324-AWS SAP AWS 「理論・実践・一問道場」DocumentDB

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理論

オンプレミスからAWSへの移行におけるデータベースの選択ポイントとベストプラクティス

オンプレミス環境からAWSクラウドへ移行する際、データベースの設計と選択は、アプリケーションのパフォーマンスや可用性に大きな影響を与えます。以下は、特にデータベース移行に関連する重要な知識や考慮点をまとめたものです。

1. データベースの種類の選択

AWSにはさまざまなマネージドデータベースサービスが提供されています。移行元のデータベースやアプリケーションの要件に応じて最適なサービスを選択する必要があります。

データベースタイプ	AWSのサービス例	特徴	適用例
リレーショナル型	Amazon RDS, Amazon Aurora	高可用性とスケーラビリティを持つマネージドリレーショナルDB	既存のSQLベースアプリケーション
NoSQL型	Amazon DynamoDB, Amazon DocumentDB	スキーマレスデータモデル、高速な読み書き、スケーラビリティ	キーバリュー型、ドキュメント型のデータベース
分析用	Amazon Redshift	データウェアハウスとして、大量データのクエリ処理と分析に最適	BIツールやデータ解析
時系列/グラフ型	Amazon Timestream, Amazon Neptune	特定用途向けに最適化されたデータベース	時系列データ、グラフ構造データ

2. 暗号化要件とセキュリティ

クラウド環境でのセキュリティは最優先事項です。特に、移行先のデータベースが暗号化の要件を満たしていることを確認します。

保存時の暗号化

AWS Key Management Service (KMS) を使用し、データを保存時に暗号化できます。Amazon RDS、DynamoDB、DocumentDBなどのほとんどのサービスがサポートしています。

転送時の暗号化

Transport Layer Security (TLS) を利用して、データの転送中に安全な通信を確保します。AWSの多くのデータベースサービスではデフォルトでTLSが有効です。

ネットワークセキュリティ

VPC（仮想プライベートクラウド）を利用してプライベートネットワークを構築し、パブリックインターネットからのアクセスを制限します。必要に応じて、VPCエンドポイントを活用することで、AWSリソース間のセキュアな接続を確保できます。

3. スケーラビリティと高可用性

クラウド移行後は、需要の変動に応じたスケーラビリティが重要になります。

Amazon DynamoDB

フルマネージド型のNoSQLデータベースで、オンデマンドキャパシティをサポート。トラフィックの増減に応じて自動的にスケールします。

複数リージョンへのレプリケーションが可能で、高い可用性を実現。

Amazon DocumentDB

クラスター構造を採用し、複数のインスタンスでデータをレプリケート。

ストレージが自動的にスケールし、最大64 TiBまで拡張可能。

クラスターエンドポイントを使用することで、高可用性と負荷分散を確保。

Amazon RDS / Aurora

リレーショナルデータベースで自動スケールやフェイルオーバー機能を提供。

Auroraではサーバーレスオプションもあり、リソース使用量に応じて課金される。

4. AWSにおけるデータベース接続とネットワーク設計

AWS内でデータベースを設計する場合、ネットワーク構成が重要です。

VPCエンドポイント

Amazon DynamoDBやS3などのサービスにプライベート接続を提供します。

インターフェースエンドポイント: DynamoDB APIへのアクセス。
ゲートウェイエンドポイント: DynamoDBやS3へのデータアクセス。

プライベートサブネットとNATゲートウェイ

EC2インスタンスをプライベートサブネットに配置することでインターネット接続を排除し、セキュリティを向上させます。

5. レガシーデータベース移行のステップ

評価

既存のデータベースとAWSサービス間の互換性を確認します。

必要に応じてデータ変換ツールを使用（例: AWS Schema Conversion Tool）。

計画

ネットワーク設計、セキュリティ設定、スケーリング戦略を決定。

移行時のダウンタイムを最小化するための方法を検討。

移行

AWS Database Migration Service (DMS) を使用してデータを移行。

並行運用テストを実施し、移行の妥当性を確認。

最適化

移行後のパフォーマンスを監視し、必要に応じて設定を調整。

6. ベストプラクティス

データ暗号化を徹底 AWS KMSを利用したキー管理を行い、保存時と転送時の暗号化を有効にします。

監視とロギング Amazon CloudWatchやAWS CloudTrailを活用して、データベースの利用状況とセキュリティを継続的に監視します。

コスト最適化 適切なキャパシティ設定と課金モデル（プロビジョンドIOPSやオンデマンドキャパシティ）を選択します。

まとめ

AWSへの移行では、アプリケーション要件に応じたデータベース選択が成功の鍵となります。Amazon DynamoDBやDocumentDBなど、AWSが提供するマネージドサービスを適切に活用することで、高いスケーラビリティ、セキュリティ、コスト効率を実現できます。

