【自習】AWS DynamoDB

PMする上で必要になってきたのでおさらい

AWS DynamoDBとは？

AWSが提供するスケーラブルなフルマネージド型NoSQLデータベースサービス。 高い可用性、低レイテンシ、スケーラビリティを備えており、リアルタイムアプリケーションに最適。

DynamoDBの特徴

1. サーバーレス

   • インフラ管理が不要。必要に応じて自動スケール。
   • プロビジョニング（リソース確保）やパッチ適用が不要。

2. スケーラブル

   • 数バイトのデータから数テラバイト規模まで自動スケール。
   • スループット（読み取り/書き込み性能）を動的に調整可能。

3. 高速なパフォーマンス

   • ミリ秒単位の低レイテンシでデータを処理。
   • リアルタイムのレスポンスが必要なアプリケーションに適している。

4. データモデルの柔軟性

   • キー/値ストア型とドキュメント型の両方に対応。
   • JSONや属性を持つ複雑なデータも扱える。

5. フルマネージド

   • 高可用性（マルチAZ配置）とデータの耐障害性を自動で提供。

6. イベント駆動

   • DynamoDB Streamsを使ってデータの変更をトリガーとして他のサービス（例: Lambda）を実行可能。

DynamoDBの基本構造

1. テーブル

• データを格納する基本単位。
• 各テーブルにはプライマリキーが設定される。

2. アイテム

• テーブル内のデータの1つの単位（行に相当）。
• アイテムは属性を持つ（列に相当）。

3. 属性

• アイテムを構成するデータフィールド（値）。
• 型: 文字列（String）、数値（Number）、ブール値（Boolean）、マップ（Map）、リスト（List）など。

4. プライマリキー

• 各アイテムを一意に識別するキー。
  • パーティションキー: 単一キーでアイテムを識別。
  • パーティションキー＋ソートキー: 複数属性を組み合わせて識別。

DynamoDBの主なユースケース

1. セッションデータの管理

• シナリオ: ユーザーのログインセッション情報を保存。
• 理由:
  • 高速なデータ読み書き。
  • セッションデータは軽量でスケールが必要。

2. リアルタイムアプリケーション

• シナリオ: チャットアプリ、IoTデバイスのデータ管理。
• 理由:
  • ミリ秒単位のレスポンス。
  • DynamoDB Streamsでリアルタイム処理。

3. ショッピングカートや在庫管理

• シナリオ: Eコマースサイトでのショッピングカートデータ。
• 理由:
  • 柔軟なデータモデル。
  • 高可用性でスケール可能。

4. ゲームのリーダーボード

• シナリオ: スコアランキングやプレイヤーデータの管理。
• 理由:
  • ソートキーを使った効率的なスコアランキングの取得。

5. データキャッシュ

• シナリオ: 頻繁にアクセスされるデータの保存。
• 理由:
  • 高速で低レイテンシの読み取り。

DynamoDBの料金体系

DynamoDBの料金は、以下の項目に基づいて課金されます：

1. プロビジョンドスループット

   • 読み取りキャパシティユニット（RCU）:
     • 1秒間に1つのデータ（最大4KB）を強力整合性で読み取れる単位。
   • 書き込みキャパシティユニット（WCU）:
     • 1秒間に1つのデータ（最大1KB）を書き込める単位。

2. オンデマンドモード

   • データ読み書きのリクエスト数に基づく課金（使用量が不規則な場合に適）。

3. ストレージ

   • 保存されるデータの量に応じて課金（$0.25/GB/月）。

4. DynamoDB Streams

   • データ変更イベントを使用する場合、ストリームの利用料金が発生。

5. バックアップとリストア

   • 自動バックアップ: 無料。
   • オンデマンドバックアップ: 保存容量に応じて課金。

DynamoDBの導入手順

1. テーブルの作成

1. AWSコンソールで「DynamoDB」を開く。
2. 「テーブルを作成」をクリック。
3. テーブル名とプライマリキーを指定。
   • 例: パーティションキー = UserID。

2. データの挿入

• コンソールからデータを直接入力。
• または、AWS SDKやCLIを使ってデータを挿入。

3. データの取得

• プライマリキーでアイテムをクエリ。
• ソートキーを使った範囲検索も可能。

4. DynamoDB Streamsの設定（オプション）

• ストリームを有効にしてデータ変更イベントを処理。

DynamoDBのメリットとデメリット

メリット

1. スケーラビリティ
   • 自動スケールで、大量のトラフィックにも対応。
2. 高可用性
   • マルチAZ配置で耐障害性を確保。
3. サーバーレス
   • インフラ管理が不要で、アプリケーション開発に集中できる。

デメリット

1. 複雑なクエリには不向き
   • SQLのようなJOIN操作がないため、リレーショナルデータベースが必要な場合は適さない。
2. 設計が重要
   • プライマリキーやアクセスパターンを適切に設計しないと、パフォーマンスが低下。

DynamoDBのベストプラクティス

1. 適切なプライマリキー設計

   • 頻繁にアクセスするデータを効率的に取得できるキーを設定。

2. オンデマンドモードの活用

   • 使用量が不規則な場合は、オンデマンドモードでコスト最適化。

3. DynamoDB Streamsの活用

   • データの変更をリアルタイムでトリガーに利用。

4. データモデリングの計画

   • アクセスパターンを事前に設計してパフォーマンスを最大化。

感想

NoSQLとRDBの使い分けについて、詳しく理解していないと選定が難しい。その辺りは実際に触ってみないとわからない気がする。