[Udemy][day-53] Section22 : AWS 서버리스 : DynamoDB

#AWS Certified Developer Associate

328. DynamoDB CLI

--projection-expression (프로젝션 표현식) :

한 개 이상의 속성을 지정해서 가져올 수 있음

전체적인 열 및 속성을 받는 것이 아니라 일부 집합만 받아서 데이터를 줄이거나 원하는 데이터만 얻을 수 있음

--filter-expression (필터 표현식) :

반환 되는 아이템을 필터링 하는 옵션

General AWS CLI Pagination option (페이지 매김) :

--page-size : 데이터 세트를 모두 가져오면서도 각 서브 API 가 aws 에 보내는 호출은 작아짐

ex ) 아이템 10,000개의 테이블에서 api 호출이 한번일 때 한번에 10,000개의 아이템을 검색하면 시간 초과가 발생함

하지만 --page-size 를 100으로 지정하면 크기가 100인 api 호출 100회가 실행되며 모든 api 호출을 성공시키도록 작동함

--max-items : CLI 호출에 대한 결과에서 제한된 숫자의 아이템을 보여줌

--starting-token : 다음 항목 세트 검색을 위해 마지막으로 설정할 NextToken 을 설정함

실습

이전에 만들었던 UserPosts 테이블과 같은 리전의 Cloudshell 을 열고

cli-examples.sh 파일을 사용할 예정

#!/bin/bash

# Demo Projection Expression
aws dynamodb scan --table-name UserPosts --projection-expression "user_id, content"

# Demo Filter Expression
aws dynamodb scan --table-name UserPosts --filter-expression "user_id = :u" --expression-attribute-values '{ ":u": {"S":"john123"}}'

# Page Size demo: will do 1 API call if you have 3 Items
aws dynamodb scan --table-name UserPosts 

# Will do 3 API calls if you have 3 Items
aws dynamodb scan --table-name UserPosts --page-size 1

# Max Item demo:
aws dynamodb scan --table-name UserPosts --max-items 1

# Fetch the next item
aws dynamodb scan --table-name UserPosts --max-items 1 --starting-token eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDF9

# Fetch the next item
aws dynamodb scan --table-name UserPosts --max-items 1 --starting-token eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDJ9

스캔 + 프로젝션 표현식 1

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts --projection-expression "user_id, content"
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "after enable dynamodb stream"
            },
            "user_id": {
                "S": "123"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "Hello world, this is my first blog!"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "second post"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "Alice blog"
            },
            "user_id": {
                "S": "alice456"
            }
        }
    ],
    "Count": 4,
    "ScannedCount": 4,
    "ConsumedCapacity": null
}

테이블에는 user_id, game_ts, content 3개 속성이 있는데 이중 2개만 골라서 반환하도록 했다

스캔 + 필터 표현식 1

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts --filter-expression "user_id = :u" --expression-attribute-values '{ ":u": {"S":"yeonwoo123"}}'                                       
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "Hello world, this is my first blog!"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-08T12:34:09Z"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "second post"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-09T12:34:09Z"
            }
        }
    ],
    "Count": 2,
    "ScannedCount": 4,
    "ConsumedCapacity": null
}

user_id 가 yeonwoo123 인 항목만 필터링해서 출력하는 명령어로

클라이언트 측에서 작동하게 된다

스캔 + page size

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts 
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "after enable dynamodb stream"
            },
            "user_id": {
                "S": "123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "456"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "Hello world, this is my first blog!"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-08T12:34:09Z"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "second post"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-09T12:34:09Z"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "Alice blog"
            },
            "user_id": {
                "S": "alice456"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-11T00:19:07Z"
            }
        }
    ],
    "Count": 4,
    "ScannedCount": 4,
    "ConsumedCapacity": null
}
(END)

테이블 전체를 스캔하는데 api 호출이 1번 으로 실행된다

만약 테이블 항목 숫자가 많다면 시간 초과가 발생할 것

스캔 + --page-size

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts --page-size 1
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "after enable dynamodb stream"
            },
            "user_id": {
                "S": "123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "456"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "Hello world, this is my first blog!"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-08T12:34:09Z"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "second post"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-09T12:34:09Z"
            }
        },
        {
            "content": {
                "S": "Alice blog"
            },
            "user_id": {
                "S": "alice456"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-11T00:19:07Z"
            }
        }
    ],
    "Count": 4,
    "ScannedCount": 4,
    "ConsumedCapacity": null
}
(END)

위처럼 --page-size 를 1로 지정하면 api 호출 한번에 1개의 항목을 검색하지만

한 번의 명령으로 인식해서 테이블에 있는 모든 행을 불러오게 된다

스캔 + --max-item

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts --max-items 1
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "after enable dynamodb stream"
            },
            "user_id": {
                "S": "123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "456"
            }
        }
    ],
    "Count": 4,
    "ScannedCount": 4,
    "ConsumedCapacity": null,
    "NextToken": "eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDF9"
}
[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$

