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【AWS SAA-C03】Amazon DynamoDB とは？
Amazon DynamoDB は、AWSが提供するフルマネージド型のNoSQLデータベースサービスです。高速でスケーラブル、かつ低遅延なキー/バリューストア型とドキュメントストア型のデータベースを提供します。
特徴
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スケーラビリティ
- 自動スケーリング機能により、トラフィックに応じてキャパシティを自動で調整可能。
- 1秒あたり数百万リクエストを処理するスケールを持つ。
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高速・低遅延
- ミリ秒単位の応答時間を実現。
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フルマネージド
- サーバー管理やパッチ適用が不要。
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高可用性と耐障害性
- データを複数のアベイラビリティゾーン（AZ）間で自動的にレプリケート。
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セキュリティ
- データは保存時に暗号化。
- AWS IAMを使用してアクセス制御。
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データモデル
- キー/バリューストア: プライマリキーでアクセス。
- ドキュメントストア: JSON形式で構造化データを保存。
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トランザクション
- ACIDトランザクションをサポート。
ユースケース
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モバイルアプリやウェブアプリ
- ユーザー設定やプロファイルデータの保存。
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IoTデバイス
- 大量のセンサーデータをリアルタイムで保存。
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リアルタイム分析
- eコマースのショッピングカート、在庫管理。
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ゲーム
- リーダーボードやスコア追跡。
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セッション管理
- ウェブアプリケーションのセッション情報を高速に保存。
DynamoDB の重要な概念
| 項目 | 説明 |
|---|---|
| テーブル | データを保存するためのコンテナ。キー/バリューペアまたはドキュメント形式で構成。 |
| 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体、またはパーティションキー+ソートキー。 |
| プロビジョンドスループット | 読み取り/書き込みキャパシティを事前設定。使用量を超えるとスロットリングが発生。 |
| オンデマンドキャパシティ | 使用量に応じて自動スケール。トラフィックが予測できない場合に最適。 |
| グローバルセカンダリインデックス (GSI) | 別のキーでデータをクエリ可能にするインデックス。 |
| ローカルセカンダリインデックス (LSI) | 同じパーティションキーで異なるソートキーを使用するインデックス。 |
| ストリーム | データの変更履歴（挿入、更新、削除）をキャプチャ。Lambdaとの連携が可能。 |
DynamoDB の重要な機能
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トランザクション
- ACIDトランザクションをサポートし、複数のアイテムを一括して安全に更新。
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DAX (DynamoDB Accelerator)
- インメモリキャッシュを提供し、読み取り性能を大幅に向上。
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オンデマンドキャパシティモード
- 読み取り/書き込みスループットの管理不要。使用量に応じて自動スケーリング。
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バックアップと復元
- フルバックアップやポイントインタイムリカバリ（PITR）をサポート。
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グローバルテーブル
- 複数のリージョンでデータを同期して高可用性を実現。
AWS SAA-C03 試験で覚えるべきポイント
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ユースケースの適合
- DynamoDBはNoSQLデータベース。低遅延が必要なアプリケーションや非構造化データに最適。
- リレーショナルデータベースが必要な場合は、RDSを使用。
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プロビジョンド vs オンデマンド
- プロビジョンドスループット: トラフィックが予測可能で固定キャパシティを設定。
- オンデマンドキャパシティ: トラフィックが予測不能な場合に最適。
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インデックス
- GSI: プライマリキー以外の属性でクエリする場合。
- LSI: 同じパーティションキーで別のソートキーを使う場合。
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DAX
- キャッシュを活用して読み取り性能を向上。
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グローバルテーブル
- リージョン間でデータを自動同期する場合に使用。
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コストモデル
- 保存データ量、読み取り/書き込みリクエスト、ストリーム処理に基づいて課金。
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他のAWSサービスとの統合
- Lambda: DynamoDBストリームでリアルタイム処理。
- Athena: DynamoDBデータを直接クエリ。
DynamoDB と 他のデータベースサービスの比較
| 特徴 | DynamoDB | RDS | ElastiCache |
|---|---|---|---|
| ストレージタイプ | NoSQL（キー/バリュー、ドキュメント） | リレーショナル | インメモリ |
| ユースケース | 高スループットな非構造化データ | トランザクション処理、リレーショナルデータ | キャッシュ、セッション管理 |
| スケーラビリティ | 自動スケーリング | ストレージは手動でスケール | 手動またはオートスケール |
| レイテンシ | ミリ秒単位 | 数十ミリ秒 | マイクロ秒 |
まとめ
AWS SAA-C03試験では、DynamoDBのユースケース、スケーリングオプション、インデックス（GSIとLSI）、ACIDトランザクション、グローバルテーブルについて理解しておくことが重要です。NoSQL特有の要件（スキーマレス設計、低遅延、高スループット）に適した選択を問われる問題が頻出します。
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