는 문제가 되지 않습니다. Amazon Polly는 첫 번째 바이트를 사용할 수 있다면 곧바로 읽기를 시작하기 때문입니다.

두 번째 이유는 Lambda 함수는 5분 동안 실행할 수 있습니다. 이는 게시물을 변환하기 위해 충분한 시간입니다. 미래에 더 큰 것을 변화시키고 자 할 경우 Lambda 대신 AWS Batch를 사용하고자 할 수 있습니다. 애플리케이션의 이 두 부분을 분리하면 이 변경 작업이 훨씬 쉬워집니다. 위와 같이 두 개의 컴포넌트(여기서는 Lambda 함수 두 개)가 있을 때 이를 통합할 수 있습니다. 즉, 두 번째 컴포넌트가 언제 시작할지 알아야 합니다. 여러 가지 방법으로 이 작업을 수행 할 수 있습니다. 이 경우 Amazon SNS를 사용합니다. 새 게시물에 대한 메시지를 첫 번째 함수에서 두 번째 함수으로 보냅니다.

1. 그렇기에 간단한 SNS 주제를 만들어 보겠습니다. SNS 대시보드에서 주제 생성을 할 수 있습니다. 아래와 같이 new_posts 라는 새로운 주제을 생성합니다.
   

4. IAM 역할 만들기

Lambda 함수를 만들기 전에 함수에 대한 IAM 역할을 만들어야 합니다. 역할은 함수가 상호 작용할 수 있는 AWS 서비스(API)를 지정합니다. 세 가지 Lambda 함수 모두에 대해 하나의 역할을 만듭니다. (원래 기능별로 역할을 만들지만, 예제 구현을 위해 하나로 만듭니다.)
역할을 생성하기 위해서 역할에 부여될 정책을 JSON 포맷으로 생성하고, 생성한 정책을 해당 역할에 부여합니다.

1. 콘솔의 서비스에서 IAM을 찾은 다음 역할 메뉴를 선택하고, 역할 만들기 버튼을 눌러 새 역할을 만들기 위한 마법사를 엽니다. 이 역할을 사용할 서비스인  AWS 서비스 의  Lambda 를 선택하고 다음:권한 버튼을 클릭합니다.
   
2. 역할은 정책과 연결되거나 inline으로 정책을 작성하여 연결할 수 있습니다. 여기서는 새로운 정책을 생성하기 위해서 정책 생성 버튼을 클릭 합니다.
   

3. 정책 생성 새 탭이 나타나면, JSON 편집기 탭을 선택하고 아래와 같이 AWS 권한을 정의하는 코드 를 붙여 넣고,  Review policy 버튼을 클릭합니다.

   Lambda 함수를 위한 정책 JSON 코드

   {  
     "Version":"2012-10-17",
     "Statement":[  
       {  
         "Effect":"Allow",
         "Action":[  
           "polly:SynthesizeSpeech",
           "dynamodb:Query",
           "dynamodb:Scan",
           "dynamodb:PutItem",
           "dynamodb:UpdateItem",
           "sns:Publish",
           "s3:PutObject",
           "s3:PutObjectAcl",
           "s3:GetBucketLocation",
           "logs:CreateLogGroup",
           "logs:CreateLogStream",
           "logs:PutLogEvents",
           "lambda:InvokeFunction"
         ],
         "Resource":[  
           "*"
         ]
       }
     ]
   }

   

4. 정책 이름을 LambdaPostsPolicy 로 등록하고, Create policy 버튼을 클릭합니다.
   
5. 다시 역할 만들기 화면으로 이동한 다음, 새로 고침 버튼으로 정책을 갱신해준 다음 새롭게 만들어진 정책( LambdaPostsPolicy )을 검색해서 선택 하고, 다음:검토 버튼을 클릭합니다.
   
6. 역할 이름은 LambdaPostsRole 로 지정하고 설정된 정책을 확인한 후 역할 만들기 를 실행합니다.
   

