AWS再入門2018 リレーショナルデータベース編

AWS再入門2018

#初心者向け

#データベース

#Amazon Aurora

#Amazon RDS

#MariaDB

池田晃和

2018.01.17

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こんにちは。池田です。AWS 認定ソリューションアーキテクト – プロフェッショナル認定試験に向けた勉強の一環として始めたこのシリーズですが、やっと大方針というか「焦って無理に全部をいっぺんに覚えようとせず、ひとつずつ理解を積み重ねていこう」と考えるようになりました。いくつになっても学習を進めるのが下手っぴなままだなぁと、中高生時代を思い出したりしましたがめげずにいきます。

はじめに

AWS再入門2018シリーズとしては第五弾となります。今回はフルマネージドサービスとして提供されているデータベースサービスのうち、リレーショナルデータベースについて公式サイトの情報をはじめとした各種ドキュメントを元に、各サービスの特徴となる事項を中心に整理していこうと思います。（対象となる情報量が膨大なこともあり、全てを網羅しているものではありません。予めご承知おきください）

大分類

リレーショナルデータベース
非リレーショナルデータベース
移行支援ツール

リレーショナルデータベース

Amazon Aurora
PostgreSQL互換
MySQL互換
Amazon RDS
Oracle
Microsoft SQL Server
PostgreSQL
MySQL
MariaDB
分析用データウェアハウス
Amazon Redshift

非リレーショナルデータベース

NoSQL データベース
Amazon DynamoDB（Key Valueストア）
メモリー内データストア
Amazon ElastiCache（memcachedまたはRedis）
グラフデータベース
Amazon Neptune

移行支援ツール

AWS Database Migration Service（AWS DMS）

Amazon Aurora

クラウド向けに構築された、MySQLやPostgreSQLと互換性のあるリレーショナルデータベース
99.99% を上回る高可用性
スループットは標準的なMySQLと比べて5倍、標準的なPostgreSQLと比べて3倍
MySQL互換版の機能としてAurora Multi-Masterがプレビュー中
Aurora MySQL準拠版の新規構成としてAurora Serverlessがプレビュー中
AWS DMSによる移行をサポート

ユースケース

エンタープライズアプリケーション
プロビジョニング、パッチの適用、バックアップ、リカバリ、障害検知、リペアなど時間のかかるタスクが自動化されるメリット
商業用データベース製品と比較して大幅なコスト削減が可能
Software as a Service (SaaS) アプリケーション
マルチテナントアーキテクチャが要求する高いレベルでの柔軟性と高パフォーマンス、高信頼性を提供
ウェブゲームとモバイルゲーム
高スループット、大規模ストレージスケーラビリティ、および高可用性を提供

ストレージ

SSDドライブを利用するクラスターボリュームに保存
リージョン内のAZ間にデータがコピーされ自動的にレプリケート
データ量の増加に伴ってクラスターボリュームが自動的に増加（最大64TB）

レプリケーション

クラスター内の独立した読み取り専用エンドポイント
リージョン内に最大15個配置可能
プライマリインスタンスに何らかのトラブルがあった際のフェイルオーバーターゲットとして使用可能

高信頼性

レプリカの追加、複数AZへの配置による可用性の向上
ストレージの自動修復
キャッシュのウォームアップによるパフォーマンスの向上
シャットダウン後の起動や再起動時にバッファープールを事前ロードする

他のAWSサービスとの統合

Amazon Aurora MySQL
ネイティブ関数lambda_syncまたはlambda_asyncを使用して、AWS Lambda関数を同期または非同期に呼び出す
mysql.lambda_asyncプロシージャを使用してAWS Lambda関数を非同期に呼び出す
LOAD DATA FROM S3コマンドまたはLOAD XML FROM S3コマンドを使用して、Amazon Simple Storage Service（Amazon S3）バケットに格納されているテキストファイルやXMLファイルのデータをDBクラスター内にロードする
SELECT INTO OUTFILE S3コマンドを使用してDBクラスターからAmazon S3バケット内のテキストファイルにデータを保存する
Auto ScalingでAuroraレプリカを自動的に追加または削除する
Amazon Aurora PostgreSQL
パフォーマンスインサイトを使用してリレーショナルデータベースのワークロードのパフォーマンスを迅速に収集、表示、評価する