한번에 검색할 아이템 갯수를 제한하려면 --max-items n 을 사용

위 경우 1개의 항목만 검색되었다

이제 NextToken 을 사용할 수 있는데

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts --max-items 1 --starting-token eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDF9
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "Hello world, this is my first blog!"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-08T12:34:09Z"
            }
        }
    ],
    "Count": 0,
    "ScannedCount": 0,
    "ConsumedCapacity": null,
    "NextToken": "eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDJ9"
}
[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$

위 명령에서 --starting-token 값에 이 전에 확인했던 NextToken 값을 입력해주면 읽었던 항목의 다음 항목을 불러와 준다

위에있는 nexttoken 값으로 다시 불러와보면

[cloudshell-user@ip-10-2-27-234 ~]$ aws dynamodb scan --table-name UserPosts --max-items 1 --starting-token eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDJ9
{
    "Items": [
        {
            "content": {
                "S": "second post"
            },
            "user_id": {
                "S": "yeonwoo123"
            },
            "post_ts": {
                "S": "2023-02-09T12:34:09Z"
            }
        }
    ],
    "Count": 0,
    "ScannedCount": 0,
    "ConsumedCapacity": null,
    "NextToken": "eyJFeGNsdXNpdmVTdGFydEtleSI6IG51bGwsICJib3RvX3RydW5jYXRlX2Ftb3VudCI6IDN9"
}

또 다음 항목을 확인할 수 있다

329. DynamoDB 트랜잭션(Transactions)

트랜잭션을 사용하면 하나 이상 테이블의 여러 아이템에 양단간 작업을 할 수 있음

DynamoDB 에 ACID 기능 (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) (원자성, 일관성, 격리, 영속성) 제공

트랜잭션 읽기 모드

- 최종 일관성 (Eventual Consistency) - 전체적으로 일관된 읽기 기능

- 강력한 일관성 (Strong Consistency) - 모든 테이블에서 동시에 읽기 기능

- 트랜잭션 일관성 (Transactional) - 트랜잭션 상에서 일관된 읽기 기능

트랜잭션 쓰기 모드

- 표준 (Standard) - 전체 테이블에 걸쳐서 쓰기를 많이 하는 기능 , 일부는 실패할 수 있음

- 트랜잭션 (Transactional) - 전체 테이블에 걸쳐 모든 쓰기가 작동하거나 혹은 모두 작동하지 않음

WCU 와 RCU 를 2배로 소비함

- 각 아이템에 두개 작업을 하려면 백그라운드에서 트랜잭션을 준비하고 또 커밋해야 하기 때문

트랜잭션의 두가지 작업

TransactGetItems - 트랜잭션에서 하나 이상의 GetItem 작업을 하는 API 코드

TransactWriteItens - 하나 이상의 PutItem 및 UpdateItem 과 DeleteItem 을 작업함

트랜잭션을 폭 넓게 활용됨 - ACID 기능 전체에 걸쳐 사용됨

- 금융거래, 주문관리, 멀티플레잉 게임 등 일관성이 필요한 경우

Capacity Computations (용량 계산)

예시 1) 초당 세번의 트랜잭션 쓰기, 아이템 크기는 5KB 이다. 이때 WCU 값은?

- 30 WCUs

예시 2) 초당 다섯번의 트랜잭션 읽기, 아이템 크기는 5KB 이다. 이때 RCU 값은?

- 20 RCUs

- 아이템 하나를 처리하는데 2RCU 가 필요하고 5번 횟수 , 트랜잭션이니까 *2

330. DynamoDB 세션 상태

DynamoDB as Session State Cahe

dynamodb 를 스토리지 형식으로 쓸 수도 있지만 세션 상태를 캐시로 저장할 때 쓸 수도 있음

vs ElastiCache :

앨라스틱캐시는 전부 메모리에 위치함 vs dynamoDB 는 서버리스

둘 다 key/value stores

vs EFS (세션 상태를 저장하는 또 다른 방법 - 디스크 , 여러 EC2 인스턴스에서 디스크를 공유) :

EFS 는 네트워크 드라이브로 EC2 인스턴스에 연결되어야 함 - 예를들면 람다에서는 사용할 수 없음

vs EBS & Instance Store :

로컬 캐싱에만 사용할 수 있음 - 공유 캐싱은 불가능

vs S3 :

s3 도 세션 상태에 사용이 가능하지만 지연 시간이 높다

큰 파일에는 적절하지만 작은 객체에는 비효율적임

331. DynamoDB 파티셔닝 전략

DynamoDB Write Sharding

파티션 키를 잘 분배하라는 내용임

hot key issue 를 방지하기 위함인데

모두 통합해서 관리하는건 위험하다는 뜻인듯 하다

332. DynamoDB 조건부 쓰기, 동시 쓰기, 및 원자적 쓰기

dynamoDB 에서 할 수 있는 모든 쓰기에 대한 이론

Concurrent Writes (동시 쓰기)