생성된 LambdaPostsRole 역할은 앞으로 만들 Lambda 함수에 연결하여, 정책에 정의되어 있는 서비스들에 접근하여 읽기 또는 쓰기 작업을 수행할 수 있는 권한을 부여하는데 사용합니다.

5. "New Post" Lambda 함수 만들기

첫 번째로 만들 Lambda 함수는 이 애플리케이션의 시작점입니다. 오디오 파일로 변환해야하는 새 게시물에 대한 정보를 받습니다.

1. AWS 관리 콘솔에서 Lambda 를 선택하고 함수 만들기 버튼을 이용해서  함수 만들기 버튼을 선택합니다.
   
2. 새로운 함수의 이름은 PostReader_NewPost 라고 합시다. 런타임에서는 Python 2.7 을 선택합니다. 역할은 기존 역할 선택 을 선택하고, 위에서 생성한 LambdaPostsRole 을 연결합니다. 그리고 함수 생성 버튼을 클릭합니다.
   

3. 아래 코드를 이 Lambda 함수의 코드로 변경합니다. 한자를 한글로 변환할 수 있는 다른 Lambda 함수를 호출(invoke)할 수 있습니다. 전처리가 필요할 경우, 함수에 추가 하거나 별도의 함수를 작성하여 호출하도록 구성할 수 있습니다. 항상 해당 함수를 호출하지 않아도 되거나, 다른 언어(여기서는 Java로 구현된 한자 변환 함수)로 구현한 함수를 연결할 수 있습니다.

   PostReader_NewPost

   import boto3
   import os
   import json
   import uuid
   import datetime
   
   def lambda_handler(event, context):
   
       recordId = str(uuid.uuid4())
       voice = event["voice"]
       originText = event["text"]
       hanja = event["hanja"]
       updateDate = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    
       print('Generating new DynamoDB record, with ID: ' + recordId)
       print('Input Text: ' + originText)
       print('Selected voice: ' + voice)
    
       # Hanja to Korean
       if hanja:
           lambda_client = boto3.client('lambda')
           invoke_response = lambda_client.invoke(
               FunctionName = "HanjaToKorean",
               InvocationType = 'RequestResponse',
               Payload = json.dumps({"inputText": originText})
           )
           data = invoke_response['Payload'].read()
           resultText = json.loads(data)
           replaceText = resultText['outputText']
           print('Hanja to Korean Text: ' + replaceText)
       else:
           replaceText = originText
    
       # Creating new record in DynamoDB table
       dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
       table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
       table.put_item(
           Item={
               'id' : recordId,
               'voice' : voice,
               'text': originText,
               'replaceText': replaceText,
               'status' : "PROCESSING",
               'updateDate': updateDate
           }
       )
    
       # Sending notification about new post to SNS
       client = boto3.client('sns')
       client.publish(
           TopicArn = os.environ['SNS_TOPIC'],
           Message = recordId
       )
    
       return recordId

4. Lambda 함수 코드 편집기는 AWS Cloud9 IDE가 내장되어 있어서 코드 편집을 웹 브라우저에서도 쉽게 할 수 있는 환경을 제공합니다.
   
5. 위 Lambda 함수 코드는 아래와 같은 기능을 수행합니다.
   1. 세 개의 입력 매개 변수를 검색합니다.
      1. voice - Amazon Polly에서 지원하는 목소리 중 하나
      2. text - 오디오 파일로 변환하려는 게시물의 텍스트
      3. hanja - 한자를 한글로 변경할지 여부 확인 플래그
   2. 한자를 한글로 번역해야 할 경우 한글로 변환합니다.
   3. 새 게시물에 대한 정보가 있는 DynamoDB 테이블에 새 레코드를 만듭니다.
   4. 새 게시물에 대한 정보를 SNS에 게시합니다 (DynamoDB 항목의 id인 게시물 id가 메시지로 게시됩니다)
   5. 사용자에게 DynamoDB 항목의 id를 반환합니다.
6. 또한 PostReader_NewPost Lambda 함수는 DynamoDB 테이블 및 SNS 주제의 이름을 알아야 합니다. 이 값을 제공하기 위해 다음 환경 변수를 사용합니다.
   