詳細はAmazon Auroraにてご確認ください。

Amazon RDS

設定、運用、スケールが容易
各種自動化による管理コストの低減
ハードウェアのプロビジョニング、データベースのセットアップ、パッチ適用、バックアップなど
RDSを運用するために最適化されたインスタンスを提供
メモリ、パフォーマンス、I/Oがチューニングされた複数のインスタンスタイプ
既存DBと同じエンジンを選択でき、移行が容易

ユースケース

ウェブアプリケーションとモバイルアプリケーション
高スループット、大規模ストレージスケーラビリティ、高可用性を備えたデータベースプラットフォームを提供
eコマースアプリケーション
柔軟、安全、スケーラビリティが高いデータベースソリューションを低コストで提供
モバイルゲームとオンラインゲーム
高スループットと可用性を持つデータベースプラットフォームを提供

Amazon RDS for Oracle

サポートしているエディション
Standard Edition One: ライセンス込み、BYOL（ライセンスを自分で用意）
Standard Edition Two:ライセンス込み、自分のライセンス使用
Standard Edition: BYOL
Enterprise Edition: BYOL
課金方式
DBインスタンスが稼働する1時間ごと（1時間未満の利用は1時間とする）
DBストレージ、IOリクエスト、バックアップも対象となる
ツールとサードパーティーソフトウェア
Siebel Customer Relationship Management (CRM)
Oracle Fusion Middleware Metadata
AWS CloudHSM ClassicによるAmazon RDS Oracle TDEキーの保存
Oracle GoldenGate
Oracle Repository Creation Utility
Siebel Database
サポートされるオプション

詳細な情報はAmazon RDS での Oracleにてご確認ください。

Amazon RDS for SQL Server

サポートしているエディション
Express、Web、Standard エディション、および Enterprise エディション: ライセンス込み
Standard および Enterprise エディション: BYOL
課金方式
DBインスタンスが稼働する1時間ごと（1時間未満の利用は1時間とする）
DBストレージ、IOリクエスト、バックアップも対象となる
Microsoft SQL Server DB インスタンスの制限
Microsoft SQL Serverを実行しているDBインスタンス毎に作成できるデータベース数（最大30、Microsoftシステムデータベース（masterやmodelなど）を除く）
Amazon RDS用に予約されている一部のポートはDBインスタンス作成時に使用できない
msdbデータベースへのデータインポートはサポートされていない
ミラーリングデプロイを使用するSQL ServerマルチAZのDBインスタンスにあるデータベース名は変更できない
ストレージサイズの制限
汎用（SSD）ストレージ: すべてのエディションで最大16TB
プロビジョンドIOPSストレージ: すべてのエディションで最大16TB
マグネティックストレージ: すべてのエディションで最大1TB
汎用（SSD）ストレージ: EnterpriseおよびStandardエディションで最小200GB、ウェブおよびExpressエディションでは最小20GB
プロビジョンド IOPS ストレージ: EnterpriseおよびStandardエディションでは最小200GB、ウェブおよびExpressエディションでは最小100GB
マグネティックストレージ: EnterpriseおよびStandardエディションでは最小200GB、ウェブおよびExpressエディションでは最小20GB
その他制限事項
Amazon RDS DBインスタンスと同じサーバーでのSQL Server Analysis Services、SQL Server Integration Services、SQL Server Reporting Services、Data Quality Services、またはMaster Data Servicesの実行不可（EC2インスタンスへSQL Serverを構築することで利用可能）
DROP DATABASEの実行が成功する前の時点に復元した場合、その時点のデータベースの状態が反映されない可能性がある（Microsoft SQL Server の制限）
サポートされるオプション

