データベース ・
Amazon DynamoDB 完全ガイド｜サーバーレス NoSQL の仕組み
DynamoDB は AWS のフルマネージド NoSQL データベース。Key-Value とドキュメント形式に対応し、サーバーレス・任意スケール・1 桁 ms レイテンシ・99.999% 可用性 を実現する。AWS のサーバーレスアーキテクチャの中核 DB で、API ...
AWS のフルマネージド NoSQL データベース。サーバーレス・無制限スケール・1 桁 ms レイテンシ。
1. 概要（端的に）
DynamoDB は AWS のフルマネージド NoSQL データベース。Key-Value とドキュメント形式に対応し、サーバーレス・任意スケール・1 桁 ms レイテンシ・99.999% 可用性 を実現する。AWS のサーバーレスアーキテクチャの中核 DB で、API Gateway + Lambda + DynamoDB が定番構成。
2. 何ができるか
- Key-Value / ドキュメント保存
- 無限スケール：自動的にパーティション拡張
- オンデマンド or プロビジョンド課金
- DynamoDB Streams：データ変更をリアルタイム配信
- DAX：マイクロ秒のキャッシュ
- Global Tables：マルチリージョンレプリ
- PITR：35 日間の Point-in-Time Recovery
- TTL：自動削除
- トランザクション：ACID トランザクション対応
3. 特徴
| 観点 | 特徴 |
|---|---|
| 可用性 | 99.999%（Global Tables）/ 99.99%（標準） |
| レイテンシ | 1 桁 ms（一貫性）、< 1 ms（DAX 経由） |
| スケール | 自動・無制限 |
| データ型 | スカラー（数値・文字列・バイナリ・Boolean）+ セット + マップ |
| アイテム最大サイズ | 400 KB |
| 料金体系 | プロビジョンド（RCU/WCU）or オンデマンド |
| 整合性 | デフォルト：結果整合性 / オプション：強整合性 |
vs RDS
| 観点 | DynamoDB | RDS |
|---|---|---|
| 種類 | NoSQL（KV/Doc） | RDB |
| スキーマ | 柔軟（PK 必須） | 固定 |
| スケール | 水平・自動 | 垂直（インスタンスサイズ） |
| トランザクション | 限定対応 | フル対応 |
| JOIN | 不可 | 可 |
| クエリ言語 | API（PartiQL） | SQL |
| 用途 | 大規模・低遅延 | 複雑クエリ |
キャパシティモード
- プロビジョンド：事前に RCU/WCU 確保（安定負荷向け）
- オンデマンド：使った分だけ（変動負荷向け）
4. 仕組み
DynamoDB は パーティション分散型 KVS。データはパーティションキー（PK）で分散保存され、自動的にパーティションが増減する。
構成要素
- テーブル：データの集合
- アイテム：行に相当（最大 400 KB）
- 属性：カラムに相当（柔軟・可変）
- パーティションキー（PK）：必須・物理分散キー
- ソートキー（SK）：オプション・PK 内で範囲クエリ可
- GSI（Global Secondary Index）：別の PK/SK で検索
- LSI（Local Secondary Index）：同じ PK + 別 SK
動作の流れ
- PK でハッシュ化 → 物理パーティション決定
- 書き込み：3 AZ に同期コピー
- 読み取り：通常は結果整合性、オプションで強整合性
- キャパシティ消費：RCU/WCU で計測
キャパシティユニット
- WCU（Write Capacity Unit）：1 KB 書き込み / 秒
- RCU（Read Capacity Unit）：4 KB 結果整合性読み取り / 秒、または 4 KB 強整合性読み取り（半分）
Global Tables
- マルチリージョンレプリ
- 各リージョンで読み書き可（マルチマスター）
- 通常 1 秒以内のレプリ
5. ユースケース
ユースケース 1：サーバーレス Web/API
API Gateway + Lambda + DynamoDB の鉄板構成。
ユースケース 2：ゲームのプレイヤーデータ
低遅延 + 大規模スケールが必要。
ユースケース 3：IoT データ
大量センサーデータの高速書き込み。
ユースケース 4：セッション管理
Web アプリのセッション store。
ユースケース 5：商品カタログ
EC サイトのカタログ・在庫情報。
ユースケース 6：時系列データ
ログ・イベント記録。
6. 関連用語
- DynamoDB-PK — パーティションキー設計
- DynamoDB-Streams — 変更ストリーム
- DAX — マイクロ秒キャッシュ
- Lambda — サーバーレス連携
- KMS — 暗号化
7. 関連サイト
AWS 公式
参考
🎓 試験での出題傾向
| 試験 | 重要度 | 主な出題パターン |
|---|---|---|
| CLF | 高 | NoSQL の概念、DynamoDB の役割 |
| SAA | 高 | サーバーレス設計、スケール、Global Tables |
| DVA | 高 | API・PK 設計・トランザクション（最頻出） |
| SOA | 中 | キャパシティ管理・モニタリング |