   1. DB_TABLE_NAME - DynamoDB 테이블의 이름 (여기에서는 posts )
   2. SNS_TOPIC - 우리가 만든 SNS 주제의 Amazon Resource Name, ARN은 SNS 서비스의 주제에서 찾을 수 있습니다.

      
      코드 바로 아래에 환경 변수에서 값을 넣어 줍니다.
      

7. 실행 역할 에서 LambdaPostsRole 이 지정되어 있는지 확인하고, 제한 시간은 1분 으로 변경합니다.(Hanja to Korean 실행에서 발생할 수 있는 지연시간 고려)
   

8. " PostReader_NewPost " Lambda 기능이 준비되었습니다. 만약 테스트를 하려면, 다음 입력 데이터를 입력 데이터로 호출합니다.

   PostReader_NewPost Lambda 함수 테스트 이벤트 구성

   {
     "voice": "Seoyeon",
     "text": "안녕, 난 서연이야. Polly 서비스에서 텍스트를 읽어주는 서비스를 제공하고 있어.",
     "hanja": false
   }

9. 테스트를 위하여 테스트 이벤트 구성을 시작합니다.
   
   
   아래와 같이 테스트 이벤트를 구성합니다.
   
10. 테스트 전 저장 을 하고, 테스트 를 수행하면 다음과 같은 실행 결과 를 볼 수 있습니다.
    
11. 테스트 결과, DynamoDB의 posts 테이블에서 새 레코드로 등록되는 것을 확인할 수 있습니다.
    

6. "Hanja to Korean" Lambda 함수 만들기

이 예제에서는 한자를 한글로 변환하는 Lambda 함수는 Java로 제작합니다. 동작 로직은 텍스트에서 한자 코드가 발견될 경우, 첨부된 hanjatohangle.xml 파일의 매핑 정보를 이용하여 한자를 한글로 변환시켜 줍니다. Java 파일은 컴파일을 하고, Jar 파일을 생성하여 Lambda에 직접 업로드하여 배포할 수 있습니다.
여기서는 Maven을 사용하여 Java 코드를 빌드하고, 배포 패키지를 Lambda 함수에 배포하는 방법을 살펴 보겠습니다. (참고: IDE 없이 Maven을 사용하여 .jar 배포 패키지 만들기(Java))

1. 한자를 한글로 변환하는 소스코드를 다운로드 받고 압축을 해제한 후 파일 구조를 확인합니다: 다운로드 받기
   
2. Maven을 CLI에서 실행하기 위하여 다음과 같이 설치합니다.
   

   1. Linux 일 경우 패키지 관리자를 이용해서 다음과 같이 설치합니다.

      sudo apt-get install maven

   2. 만약 Homebrew를 사용하는 경우에는 아래와 같이 설치합니다.

      brew install maven

3. 프로젝트를 빌드 하기 위해서는 HanjaToKorean 폴더에서 다음의 명령을 수행합니다. Maven을 수행하기 전 JDK가 설치되어 있지 않다면, JDK를 설치합니다.

   mvn package

   

4. 새로 작성 하는 Lambda 함수의 이름은  HanjaToKorean 이고, 런타임은 Java 8 을 선택하고, 기존 역할 선택 에서 LambdaPostsRole 을 지정하고 함수 생성 버튼을 클릭합니다.
   
5. 핸들러에 hanja.HanjaToKorean::handleRequest (hanja 패키지의 HanjaToKorean 클래스에 있는 handlerRequest 함수가 시작 함수를 의미)을 지정하고, 함수 패키지에 Maven에서 빌드한 결과로 생성한  lambda-java-hanja-1.0-SNAPSHOT.jar 파일을 업로드 합니다. (Maven 빌드한 target 폴더에 존재)
   
6. Lambda 실행 제한 시간을 1분 으로 설정 합니다.
   
7. 함수 저장 및 테스트하기
   1. 함수의 모든 설정이 완료되면 저장하고 테스트를 합니다. 테스트 이벤트 구성은 아래와 같습니다.
      
