AWS DocumentDB の入門ガイド

MongoDB を大規模に実行できない顧客の増加に対応して、Amazon は DocumentDB ソリューションを実装しました。

DocumentDB の自動データ スケーリングを利用して、10 GB から 64 TB まで簡単に拡張できます。これをどのように行うことができるかを見てみましょう。

DocumentDBとは何ですか?

AWS DocumentDB は、以前の MongoDB バージョン 3.6 のスケールアップ バージョンです。 Amazon は、大量のデータとミッションクリティカルなワークロードに対応するソリューションを設計する必要性を感じていました。 DocumentDB は MongoDB ソース コードを使用しません。したがって、これは Amazon 独自の実装です。

DocumentDB は、MongoDB と同様、ドキュメント ストア エンジンです。 AWS DocumentDB は NoSQL データベースです。ドキュメント ストア エンジンは通常、JSON 形式です。つまり、JSON データ構造のインデックスを作成します。 Amazon DocumentDB は AWS による MongoDB ドロップ ソリューションですが、異なります。

Amazon DocumentDB について詳しく説明する前に、NoSQL と、それが現在次の注目を集めている理由を理解することが重要です。

NoSQL データベースとは何ですか?

NoSQL データベースには、相互に関連するテーブル (別名「SQL だけではない」) がありません。ほとんどの場合、人々が使用するものの主なタイプはドキュメントとグラフの 2 つです。大量のデータと多くのユーザー負荷を処理できます。

開発者による NoSQL データベースの使用は、ストレージのためではなく、パフォーマンスのために行われました。 NoSQL データは半構造化および多態性があり、大量の非構造化データを容易に保持できます。

NoSQL データベースはリレーショナル データベースよりも一貫性が高いことに加えて、拡張が容易で、必要なリソースも少なくなります。 SQL データベースとは異なり、NoSQL データベースはスタックできます。スキーマレス NoSQL データベースでは、さまざまなデータベース項目構造が可能です。

パブリック クラウドでプログラムやデータをホストし始めている開発者が増えています。上ではなく拡張し、データをインテリジェントに地理位置特定することが重要な要件でした。これらはMongoDBの機能です。

どこの企業も NoSQL を採用しています。たとえば、財務データや医療データは重要なユースケースです (スマート猫のトイレからの IoT 測定値の保存など)。

DocumentDB の誕生のきっかけは何ですか?

Amazon がこのアイデアを思いついたのは、多くの人が MongoDB を大規模に実行するのに苦労していたからです。 Amazon は、MongoDB Atlas を含め、現在のソリューションでは顧客の問題を解決できないと考え、独自のソリューションを考え出しました。

たとえば、DocumentDB を使用すると、データベースを 10 GB から 64 TB まで自動的に拡張できるため、何もする必要はありません。 DocumentDB が登場する前は、この種のデータを開発するのは困難でした。

Amazon のソリューションにはフォールト トレランスも組み込まれています。ストレージスペースが、多数のディスクにまたがる 10 GB のチャンクに自動的に分割されます。ストレージ ボリュームの各 10 GB チャンクは、バックアップのために 3 つのアベイラビリティ ゾーンにわたって 6 回複製されます。

最大 2 つのデータのコピーが失われる可能性がありますが、書き込みの可用性に影響はありません。また、3 つのドキュメントが失われる場合も、読み取りの可用性に影響はありません。自己修復ストレージ容量も備えています。データ ブロックとディスクのエラーがチェックされ、自動的に修正されます。

Amazon がサービスをホストしているため、ほとんどのルールがカバーされています。 PCI DSS や ISO 9001 などの多くの規格に準拠しています。また、SOC 1、SOC 2、SOC 3、HIPAA にも準拠しています。

DocumentDB の利点

#1. MongoDB互換

Amazon DocumentDB は MongoDB 3.6 および 4.0 ドライバーで動作します。お客様は、Amazon DocumentDB と同じアプリ、ドライバー、ツールの多くを使用できます。

