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书籍
理論
1. AWS Lambda とデータベース接続
AWS Lambdaはイベント駆動型のコンピューティングサービスであり、イベントがトリガーされると関数が実行されます。通常、Lambda関数は外部リソース(例えば、データベース)と連携する際、データベースに新しい接続を作成します。しかし、Lambdaが高頻度でトリガーされると、短期間で多数の接続を生成するため、データベースの接続数制限に達してしまうことがあります。これがデータベースのクラッシュを引き起こす原因です。
2. データベース接続の制限
ほとんどのデータベースは同時接続数に制限があり、特に従来のSQLデータベース(例えば、MySQLやSQL Server)は、一定数の同時接続を超えるとパフォーマンスが低下し、最悪の場合、クラッシュすることがあります。Lambdaが高頻度で実行され、各インスタンスが新しい接続を作成すると、この制限に達し、データベースが正常に動作しなくなります。
3. RDS Proxy の役割
RDS Proxy は、AWSが提供するサービスで、Lambda関数がRDSインスタンス(例えば、Amazon AuroraやRDS MySQL)に接続する際の管理を行います。接続の管理とは、Lambda関数の接続を効率的にプールし、接続数を最適化することを意味します。これにより、Lambda関数とデータベースの間で効率的に接続を共有し、リソースを無駄なく使うことができます。
ただし、RDS Proxyが役立つのは、Lambdaの並行実行数がデータベースが処理できる範囲内である場合です。Lambdaの並行実行数があまりにも高すぎると、RDS Proxyでも接続数の制限を解消できないため、データベースがクラッシュする可能性があります。
4. SQS(Simple Queue Service)による管理
Amazon SQS はメッセージキューサービスで、Lambda関数にトリガーするイベントをキューに格納し、順番に処理させることができます。これにより、Lambda関数の並行実行数を制御することができます。特に、データベースが同時接続数に制限がある場合、Lambda関数を順番に処理させることで、データベースに過剰な負担をかけることなく安定した運用が可能になります。
5. 接続数の制限を超えるときの対策
- 接続のプール管理(RDS Proxyなど): Lambdaの並行実行数が少ない場合や、データベースが接続数をある程度処理できる場合には有効です。
- キューによる制御(SQSなど): Lambdaの並行実行数が多い場合や、データベース接続数に強い制限がある場合には、SQSなどで並行実行数を調整して処理するのが最適です。
まとめ
AWS Lambdaを使用する際のデータベース接続の管理は重要なポイントです。接続数の過多を防ぐために、RDS Proxyを使うか、SQSで並行実行数を制御するかは、システムの設計やデータベースの能力に依存します。Lambda関数が高頻度でトリガーされる場合、SQSを使って並行実行数を調整する方法が特に有効です。
実践
略
一問道場
質問 #212
トピック 1
ある企業は、AWS Lambda関数でマイクロサービスを実行しています。このマイクロサービスは、同時接続数が限られているオンプレミスのSQLデータベースにデータを書き込みます。Lambda関数の呼び出し回数が多すぎると、データベースがクラッシュしてアプリケーションがダウンします。この企業は、AWS Direct Connect接続を使用して、企業のVPCとオンプレミスのデータセンターを接続しています。企業はデータベースのクラッシュを防ぎたいと考えています。
どのソリューションがこれらの要件を満たしますか?
A. データをAmazon Simple Queue Service (Amazon SQS)キューに書き込みます。Lambda関数がキューからデータを読み取り、既存のデータベースに書き込むように構成します。データベースがサポートする接続数より少ないLambda関数の予約済み同時実行数を設定します。
B. 新しいAmazon Aurora Serverless DBクラスターを作成します。AWS DataSyncを使用して、データを既存のデータベースからAurora Serverlessに移行します。Lambda関数を書き込む先をAuroraに再構成します。
C. Amazon RDS Proxy DBインスタンスを作成します。RDS Proxy DBインスタンスをAmazon RDS DBインスタンスにアタッチします。Lambda関数を書き込む先をRDS Proxy DBインスタンスに再構成します。
D. データをAmazon Simple Notification Service (Amazon SNS)トピックに書き込みます。Lambda関数が新しいメッセージをトピックから受信したときに既存のデータベースに書き込むように呼び出します。Lambda関数の予約済み同時実行数をデータベースがサポートする接続数と同じに設定します。
解説
問題の背景
- AWS Lambda:イベント駆動型で自動的にスケーリングするため、トリガーが発生するたびにLambdaが実行されます。しかし、この並行実行数が増えると、データベースの接続数制限を超えてしまい、データベースがクラッシュする可能性があります。
- SQLデータベースの制限:SQLデータベース(オンプレミスやAWS RDSなど)は、同時接続数に制限があり、これを超えると性能が低下したり、クラッシュすることがあります。
各選択肢の分析
A. SQSを使用してデータを書き込む
- 選択肢Aは、SQS(Simple Queue Service)を使用して、データの書き込みを順番に処理させる方法です。
- ポイント: Lambda関数を直接データベースに書き込むのではなく、まずSQSキューにデータを保存し、Lambda関数が順番にそのデータを処理します。
- Lambdaの並行実行数を制限することで、データベースへの接続数を管理できます。
- 適切な選択肢です。Lambda関数を順番に処理することでデータベースへの負担を軽減できます。
B. Aurora Serverlessの導入
- 選択肢Bは、データベースをAurora Serverlessに移行し、Lambda関数をその新しいデータベースに接続させる方法です。
- ポイント: Aurora Serverlessはスケーラブルなデータベースですが、問題の本質である「Lambda関数による接続過多」に直接対応しているわけではありません。
- 適切ではない。データベース自体がスケーリングするものの、Lambda関数がトリガーされる頻度によっては接続数の問題が依然として発生する可能性があります。
C. RDS Proxyを使用
- 選択肢Cは、RDS Proxyを使ってLambda関数の接続を管理する方法です。
- ポイント: RDS ProxyはLambda関数とデータベース間の接続をプールし、効率的に管理します。これにより、接続数を最適化できます。
- 適切な選択肢です。ただし、Lambda関数が過剰に並行実行される場合、この方法でも限界がある可能性があります。
D. SNSを使用してデータを処理
- 選択肢Dは、SNS(Simple Notification Service)を使ってトリガーされたLambda関数にメッセージを送信し、処理する方法です。
- ポイント: SNSはメッセージングサービスで、通知を使用してLambdaをトリガーします。SNSを使っても、Lambda関数が大量に並行実行される問題には対応できません。
- 適切ではない。SNSはメッセージ通知の機能であり、Lambdaの並行実行数を制限する仕組みがないため、データベースの負荷は解決できません。
正解
選択肢Aは、SQSを使ってLambda関数の並行実行を制御する方法が最適です。この方法では、Lambda関数が順番に処理を行うため、データベースへの過剰な接続数を防ぐことができます。また、SQSはLambdaとの組み合わせでスムーズに使えるサービスで、データベースの負荷を軽減できます。
まとめ:
- 選択肢A(SQSを使う)は、Lambdaの並行実行数を制御して、データベースへの接続過多を防ぐ最適な方法です。
- 他の選択肢(B、C、D)は、接続数制限の問題に対しては十分な解決策を提供しません。
- 作者:みなみ
- 链接:https://www.minami.ac.cn//%E8%B3%87%E6%A0%BC%E5%8B%89%E5%BC%B7/172d7ae8-88e2-803e-9c18-dbdd33283377
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