   2. 테스트 이벤트를 구성합니다. (식사 前後의 운동 효과)
      
   3. 테스트 결과를 확인 합니다. 한자가 한글로 정상적으로 변환되는 것을 확인합니다.
      
   4. PostReader_NewPost  Lambda 함수 테스트로 다시 돌아가서 한자가 정상적으로 한글로 변환되는지 테스트 합니다.
      
   5. 다음의 문장을 테스트 합니다. (식사 前後의 운동 효과에 대해서 알아 봅시다.)
      
   6. 한자가 한글로 정상적으로 변환이 되는지 확인합니다.
      

7. "Convert to Audio" Lambda 함수 만들기

DynamoDB 테이블에 저장된 텍스트를 오디오 파일인 "Convert to Audio"로 변환하는 Lambda 함수를 만들어 보겠습니다.

1. 새로운 함수 생성 을 합니다. 새로운 함수의 이름은 PostReader_ConvertToAudio , 런타임은 Python 2.7 , 기존 역할 선택 은 LambdaPostsRole 을 설정하고 함수 생성 버튼을 클릭합니다.
   
2. PostReader_ConvertToAudio Lambda 함수는 SNS 주제에 의해서 트리거 됩니다. Designer 에서 SNS 를 클릭하여 함수 좌측편에  SNS을 트리거로 추가합니다. 트리거 구성에 SNS 주제는 new_posts 를 설정합니다. 아래 트리거 활성화 에 체크하고 추가 버튼을 클릭합니다.
   

3. Lambda 함수 코드를 작성하기 위해서 다시 PostReader_ConvertToAudio 를 클릭하고 함수 코드를 아래에 있는 코드로 대체합니다.

   PostReader_ConvertToAudio

   import boto3
   import os
   from contextlib import closing
   from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr
   
   def lambda_handler(event, context):
   
       postId = event["Records"][0]["Sns"]["Message"]
       print "Text to Speech function. Post ID in DynamoDB: " + postId
       
       #Retrieving information about the post from DynamoDB table
       dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
       table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
       postItem = table.query(
           KeyConditionExpression=Key('id').eq(postId)
       )
       
       text = postItem["Items"][0]["replaceText"]
       voice = postItem["Items"][0]["voice"] 
       rest = text
       
       #Because single invocation of the polly synthesize_speech api can 
       # transform text with about 1,500 characters, we are dividing the 
       # post into blocks of approximately 1,000 characters.
       textBlocks = []
       while (len(rest) > 1100):
           begin = 0
           end = rest.find(".", 1000)
   
           if (end == -1):
               end = rest.find(" ", 1000)
               
           textBlock = rest[begin:end]
           rest = rest[end:]
           textBlocks.append(textBlock)
       textBlocks.append(rest)            
   
       #For each block, invoke Polly API, which will transform text into audio
       polly = boto3.client('polly')
       for textBlock in textBlocks: 
           response = polly.synthesize_speech(
               OutputFormat='mp3',
               Text = textBlock,
               VoiceId = voice
           )
           
           #Save the audio stream returned by Amazon Polly on Lambda's temp 
           # directory. If there are multiple text blocks, the audio stream
           # will be combined into a single file.
           if "AudioStream" in response:
               with closing(response["AudioStream"]) as stream:
                   output = os.path.join("/tmp/", postId)
                   with open(output, "a") as file:
                       file.write(stream.read())
   
       s3 = boto3.client('s3')
       s3.upload_file('/tmp/' + postId, 
         os.environ['BUCKET_NAME'], 
         postId + ".mp3")
       s3.put_object_acl(ACL='public-read', 
         Bucket=os.environ['BUCKET_NAME'], 
         Key= postId + ".mp3")
   
       location = s3.get_bucket_location(Bucket=os.environ['BUCKET_NAME'])
       region = location['LocationConstraint']
       
       if region is None:
           url_begining = "https://s3.amazonaws.com/"
       else:
           url_begining = "https://s3-" + str(region) + ".amazonaws.com/" \
       
       url = url_begining \
               + str(os.environ['BUCKET_NAME']) \
               + "/" \
               + str(postId) \
               + ".mp3"
   
       #Updating the item in DynamoDB
       response = table.update_item(
           Key={'id':postId},
             UpdateExpression=
               "SET #statusAtt = :statusValue, #urlAtt = :urlValue",                   
             ExpressionAttributeValues=
               {':statusValue': 'UPDATED', ':urlValue': url},
           ExpressionAttributeNames=
             {'#statusAtt': 'status', '#urlAtt': 'mp3Url'},
       )
           
       return

4. 함수 코드는 아래와 같은 기능을 수행합니다.

