RailsアプリでのDynamoDBの使用

DynamoDBは、その中核となるNoSQLデータベースであり、キー値とドキュメントのデータ構造を提供します。これを開梱しましょう。これを読んでいる開発者のほとんどは、テーブル、行、列に正規化された明確に定義されたスキーマとデータを含む従来のリレーショナルデータベースシステムに精通していると思います。これらのテーブルの間には、外部キーを利用する「関係」があります。対照的に、DynamoDBはスキーマレスです。すべてのテーブルに主キーが必要ですが、他の非キー属性に他の制約はありません。これはいつ有益でしょうか？さて、AmazonがDynamoDBを作成した理由を学びましょう。

Amazonは、2012年にDynamoDBを公開する計画を発表しました。Amazonは元々、トラフィック量が多いためにいくつかのアプリケーションが失敗した2004年のホリデーシーズン後に社内でDynamoを開発していました。

DynamoDBの利用をいつ検討する必要がありますか？

DynamoDBは、非常に多数（数千以上）の同時ユーザーをサポートする必要があるアプリケーション向けの確かなオプションであり、したがって、1秒あたり数万の読み取り/書き込みをサポートします。たとえば、ソーシャルネットワーク、ゲーム、IoTデバイスはDynamoDBの有力な候補となる可能性があります。たとえば、Lyft、Airbnb、RedfinはDynamoを利用しています。最初は採用が少なく、パフォーマンスの必要性がすぐに必要ではない場合でも、最終的に規模を拡大するために構築する場合は、DynamoDBから始める方がPostgresなどの従来のSQLデータベースよりも有利な場合があります。ただし、ユーザーが頻繁にクエリを実行するデータウェアハウスまたはOLAPアプリケーションを構築する場合は、スキーマレスデータベースが設計上の最良の選択ではない可能性があります。さらに、RDMSはストレージ用に最適化されていますが、DynamoDBはコンピューティング用に最適化されています。 Amazonは、DynamoDBがあらゆる規模で1桁のミリ秒のパフォーマンスを提供し、1日あたり10兆以上のリクエストを処理でき、ピーク時には1秒あたり2,000万以上のリクエストを処理できると宣伝しています。うわー！

さらに、AWSは、DynamoDBをデータ保持やセキュリティを必要とするアプリケーションに最適にすることができる他の一連の機能を提供します。

• 保管時の暗号化：DynamoDBは、主キーを含むすべてのデータを暗号化されたテーブルに保護します。ユーザーは、AWSが所有するカスタマーマスターキー（CMK）、AWSが管理するCMK（つまり、キーがアカウントに保存され、AWS Key Management Serviceによって管理される）、または顧客が管理するCMK（つまり、 、キーはアカウントに保存され、ユーザーが作成/所有/管理します。）すばらしいのは、各テーブルが異なるオプションを利用できることです。保管時の暗号化の詳細については、AWSの公式ドキュメントをご覧ください。

• オンデマンドバックアップ/ポイントインタイムリカバリ：DynamoDBを使用すると、過去30日間の任意の時点にテーブルを復元できます。誤って書き込んだり削除したりすることを心配する日は長いです！

DynamoDBの基本

DynamoDBには、テーブル、アイテム、属性の3つのコアコンポーネントがあります。これらをそれぞれ分解してみましょう。

• 表：アイテムのコレクション
• アイテム：属性のコレクション
• 属性：これ以上分解する必要のない基本的なデータ要素。

たとえば、賃貸物件を管理するためのアプリケーションを作成している場合、次の項目を含む「Houses」というテーブルがある可能性があります。

{
  "HouseID": 1,
  "AddressLine1": "123 Main St",
  "City": "Atlanta",
  "State": "GA",
  "Zip": 30322,
  "Rented": true,
  "Tenant": "John Smith"
}

{
  "HouseID": 2,
  "AddressLine1": "456 Square St",
  "City": "Nashville",
  "State": "TN",
  "Zip": 37211,
  "Rented": true,
  "Tenant": "Mary Jane"
}

HouseID、AddressLine1、City、State、Zip、Rented、Tenantはすべてアイテムの属性です。アイテムをrowに例えることができます およびcolumnへの属性 従来のSQLデータベースで。ただし、DynamoDBなどのNoSQLデータベースを従来のSQLデータベースと比較することは、非常に異なる獣であるため、避けることをお勧めします。

各itemに注意してください 一意の主キーがあります（DynamoDBは単一パーティションキーと複合主キーの両方をサポートします）。ただし、HouseID以外 、Houses テーブルはスキーマレスです。したがって、Zipを必要とする従来のSQLデータベースとは異なり、属性とデータ型を事前に定義する必要はありません。 integerを使用してスキーマで定義されます 指定されたタイプ。

インデックスがDynamoDBでどのように機能するのか疑問に思われるかもしれません。もしそうなら、これは素晴らしい質問です！ rentedにインデックスを作成したいふりをしましょう およびzip 私のHousesの属性 テーブル（つまり、郵便番号を指定して、その郵便番号ですべての賃貸物件を取得します）。 SQLデータベースを使用している場合は、次のような移行を作成する可能性があります。

CREATE INDEX RentedAndZipIndex
ON Houses (rented, zip);

対照的に、DynamoDBを使用している場合は、セカンダリインデックスを設定する必要があります。これを行うには、パーティションキーとソートキーを指定する必要があります。この例では、zipがパーティションキーであり、rentedがソートキーです。 DynamoDBのインデックスについて学ぶことはまだたくさんありますが、この記事のために、ここに残しておきます。詳細については、こちらをご覧ください。

RubyおよびRubyonRailsでのDynamoDBの利用

AWSは、DynamoDB用にさまざまな言語でSDKを提供しています（現在、Java、JavaScript、Node.js、.NET、PHP、Python、Ruby）。RubyでDynamoDBを使用するには、次の2つのオプションがあります。

1）DynamoDBをローカルにダウンロードします。アプリケーションをテストしたいだけなら、これは素晴らしいオプションです！本番環境に移行する準備ができたら、ローカルエンドポイントを削除してWebサービスをポイントできます。2）DynamoDB Webサービスを利用します。これには、AWSアクセスキーとクレジットが必要です。

DynamoDBを操作するには、CLIをダウンロードすることをお勧めします。それ以外の場合は、コンソールまたはAPIのみを利用できます。

最後に、このシリーズの目的のために、RubyとAWS SDKforRubyをインストールしておく必要があります。

Railsには、プロジェクトに追加できる気の利いた宝石があります。それはダイナモイドと呼ばれます。ただし、AWSクレデンシャルは引き続き必要です。

gem 'dynamoid'
gem 'aws-sdk'

rake dynamoid:create_tables

has_one :lease

belongs_to :house

before_save :validate_signature

h = House.new(address_line_1: "123 Main St", city: "Cool City", state: "Iowa", zip: 52302)
h.rented = true
h.save

House.create(address_line_1: "123 Main St", city: "Cool City", state: "Iowa", zip: 52302)