項目	クラスターエンドポイント	インスタンスエンドポイント
概要	クラスター全体への接続。高可用性と負荷分散。	特定のインスタンスへの接続。
用途	アプリケーションの接続先（プライマリまたはリードレプリカ）。	特定のインスタンス（プライマリやリードレプリカ）への接続。
自動フェイルオーバー	あり。プライマリ障害時に新しいインスタンスに自動切替。	なし。指定したインスタンスに固定接続。
負荷分散	あり。	なし。
主な使用例	アプリケーションの接続、可用性重視。	特定インスタンスへの接続、デバッグ用途。

実践

略

一問道場

Question #324

ある企業が、オンプレミスのデータセンターからAWSへレガシーアプリケーションを移行しています。このアプリケーションは、MongoDBをキー・バリュー型データベースとして使用しています。

企業の技術ガイドラインによると、すべてのAmazon EC2インスタンスはインターネット接続のないプライベートサブネット内でホストされなければなりません。さらに、アプリケーションとデータベース間のすべての接続は暗号化されている必要があります。データベースは需要に応じてスケールできる必要があります。

この要件を満たすソリューションはどれですか？

A. Amazon DocumentDB（MongoDB互換）の新しいテーブルを、プロビジョンドIOPSボリュームで作成します。インスタンスエンドポイントを使用してAmazon DocumentDBに接続します。

B. アプリケーション用にオンデマンドキャパシティのAmazon DynamoDBの新しいテーブルを作成します。DynamoDBへの接続にはDynamoDB用のゲートウェイVPCエンドポイントを使用します。

C. アプリケーション用にオンデマンドキャパシティのAmazon DynamoDBの新しいテーブルを作成します。DynamoDBへの接続にはDynamoDB用のインターフェースVPCエンドポイントを使用します。

D. Amazon DocumentDB（MongoDB互換）の新しいテーブルを、プロビジョンドIOPSボリュームで作成します。クラスターエンドポイントを使用してAmazon DocumentDBに接続します。

解説

この問題における要件を満たす最適なソリューションは D です。以下にその理由を説明します：

Dの解説

Amazon DocumentDB（MongoDB互換） は、MongoDB互換のデータベースサービスであり、スケーラビリティと暗号化対応が求められています。DocumentDBは、スケーラビリティを確保し、アプリケーションとデータベース間の接続をTLSで暗号化できます。

クラスターエンドポイント は、DocumentDBに接続する際に使用される推奨のエンドポイントであり、可用性と負荷分散のために複数のインスタンス（プライマリ、リードレプリカ）を透過的に扱えます。また、プライベートサブネット内で動作し、セキュリティ要件も満たします。

他の選択肢の分析

A. インスタンスエンドポイントを使って接続する方法は、特定のインスタンスに直接接続する方法ですが、高可用性や負荷分散の要件には不適切です。クラスターエンドポイントを使用するほうが優れています。

B. DynamoDBはキー・バリュー型データベースでスケーラブルですが、MongoDBと直接的に互換性がないため、要件に合いません。また、ゲートウェイVPCエンドポイントはインターネット接続なしでの接続には使えますが、DynamoDBはスケーラビリティの要求を満たすには最適ではありません。

C. DynamoDBのインターフェースVPCエンドポイントを使用することは可能ですが、やはりMongoDBと同じような機能を提供するわけではなく、要件に合致しません。

結論

D. Amazon DocumentDB（MongoDB互換）のクラスターエンドポイントを使用することで、暗号化、スケーラビリティ、可用性、プライベートサブネットへの配置の要件をすべて満たすため、この選択肢が最適です。