   1. 입력 메시지 (SNS 이벤트)에서 오디오 파일로 변환해야하는 DynamoDB 항목의 ID (게시물 ID)를 검색합니다.

   2. DynamoDB에서 변환에 필요한 텍스트를 추출합니다. synthesize_speech API의 입력 텍스트 크기 제한이 1,500 자이기 때문에 1,000 자의 블록으로 나누어서 호출합니다. 각각의 블록은 오디오 스트림으로 변환 한 후 다시 결합합니다.
   3. 텍스트를 오디오 스트림으로 변환합니다.
   4. 오디오(MP3) 파일을 S3 버킷에 배포합니다.
   5. S3 버킷 및 새 상태에 대한 참조로 DynamoDB 테이블을 업데이트합니다.
5. "New Post" Lambda 함수와 마찬가지로, 이 Lambda 함수와 상호 작용할 수 있는 서비스를 알릴 필요가 있습니다. 이러한 값을 제공하기 위해 다음 환경 변수와 값을 사용합니다:
   
   1. DB_TABLE_NAME – DynamoDB 테이블의 이름 (이 경우에는 posts 입니다)
   2. BUCKET_NAME – MP3 파일을 저장하기 위해 만든 S3 버킷의 이름 (이 예제에서의 버킷 이름은 polly-mp3.awsdemokr.com 입니다.)
      
   3. 변환하려는 게시물이 상당히 클 수 있으므로 단일 코드 실행의 최대 길이인  5분 으로 연장합니다.
      
6. "New Post" 기능을 다시 테스트하면, SNS에 주제에서 트리거 되면서 "Convert to Audio"기능도 실행됩니다. Amazon Polly에서 생성한 MP3 파일은 S3 버킷에 저장됩니다. 모든 설정이 완료되었으면 저장합니다.
   

8. "Get Post" Lambda 함수 만들기

세 번째 Lambda 함수는 데이터베이스에서 게시물에 대한 정보를 검색하는 메소드를 제공합니다.

1. PostReader_GetPost 라는 함수를 만들것이고, 이전과 마찬가지로 Python 2.7 을 런타임으로 사용하고 기존 역할 로 LambdaPostsRole 을 선택하고 트리거는 지정하지 않습니다.
   

2. 이번 코드는 매우 짧습니다. 이 함수는 게시물 id (DynamoDB 항목의 id)를 얻고 이 id를 기반으로 모든 정보(오디오 파일이있는 경우 S3 링크 포함)를 반환합니다. 입력 매개 변수가 별표(*)인 경우 좀 더 사용자 친화적인 것으로 만들기 위해 Lambda 함수는 데이터베이스에서 모든 항목을 반환합니다. (항목이 많을 경우 성능이 저하 될 수 있고 오랜 시간이 걸릴 수 있으므로 테스트용으로 사용하지만, 이 방법을 추천하지 않습니다.)

   PostReader_GetPost

   import boto3
   import os
   from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr
   
   def lambda_handler(event, context):
   
       postId = event["postId"]
   
       dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
       table = dynamodb.Table(os.environ['DB_TABLE_NAME'])
   
       if postId == "*":
           items = table.scan()
       else:
           items = table.query(KeyConditionExpression=Key('id').eq(postId))
   
       return items["Items"]

3. 여기에서도 DynamoDB 테이블의 이름인 posts 를 함수의 환경 변수로 제공합니다.
   

4. 다음을 입력 데이터로 함수를 실행하여 함수를 테스트하십시오.