詳細な情報はAmazon RDS での Microsoft SQL Serverにてご確認ください。

Amazon RDS for PostgreSQL

サポートされているバージョン
PostgreSQL 9.3、9.4、9.5、9.6
課金方式
DBインスタンスが稼働する1時間ごと（1時間未満の利用は1時間とする）
DBストレージ、IOリクエスト、バックアップも対象となる
サポートされている機能
論理レプリケーション
イベントトリガー
hugeページ
テーブルスペース
Autovacuum
stats_temp_directoryのRAMディスク
ALTER ENUM
DBインスタンスに最も効率的にデータをインポートするための設定
DB インスタンスの設定を次のように変更します。 DB インスタンスのバックアップを無効にする (backup_retention を 0 に設定する) マルチ AZ を無効にする次の設定を含むように DB パラメータグループを変更します。DB インスタンスの最も効率的な設定を見つけるために、パラメータ設定をテストする必要があります。 maintenance_work_mem パラメータの値を大きくします。PostgreSQL のリソース消費のパラメータの詳細については、PostgreSQL のドキュメントを参照してください。 WAL ログへの書き込みの数を減らすには、checkpoint_segments パラメータと checkpoint_timeout パラメータの値を大きくします。 synchronous_commit パラメータを無効にします (FSYNC を無効にしないでください)。 PostgreSQL の autovacuum パラメータを無効にします。これらの設定で、pg_dump -Fc (圧縮) または pg_restore -j (並列) コマンドを使用します。（PostgreSQL を使用するためのベストプラクティス）
PostgreSQL Autovacuum機能の使用
PostgreSQL データベースの autovacuum 機能は、PostgreSQL DB インスタンスの状態を維持するために使用することを強くお勧めする機能です。autovacuum は、VACUUM および ANALYZE コマンドの実行を自動化します。autovacuum の使用は、PostgreSQL が必要とするもので、Amazon RDS では必須ではありませんが、良い性能を出すためには重要な要素です。この機能は、すべての新しい Amazon RDS PostgreSQL DB インスタンスで、デフォルトで有効になり、関連する設定パラメータがデフォルトで適切に設定されます。

詳細な情報はAmazon RDS 上の PostgreSQLにてご確認ください。

Amazon RDS for MySQL

サポートされているバージョン
MySQL Community Editionバージョン 5.5、5.6、5.7 に対応
課金方式
DBインスタンスが稼働する1時間ごと（1時間未満の利用は1時間とする）
DBストレージ、IOリクエスト、バックアップも対象となる
サポートされているオプション

テーブル作成に関する制限事項 > - プロビジョンド IOPS ストレージまたは汎用ストレージを使用し、インスタンスのサイズが 200 GB 以上の場合には、10,000 テーブルに制限されます。
スタンダードストレージまたは汎用ストレージを使用し、インスタンスのサイズが 200 GB 未満の場合には、1,000 テーブルに制限されます。（MySQL ストレージエンジンを使用するためのベストプラクティス）

・サポートされているシステムストアドプロシージャ

レプリケーション
mysql.rds_set_external_master
mysql.rds_reset_external_master
mysql.rds_start_replication
mysql.rds_stop_replication
mysql.rds_skip_repl_error
mysql.rds_next_master_log
InnoDB キャッシュウォームアップ
mysql.rds_innodb_buffer_pool_dump_now
mysql.rds_innodb_buffer_pool_load_now
mysql.rds_innodb_buffer_pool_load_abort
追加設定 (たとえばbinlogファイル保持期間) の管理
mysql.rds_set_configuration
mysql.rds_show_configuration
セッションやクエリの終了
mysql.rds_kill
mysql.rds_kill_query
ログ記録
mysql.rds_rotate_general_log
mysql.rds_rotate_slow_log
Global Status History の管理
mysql.rds_enable_gsh_collector
mysql.rds_set_gsh_collector
mysql.rds_disable_gsh_collector
mysql.rds_collect_global_status_history
mysql.rds_enable_gsh_rotation
mysql.rds_set_gsh_rotation
mysql.rds_disable_gsh_rotation
mysql.rds_rotate_global_status_history

詳細はAmazon RDS での MySQLにてご確認ください。

Amazon RDS for MariaDB

提供されるバージョン

| メジャーバージョン | マイナーバージョン | | :------ | :------ | | MariaDB 10.2 | 10.2.11 (すべての AWS リージョンでサポート) （Amazon RDS で MariaDB 10.2 がサポート可能になりましたの情報より追記しました） | | MariaDB 10.1 | 10.1.26 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.1.23 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.1.19 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.1.14 (except us-east-2 を除くすべての AWS リージョンでサポート) | | MariaDB 10.0 | 10.0.32 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.0.31 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.0.28 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.0.24 (すべての AWS リージョンでサポート) 10.0.17 (us-east-2、ca-central-1、eu-west-2 を除くすべての AWS リージョンでサポート) |