만약 2명의 유저가 db 의 아이템을 업데이트 한다고 할 때

동시 쓰기는 이 2개의 요청을 모두 성공시킨다

하지만 결과적으로 한개의 요청만 성공한 모습일 것

Condisional Writes (조건부 쓰기)

조건부 쓰기란, 사용자가 업데이트 할 때 조건을 설정해서 이 조건에 부합해야만 요청을 허용하는 방식

동시성 문제를 해결하기에 좋은 쓰기 방식이며 낙관적 잠금이라고도 부름

Atomic Writes (원자적 쓰기)

사용자 1은 값을 1씩 증가시키려고 하고 사용자 2는 값을 2씩 증가시키려고 할 때

dynamoDB 는 두 요청을 모두 성공시키고 결과적으로 3이 증가되게 됨

Batch Writes (배치 쓰기)

많은 아이템에 쓰기와 업데이트를 동시에 하는 것

333. S3 를 사용한 DynamoDB 패턴

s3 에서 dynamoDB 를 사용하는 두가지 방법

큰 객체를 DynamoDB 에 저장하는 방법

- dynamoDB 의 테이블에는 400KB 데이터까지만 저장 가능함

- 이미지나 영상 데이터같은 경우 적합하지 않음

(개인적으로 진행하고 있는 blackpink fan page project 에서 이와 같은 아키텍처 사용중, 괜히 뿌듯함)

dynamoDB 를 인덱스 S3 객체 메타데이터 방식으로 사용하는 방법

(위랑 아래랑 뭔차이임?, 걍 객체 end-point 를 사용하냐 안하냐 차이인가 트래픽이 덜드나?)

334. DynamoDB 작업

테이블 정리(table cleanup)

Scan + DeleteItem

- 많이 느림, 스캔 작업에 RCU , 삭제 작업에 WCU 가 많이 소비됨 - 비쌈

Drop Table + Recreate table

- 빠르고 효율적, 저렴함

- 기존 테이블과 같은 설정으로 재생성하는게 중요함

테이블 복제 (copying table)

계정, 리전, 장소에 걸쳐 복제 시

AWS Data Pipline

- 백앤드 단계에서 두 테이블을 동기화하고 조정함

Backup and restore

- dynamoDB 테이블을 백업하고 새로운 테이블에 복구 하는 방법

- 시간은 걸리지만 훨씬 효율적임

- 다른 외부 서비스를 요구하지 않음

Scan + PutItem or BatchWriteItem

- 스스로 스캔 후 PutItem 이나 BatchWriteItem 을 해서 복제

- 개인 코드를 사용해야 함

- 테이블에 동시에 변경을 줄 수 있음

- 권장하는 방법은 아니지만 고려할 만한 옵션이라고 함

335. DynamoDB 보안 및 기타

Security

VPC Endpoint

- dynamoDB 에 인터넷 없이도 액세스가 가능하도록 해줌, 모든 트래픽은 VPC 내에 보관됨

- IAM 에 의해 모든 액세스 제어

- 미사용 데이터는 AWS KMS 로, 전송 중인 데이터는 SSL/TLS 로 암호화

Backup and Restore feature avaliable

특정 시간 복구 (Point-in-time Recovery / PITR)

- RDS 와 동일, 성능에 영향을 미치지 않음

일반 백업 후 복구

Global Tables

다수 리전에 다중 활성화 가능하고 복제 가능한 고성능의 테이블

이를 위해 dynamoDB 스트림 부터 활성화 해야함

DynamoDB Local

로컬에서 실행할 수 있는 dynamoDB 시뮬레이션

애플리케이션을 개발하고 테스트 하는 데에 사용 가능

AWS Database Migration Service

데이터를 마이그레이션 할 때 사용 가능

MongoDB, Oracle, MySQL, S3 등과 함께 사용 가능

DynamoDB - Users Interact with DynamoDB Directly

만약 클라이언트가 웹이나 모바일에서 테이블을 수정하려고 할 때

일시적 자격 증명을 통해 iam 역할을 할당받게 되고 자신의 데이터만 수정할 수 있게 권한 작업으로 이를 제한하는 것

파인 그레인 액세스 (Fine-Grained Access Control)

연합 로그인을 통해서 일시적 자격 증명이 주어지고 IAM 역할이 생성됨

이 IAM 역할에는 조건이 붙게 됨 - 이 조건을 통해 사용자가 할 수 있는 작업이 정의됨

LeadingKey 는 기본 키 값을 기반으로 해서 사용자들에게 row 수준의 액세스 만을 제한하는 것

속성에 대한 조건도 지정 가능 - 이를 통해 사용자가 DynamoDB 테이블에서 볼 수 있는 특정 속성을 제한할 수 있음

요약

- 연결 로그인을 이용해서 파인 그레인 액세스 제어가 가능

- LeadingKey 로 조건을 지정함으로써 row 레벨에서의 제한이 가능

- 컬럼 레벨에서 제한을 하려면 속성 조건도 지정 가능

끝

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