   {
     "postId": "*"
   }

5. 현재 DynomoDB를 scan 한 결과를 확인할 수 있습니다.
   
   

9. Lambda 함수를 RESTful 웹 서비스로 만들기

마지막으로해야 할 일은 애플리케이션 로직을 RESTful 웹 서비스로 노출시켜 표준 HTTP 프로토콜을 사용하여 쉽게 호출 할 수 있도록 합니다. 이를 위해 Amazon API Gateway를 사용합니다.

1. API Gateway 콘솔에서 시작 버튼을 눌러서 API를 생성을 시작합니다.
   
2. 새 API 를 생성할 것이고 API의 리소스 이름은 PostReader 로 할당하고, API 생성 버튼을 클릭합니다.
   
3. API가 생성 된 후, 우리는 두 개의 HTTP 메소드(작업 버튼을 클릭 후 메서드 생성)를 생성하고 CORS 설정을 합니다.
   1. POST 메서드는 PostReader_NewPost Lambda 함수를 호출합니다.
      
   2. GET 메소드의 경우 API는 PostReader_GetPost Lambda 함수를 호출합니다.
      
   3. 마지막은은 CORS 활성화(교차 출처 자원 공유) 설정입니다. 이 메소드를 사용하면 다른 호스트 이름이 있는 웹 사이트에서 API를 호출 할 수 있습니다.
      
4. 반환해야하는 게시물의 ID에 대한 정보를 제공하는 쿼리 매개 변수인 postId에 대해 GET 메서드를 구성합니다.
   1. GET 메서드를 클릭하고 메서드 요청을 클릭합니다.
      
   2. GET 메서드 요청에서 URL 쿼리 문자열 파라미터를 클릭해서 postId 대한 쿼리 문자열 정보를 추가합니다.
      
   3. Lambda 함수(PostReader_GetPost)는 입력 데이터를 JSON 형식으로 수신하기 때문에 쿼리 문자열 변수를 JSON 형식으로 매핑하도록 API를 구성해야 합니다. 이를 위해 통합 요청 을 클릭합니다.
      

   4. 쿼리 문자열 파라미터인 postId를 Lambda가 인식할 수 있는 JSON 형태로 다음과 같이 매핑 테이블을 작성하고 저장합니다.

      쿼리 문자열 변수를 JSON으로 매핑

      {
        "postId" : "$input.params('postId')"
      }

      

5. API 설정이 완료 되었습니다. 배포를 해서 애플리케이션에서 호출할 수 있는 URL을 얻습니다. 작업 에서 API 배포 를 선택합니다.

   

6. API를 Dev 스테이지로 배포를 합니다. 개발, 테스트, 프로덕션에 이르기까지 다양한 스테이지로 나누어서 배포가 가능합니다. 여기서는 dev 스테이지로 배포합니다.

   

7. API 배포까지 완료되었습니다. 해당 API를 호출 할 수 있는 URL이 생성되었음을 확인할 수 있습니다.

   

배포가 완료되면 해당 API를 호출할 수 있는 URL이 표시됩니다. 앞으로 동적 컨텐츠 API 호출은 이 URL로 호출할 것이기에 해당 URL을 메모합니다.

10. 정적 웹 서비스를 위한 S3 버킷 생성 및 배포

Amazon S3는 정적 웹 페이지를 호스팅 할 수 있습니다. 다음의 링크를 통해 정적 웹 호스팅을 하기 위한 패키지를 다운로드 할 수 있습니다: 3개의 파일(html, css, javascript)가 포함되어져 있으며, javascript를 사용하여 동적 컨텐츠 API 호출을 API Gateway로 연결합니다.

다음의 순서로 진행합니다.

1. 클라이언트 PC에 패키지 파일을 다운로드 받고 압축을 해제합니다.
2. 기존에 생성한 Amazon API Gateway의 URL을 연결하기 위해서 scripts.js  파일을 열어서 API를 배포하고 받은 URL로 수정합니다.
   
