【AWS】モダンなDB設計

昨今のDB設計は一昔前に比べると変わってきています。

	従来の要件	新しい要件
ユーザー数	10万	100万
データ量	GB〜TB	TB〜EB
場所	社内	グローバル
パフォーマンス	秒	ミリ秒/マイクロ秒
リクエスト数	万	百万
アクセス手法	社内サーバー	モバイル/IoT
拡張	スケールアップ	スケールアウト
支払い	前払い	従量課金制度
開発者のアクセス頻度	日次/週次/月次	APIアクセス

昨今必要な考え方

用途に合わせて選ぶデータベースを変える必要性が発生してきている。下記のような種類がある。

• リレーショナル
• キーバリュー
• ドキュメント
• インメモリー
• グラフ
• 時系列
• 台帳

リレーショナル(Amazon RDS)

マネージドサービス

Aurora

Amazonがクラウドを使いこなすために設計した全く新しいDBエンジン、MySQLとの互換性があります。

Community

Commerical

キーバリュー（Dynamo DB)

マネージドサービス、NoSQL

Redis

Memcached

ドキュメント(Amazon DocumentDB)

• マネージドサービス、JSONやXML等の不定形なデータ構造に対応する。
• MongoDBに互換性があります。
• 複雑なデータモデリングを容易に表現することが可能です。
• 読み取り件数を数百万/秒までスケールすることが可能です。

頻繁に変更される属性情報

• Amazon.comの商品属性情報
• アプリケーションログ
• デバイスログ

RDBではスキーマ設計が必要

ドキュメントDBはRDBに比べて楽です。スキーマを事前に決められないデータを格納するのに効果的です。

• 全ての属性情報定義は難しい。
• 属性を定義しないとINSERTできない。

インメモリー(Amazon ElasticCache)

特徴

• マネージドサービス
• KVS(キーバリューストア)
• 最大限メモリで処理するので短いレイテンシで応答ができます。
• 短い応答時間が期待できる。

リアルタイム性の高いアプリケーション

• レイテンシ・クリティカルな処理
• Webサイト・ゲーム・デバイス等

RDBではマイクロ秒レベルのレイテンシが難しい

• ディスクベースの処理ではレイテンシに限界がある。
• スキャンや結合にコストがかかる。（RDBの柔軟なSQLにはコストがかかる。）

キャッシュが可能

• 障害時のデータ消失リスクを許容できる。
• インメモリのために障害によるデータ損失のリスクがある。
• 非同期レプリケーションでも可能

ユースケース

• データキャッシュ
• 推論キャッシュ
• クエリキャッシュ

グラフ(Amazon Nepture)

マネージドサービス、データ同士を相互に結び付けてデータ同士の関係をグラフという形で表します。複雑な関係性を表すのに使われます。多：多の関係を示します。

時系列(Amazon TimeStream)

マネージドサービス

台帳(Amazon QLDB)

マネージドサービス