AWS ストレージとデータベース

はじめに

今回は、AWSのストレージとデータベースについて投稿していきたいと思います。

ストレージ

AWSのストレージには、大きく分けると二つに分類できます。
・サーバ自身からしかアクセスできないもの
・複数のサーバからアクセスできるもの
に分かれます。
さて、では上記の二つに分かれるものがAWSではどんなものになるのかを紹介します。

Amazon Elastic Block Store(EBS)

さきほどの二つのうちの一つですが、サーバ自身からしかアクセスができないものとなります。

特徴

・一貫性のある低レイテンシーのパフォーマンスを提供することができる永続的なブロックレベルのストレージボリュームです。
・アベイラビリティーゾーン内で自動的にレプリケートできます。
・Amazon S3にスナップショットを保存することができます。

使用例

・OSのブートドライブとして使用する。
Cドライブのような使い方ができる。

ボリュームタイプ

	コールドHDD	スループット最適化HDD	汎用SSD	プロビジョンドIOPS SSD
最大ボリュームサイズ	16TiB	16TiB	16TiB	16TiB
最大IOPS/ボリューム	250	500	10,000	32,000
最大スループット/ボリューム	250MiB/秒	500MiB/秒	160MiB/秒	500MiB/秒
ユースケース	高いシーケンシャル I/Oを伴うワークロード	高いシーケンシャル I/Oを伴うワークロード	・ブートボリューム ・小規模から中規模のDB ・開発/テスト環境	・大量のI/Oが必要なワークロード ・リレーショナルDB ・NoSQL DB

ボリュームの特徴

暗号化

暗号化されたEBSボリューム
追加コストなし

伸縮性

キャパシティーの追加
別のタイプへの変更

可用性

耐久性があり自動的にレプリケート

ドライブタイプ

ニーズに最適なストレージ
HDDまたはSSD
パフォーマンス要件と価格要件

スナップショット

ポイントインタイムスナップショット
新しいボリュームをいつでも再作成

Amazon Simple Storage Service (S3)

概念

S3はデータがオブジェクトとしてバケットに保存されます。
オブジェクトは、ファイルとそのファイルについて説明する任意(省略が可能です)のメタデータで構成されます。
アカウントあたり最大100のバケットを所有できます。
バケットとそのオブジェクトのアクセスを制御できます。

特徴

HTTP(s)でアクセス

PUT/GWT,その他メソッドでのアクセス

容量無制限

1ファイル最大5TBまで保存できます。

高い堅牢性

99.999999999%の可用性を保ちます。(イレブン・ナインとも言ったりします。)

安価なストレージ

月額1GB/約3円(月額0.025UD)という安さ

スケーラブルで安定した性能

データ容量に依存しない性能

バケットについて

オブジェクトキー

オブジェクトキーとは、バケット内のオブジェクトが持っている一意の識別子のことを言います。
例: 文字色-黄色 バケット,赤色 オブジェクトキー
・仮想ホスト形式のURL
http://doc.s3.amazonaws.com/xxxx-xx-xx/AmazonS3.html
・パス形式のURL
https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/doc/xxxx-xx-xx/AmazonS3.html

データベース

こちらが二つ目の複数のサーバからアクセスできるものとなります。

マネージドデータベースサービス一覧

Amazon RDS

完全マネージド型で、セットアップや運用、拡張が容易なリレーショナル・データベースサービスのことを言います。

Amazon DynamoDB

完全マネージド型で、高速なパフォーマンスやシームレスな拡張性と信頼性をNoSQLサービスのことを言います。

Amazon Redshift

高速で管理も万全なペタバイト規模のデータウェアハウスサービスのことを言います。

Amazon ElastiCache

完全マネージド型で、セットアップや運用、拡張が容易なキャッシュサービスのことを言います。

Amazon relational Database Service(RDS)

特徴

フルマネージドなリレーショナルデータベース
シンプルかつ迅速にスケールすることができる
高速で安定したパフォーマンス
低コストで従量課金制

使用可能SQLツール

Amazon Aurora
ORACLE
Microsoft SQL Server
MySQL
PostgreSQL
MariaDB

バックアップ方法

自動バックアップ

データベースを特定時点まで復元する
デフォルトで有効
最大35日間までの保持期間を選択できる

手動スナップショット

スナップショットから新しいデータベースインスタンスを作成できる
ユーザーによって開始される
ユーザーによって削除されるまで持続される
Amazon S3に保存される

ワークロードとは

ワークロード

仕事量、作業量のこと。
稼働中のコンピュータの処理能力のうち、どれくらいの割合が処理にあてられているかを表す指標のこと。
様々なアプリケーションがコンピュータでは利用されていますが、コンピュータに対して不安手な要求が行われています。
それが大きな要求が発生するシステムだとその要求がピーク時に合わせて巨大なシステムを用意しなければならないが同時にそのシステムを効率よく稼働させることが重要になってきます。

スループットとは

スループット

一定の時間あたりにデータ処理がどのくらいできるかを表したもののことを言います。
簡単に言うと機器だったり通信回線などの性能値のことですね。

概念

システムにデータが入力されることをインプットと言い、出力することをアウトプットというため入力されて出力するデータの通り抜け全体のことをスループットと言います。
なので、データがシステム内での処理開始から終了までを一定時間で区切り処理されたデータ量を観測することによってデータ処理能力の指標とするためのこと。

処理

コンピュータの性能としてあげると、単位時間あたりに与えられた処理を完遂できる回数のことを言います。
CPUやメモリ、ストレージなど装置構成や性能、処理内容などが複雑に影響して決まるので単一での単純な指標はないです。

通信

通信回線や装置のデータ入出力の性能についてあげると伝送路を通じて単位時間当たりに送受信できるデータ量を言います。
単位としては、一秒あたりに伝送できるビット数であるビット毎秒(bps)や1秒当たりのバイト数(Bytes/s)だったりを言います。
これを大きさで表す接頭辞をくっつけて使います。

IOPSとは

IOPS

ハードディスクなどの記録装置の性能指数の一つであり、ある条件の下で一秒間に読込・書込みできる回数のことを言います。

特徴

ディスクが1秒当たりに処理できるI/Oアクセスの数
書き込み(追加/更新/削除)清野はIOPSの影響をうけやすい
読込性能はキャッシュに乗る前の初回アクセスが影響を受けやすい
データ転送を一度にまとめて行う場合は影響を受けにくい
データ転送をｋ眞覚分割して行う場合は影響を受けやすい

レプリケートについて

レプリケート

あるコンピュータやソフトウェアの管理するデータ集合の複製(レプリカ)を別のコンピュータ上に作成して通信ネットワークを使ってリアルタイムに更新を反映させてデータを同期することを言います。

バックアップとの違い

バックアップもデータの複製を取得するという意味としては同じですが通常は複製されるのはデータのみで複製先のシステムが複製元の代用として使用することはできなく、リアルタイムに内容を同期するという運用も一般的ではないです。

ただし、ある瞬間の状態を記録したスナップショットを作成したり、過去の様々な時点における複製を作成する世代管理によって特定の時点に遡れるようにするのはレプリケートにはできない機能です。