選択されたデータベースインスタンスに適したパラメータセットが用意されている
「ポイントインタイム復元」と「スナップショット復元」の機能はXtraDB ストレージエンジンのみがサポート（利用を推奨しているストレージエンジン）
HIPAA 準拠アプリケーションを構築できる
AWSとの履行済みの事業提携契約（BAA）に基づいて、保護されるべき医療情報（PHI）を含め、医療関連の情報を保存できる（参考： HIPAA への準拠）
DescribeDBEngineVersions APIを利用することで、サポートされているバージョンのリストと新しく作成されるDBインスタンスのデフォルトを表示できる
ユーザーが指定しない限り、新しいMariaDBマイナーバージョン（Amazon RDSがサポートするバージョン）に自動的にアップグレードされる
廃止に関するポリシー
・当社ではメジャー MariaDB バージョンリリース (MariaDB 10.0.17 から始まる) に対して、Amazon RDS によるサポートが開始されてから 3 年間のサポートを予定しています。・マイナー MariaDB バージョンリリースに対しては、Amazon RDS によるサポートが開始されてから、少なくとも 1 年間のサポートを予定しています。・MariaDB メジャー/マイナーバージョンが「廃止」となった後は、予定メンテナンスで自動アップグレードされる前に、ユーザーがサポート対象バージョンにアップグレードするための猶予期間を 3 ヵ月間設けます。（Amazon RDS の MariaDB）
Amazon RDSでサポートされていないMariaDBの機能
・Data at Rest Encryption ・MariaDB Galera クラスター・HandlerSocket ・JSON テーブルタイプ・マルチソースレプリケーション・パスワード検証プラグイン、simple_password_check、および cracklib_password_check ・レプリケーションフィルタ・「エンジン定義の新しいテーブル/フィールド/インデックス属性」で説明されている、ストレージのエンジン固有のオブジェクト属性。・テーブルとテーブル領域の暗号化
インスタンスへのシェルアクセスは不可
XtraDBキャッシュウォームアップ
インスタンスがシャットダウンされたとき、最新のバッファープール状態を保存し、DBインスタンスが起動されたときに保存された情報からバッファープールを再ロードする機能

詳細はAmazon RDS の MariaDBにてご確認ください。

Amazon Redshift

特徴
データ列の読み書きに最適化された列指向データウェアハウスのフルマネージドサービス
ペタバイト規模に対応
Amazon S3のエクサバイト単位の非構造化データに対してSQLクエリを直接実行できるRedshift Spectrumを含んでいる
Amazon VPC、SSL、AES-256暗号化、ハードウェアセキュリティモジュール（HSM）サポートによるデータ保護
概要
リーダーノードと1つ以上のコンピューティングノードから構成されるクラスター
クラスターのポイントインタイムバックアップとしてスナップショットを取得、復元ができる
プロビジョニングする時に暗号化オプションを選択可能
上限緩和可能な制限
プロビジョニングできるノードの合計数、作成できるスナップショットの数など（各リージョンのAWSアカウントごと。参考：Amazon Redshift 制限）
上限緩和できない制限
クラスターごとに割り当てることができるノードの数
クラスターごとに作成できるテーブルの最大数（一時テーブルを含む）
クラスターごとに作成できるユーザ定義データベース数
クラスターごとに作成できるスキーマ数
クラスターに対して同時接続可能なユーザ数
ワークロード管理（WLM）の設定での、すべてのユーザ定義キューに対する同時実行レベル
スナップショットを復元するために許可できるAWSアカウント数
COPYコマンドを使用してロードされる、単一の入力行の最大サイズ（4MB）
関連付け可能なIAMロール数

詳細はクラスター管理ガイドにてご確認ください。

AWS Database Migration Service

ユースケース
同種のデータベース間での移行
異種データベース間の移行
開発を目的としたクラウド内外へのデータ移行
複数のソースデータベースを単一のターゲットデータベースを統合
継続的なデータレプリケーション
AWS Schema Conversion Tool

ソースデータベーススキーマ、およびビュー、ストアドプロシージャ、関数といったデータベスコードオブジェクトの大部分を自動的にターゲットデータベース互換フォーマットへと変換することにより、異種データベース間の移行を計画的なものにします。自動的に変換できないオブジェクトには、手動で変換して移行を完了するために、明瞭なマークが付けられます。（AWS Database Migration Service）