3. Amazon S3 버킷을 하나 생성합니다. (S3 버킷 이름은 모든 리전에 유일해야 하므로 이름을 작성할 때 주의합니다.)
   
4. 생성한 S3 버킷에 위에서 제공한 3개의 파일을 업로드 합니다.
   
5. 버킷의 속성에서 정적 웹 사이트 호스팅을 선택하여 활성화 하고, 색인 파일의 이름을 index.html 입력하십시오.
   
   

6. 마지막 단계는 우리 웹 사이트에 모든 사람이 액세스 할 수 있도록 버킷의 권한을 변경하는 것입니다. 권한 탭에서 다음 정책을 추가하여 버킷 정책을 편집하십시오. 12번째 줄에 BUCKET_NAME 을 방금 생성한 S3 버킷의 이름으로 교체 하십시오.

   S3 버켓에 대한 접근 권한 설정

   {  
     "Version":"2012-10-17",
     "Statement":[  
       {  
         "Sid":"PublicReadGetObject",
         "Effect":"Allow",
         "Principal":"*",
         "Action":[  
           "s3:GetObject"
         ],
         "Resource":[  
           "arn:aws:s3:::BUCKET_NAME/*"
         ]
       }
     ]
   }

11. 최종 테스트

모든 준비가 끝났습니다. 정적 웹 사이트 호스팅 탭에서 URL을 찾아서 웹 사이트가 작동하는지 확인할 수 있습니다. 상단의 정적 웹 페이지 호스팅에 나와 있는 엔드포인트로 접속하면 아래와 같은 웹 페이지가 나타납니다.

1. 먼저 음성으로 변환하고자 하는 목소리를 선택합니다. 한국어 지원이 되는 Seoyeon을 선택합니다. 그리고 텍스트를 입력합니다. 한자 변환이 필요할 경우 체크 합니다. 마지막으로 음성 변환 시작 버튼을 누릅니다. API Gateway를 통해서 POST 메서드로 등록 메시지가 전달 됩니다. Lambda 함수에서 바로 인식할 수 있도록 POST Data는 JSON 형태로 전송합니다.
   
2. 게시물이 등록되면 게시물 등록 번호가 자동으로 생성됩니다. 등록된 게시물의 텍스트는 SNS 주제가 트리거 되면서 실행되는 Lambda 함수에 의해 MP3를 생성하고 다음과 같이 게시물 등록 번호로 조회가 가능합니다. 입력하는 텍스트의 크기에 따라 오디오 파일로 변환하는 데 몇 초 또는 몇 분이 걸릴 수 있습니다. 제공한 게시물 정보를 검색하려면 게시물 등록 번호 검색에 게시물 ID 또는 *를 입력하십시오. 조회를 하면 텍스트를 확인하거나 음성으로 변환된 MP3를 재생할 수 있습니다.
   

결론

이 게시물에서 텍스트를 수십 개의 언어로 음성으로 변환하고 그 텍스트를 훨씬 더 많은 목소리로 말할 수있는 애플리케이션을 만들었습니다. 블로그 게시물을 음성으로 변환하는 애플리케이션을 만들었지만 웹 사이트에서 텍스트를 변환하거나 웹 애플리케이션에서 음성 기능을 추가하는 등의 다른 목적으로 블로그 게시물을 사용할 수 있습니다. 그리고 서버리스 서비스들만 이용해서 구축했습니다. 즉, 유지 관리하거나 패치해야 하는 서버들이 존재하지 않습니다. 기본적으로 AWS Lambda, Amazon API Gateway, Amazon S3 및 Amazon DynamoDB는 다수의 가용 영역을 사용하기 때문에 애플리케이션은 고가용성(HA)을 가집니다. 뿐만 아니라, Wordpress를 사용하고 있다면, Wordpress Polly Plugin을 이용하면 손쉽게 Polly를 사용할 수 있습니다. 그럼 이 다음에는 무엇을 할 수 있을까요? 이런 접근법을 사용하면 이전에 가능했던 것보다 더 나은 사용자 경험을 제공하는 새로운 애플리케이션을 상상하고 구축할 수 있습니다. 

기타 자료

1. 가나다