【第16回】NoSQL(3)-DynamoDB-Amazon DynamoDBの概要及び構築と認証情報の設定


クラウドの普及に伴い、ビッグデータやキーバリュー型データの格納など、ますます活用の機会が広がりつつあるNoSQLデータベース。 第3回は代表的なNoSQLプロダクトであるAmazon DynamoDBやApache Cassandra、Amazon ElastiCacheへアクセスするSpringアプリケーションを開発する方法について、わかりやすく解説します。

本連載では、以下の様なステップで進めています。


  1. NoSQLデータベースの特徴とデータ特性
    • CAP定理を元にしたデータベースの分類とデータ特性
    • AP型データベースAmazon DynamoDBとApache Cassandraの特徴
  2. Amazon DynamoDBへアクセスするSpringアプリケーション
    • Amazon DynamoDBの概要及び構築と認証情報の作成
    • Spring Data DynamoDBを用いたアプリケーション(1)
    • Spring Data DynamoDBを用いたアプリケーション(2)
  3. Apache CassandraへアクセスするSpringアプリケーション
    • Apache Cassandraの概要及びローカル環境構築
    • Spring Data Cassandraを用いたアプリケーション(1)
    • Spring Data Cassandraを用いたアプリケーション(2)
  4. Amazon ElastiCacheへアクセスするSpringアプリケーション
    • AmazonElasiCacheの概要及びローカル環境でのRedisServer構築
    • Spring SessionとSpring Data Redisを用いたアプリケーション(1)
    • Spring SessionとSpring Data Redisを用いたアプリケーション(2)
    • Amazon ElastiCacheの設定
    • セッション共有するECSアプリケーションの構築(1)
    • セッション共有するECSアプリケーションの構築(2)


前回 AP型データベースAmazon DynamoDBとApache Cassandraの特徴 では、AP型データベースである、Amazon DynamoDB及びApache Cassandraについて、分散モデルやデータ配置、リレーショナルデータベースとの機能的な差異を整理しました。 今回はAmazon DynamoDBの概要を説明し、実際に構築してみます。


Amazon DynamoDBの概要


Amazon DynamoDBは、AWSフルマネージドなAP型NoSQLデータベースで、特に項目属性定義が必要ないスキーマレスのテーブル構成です。 リージョンごとにデータベースが構築されるサービスであり、異なるアベイラビリティゾーンにデータが３箇所レプリケーションされます。 データは以下の通りのオプションで、読み込みは結果整合性か強い読み込み整合性かを選択できます。


Amazon DynamoDBの結果整合性のオプション
結果整合性のオプション    
読込 【結果整合性のある読込】 2/3以上の読込で結果一致した場合正常応答
  【強い読込整合性】 全てのReadRepairが完了している状態で、結果を応答
書込 【結果整合性のある書込】 2/3以上の書込が成功した場合正常応答


データを一意に識別するためのプライマリーキー(PrimaryKey)は、パーティションキー(PartitionKey)あるいはソートキー(SortKey)との組み合わせで構成されます。 原則プライマリーキー以外の検索はできませんが、代わりに任意の属性をパーティションキーとするグローバルセカンダリインデックス(GlobalSecondaryIndex：GSI)と パーティションキーと別の属性とを組み合わせて作成するローカルセカンダリインデックス(LocalSecondaryIndex：LSI)が利用できます。

また、DynamoDBでは、AWSの各種サービスと統合されています。デフォルトでIAMによりきめ細やかにアクセス制御され、実行メトリクスをCloudWatchと連携されますし、 AWS Lambdaと統合して、項目レベルの変更が発生した場合に、通知を送信できます。また、Amazon Elasticsearchを使ってDB項目のフリーテキスト検索が可能になります。

加えて、DynamoDBはクロスリージョンでグローバルテーブルの構築が可能です。複数のリージョンで同一のデータを参照・更新できますが、 複数のリージョンを跨いで１つのテーブルとなる様にデータノードを配置するのではなく、リージョンごとにレプリケーションを作成する形になります。 そのため、異なるリージョンでほぼ同時に更新が発生した場合、レプリカテーブルへの反映は数秒程度で反映されますが、最新の書き込みの方が反映されるため注意が必要です。


注釈

ローカルセカンダリインデックスはテーブルとインデックスの合計サイズが各パーティションキーごとに20GBまでで制限されます。


Amazon DynamoDBの構築


それでは、DynamoDBを構築してみましょう。AWSコンソールの「DynamoDB」サービスから、「テーブルの作成」ボタンを押下し、以下の要領に則って入力します。

  • テーブル名：任意のテーブル名を入力
  • プライマリーキー：パーティションキー及びオプションでソートキー名を入力。
  • デフォルトの設定：チェックする


../_images/management-console-dynamodb-create-db-1.png


データベースの作成は以上で完了です。合わせてコンソール上からテーブルにデータを追加してみましょう。作成したテーブルを選択し、「項目」タブから「項目の作成」ボタンを押下してください。


../_images/management-console-dynamodb-add-data-1.png


パーティションキーやソートキーに加えて、テキストデータを「sampleText」という属性名を追加してデータ追加し、「保存」ボタンを押下します。


../_images/management-console-dynamodb-add-data-2.png


ユーザ・認証情報の作成


次回以降作成するアプリケーションでローカル環境からDynamoDBへアクセスするために必要なユーザ及び認証情報を作成しておきましょう。 「IAM」サービスから「ユーザ」メニューを作成し、「ユーザの作成」ボタンを押下し、以下の要領に則って入力してください。

  • ユーザ名：任意の名前を入力
  • アクセスの種類：アプリケーションからアクセスするユーザを作成するので、「プログラムによるアクセス」を選択します。


../_images/management-console-iam-create-user-1.png


アクセス権限を追加します。グループを作成しても良いですが、ここでは、直接ユーザにDynamoDBのフルアクセス権限ポリシーをアタッチしましょう。 「既存のポリシーを直接アタッチ」を選択し、「AmazonDynamoDBFullAccess」を選択してください。


../_images/management-console-iam-create-user-2.png


タグは特に設定しなくてもかまいません。


../_images/management-console-iam-create-user-3.png


設定内容が正しいかを確認したら、「ユーザの作成」ボタンを押してください。


../_images/management-console-iam-create-user-4.png


ユーザが作成されます、アクセスキーIDとシークレットアクセスキーが表示されますが、ここで、CSV形式でこの認証キーをダウンロードしておいてください。


../_images/management-console-iam-create-user-5.png

以上で、DynamoDBの作成は完了です。次回はこのテーブルにアクセスするSpringアプリケーションを作成します。

著者紹介

川畑 光平(KAWABATA Kohei)

../_images/pic_image011.jpg

某システムインテグレータにて、金融機関システム業務アプリケーション開発・システム基盤担当を経て、現在はソフトウェア開発自動化関連の研究開発・推進に従事。

Red Hat Certified Engineer、Pivotal Certified Spring Professional、AWS Certified Solutions Architect Professional等の資格を持ち、アプリケーション基盤・クラウドなど様々な開発プロジェクト支援にも携わる。

2019 APN AWS Top Engineers & Ambassadors 選出。

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