Amazon DocumentDB は、Apache 2.0 オープンソース MongoDB 3.6 および 4.0 API を使用して、MongoDB サーバーをシミュレートします。ミッションクリティカルな MongoDB アプリケーションに必要なパフォーマンス、スケーラビリティ、可用性が利用可能になりました。

#2. 監視

Amazon DocumentDB は、クラウド データベース サーバーに Amazon CloudWatch 分析を提供します。 AWS マネジメント コンソールを使用すると、計算やメモリなどの領域でクラスターのパフォーマンスを監視できます。クエリのスループット、MongoDB の操作数、アクティブな接続が含まれます。

#3. レイテンシー

Amazon DocumentDB は、JSON ドキュメント、いくつかのデータ型、および高速インデックス作成をサポートしています。インメモリ アーキテクチャにより、サービスは大規模なドキュメントに対するクエリを迅速に評価できます。

#4. アクセス制御

Amazon DocumentDB は、組み込みの定義されたロールを使用して RBAC をサポートします。 RBAC を使用すると、ユーザーが実行できる操作を制限することで、最小限の権限を実装できます。

AWS Identity and Access Management (IAM) の一部として、AWS IAM ユーザーおよびグループがクラスター、インスタンス、スナップショット、パラメーターグループなどの Amazon DocumentDB リソースを使用して実行できることを管理できます。 Amazon DocumentDB リソースにタグを付けて、IAM ユーザーとグループを規制することもできます。

#5. 暗号化

AWS Key Management Service を使用すると、Amazon DocumentDB (KMS) データベースを暗号化できます。

基盤となるストレージ内のデータは、Amazon DocumentDB 暗号化を使用してクラスター内の自動バックアップ、スナップショット、レプリカと同様に保護されます。クライアントから Amazon DocumentDB への接続は、TLS で自動的に暗号化されます。

#6. コンプライアンス認証

Amazon DocumentDB は、お客様自身の規制およびコンプライアンスのニーズを満たすのに役立つように、最高のセキュリティ標準に基づいて構築されています。 Amazon DocumentDB は、PCI DSS、ISO 9001、27001、27017、および 27018 に準拠し、SOC 1、2、および 3 に準拠し、HIPAA に準拠しています。

＃7。 高可用性を備えたグローバル クラスター

Amazon DocumentDB グローバル クラスターにより、グローバルな読み取りと大惨事からの回復が可能になります。パフォーマンスへの影響を最小限に抑えながら、最大 5 つの AWS サイトにデータを複製します。

#8. レプリカを使用したマルチ AZ デプロイメント

Amazon DocumentDB は 3 つのアベイラビリティーゾーンに最大 15 個のレプリカを備えており、インスタンスに障害が発生すると自動的にインスタンスを変更します。失敗した場合、Amazon DocumentDB は新しいサンプルを作成しようとします。

#9. 耐障害性と自己修復性を備えたストレージ

ストレージ ボリュームは 3 つの AZ (AZ) にわたって 6 回コピーされます。 Amazon DocumentDB は、書き込み可用性に影響を与えることなく、最大 2 つのコピーのデータ損失を管理するフォールトトレラントなストレージを提供します。 Amazon DocumentDB のストレージは自己修復機能も備えており、障害が発生したデータ ブロックやディスクを置き換えます。

AWS DocumentDB に関するよくある質問

結論

DocumentDB は、Amazon の唯一のマネージド MongoDB 互換サービスです。 Amazon によると、DocumentDB は現在利用可能な MongoDB ソリューションの 2 倍のスループットを備えています。代替案は、EC2/EBS でデータベースを管理することですが、これは困難です。

これらの保証が必要な場合は、DocumentDB を選択するか、MongoDB を使い続けてください。 DocumentDB を選択するもう 1 つの理由は、すべてを AWS に保存することです。