DynamoDBの最適化とトラブルシューティング:実践的なアプローチとヒント

DynamoDBの最適化とトラブルシューティング:実践的なアプローチとヒント

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こんにちは!

Amazon Web Services(AWS)のNoSQLデータベースであるDynamoDBを使用している開発者のために、最適化とトラブルシューティングのための実践的なアプローチとヒントをご紹介します。

はじめに

DynamoDBは、AWSのNoSQLデータベースサービスです。NoSQLデータベースは、リレーショナルデータベースとは異なるデータモデルを使用しています。

DynamoDBを最適化するためには、データモデルを正しく設計し、適切なインデックスを作成し、適切なクエリを使用する必要があります。また、DynamoDBのトラブルシューティングを行うためには、ログを確認し、適切な設定を行う必要があります。

本記事では、DynamoDBの最適化とトラブルシューティングのための実践的なアプローチとヒントをご紹介します。

データモデルの設計

DynamoDBのデータモデルを設計する際には、以下のことを考慮する必要があります。

  • テーブルを設計する際には、インデックス属性でデータを効率的に検索できるようにします。
  • フィルターを使用しなければ行けない場合、インデックス属性で範囲を絞り込んだ上でフィルターするようにします。
  • ファセットを用いて最小のテーブル数で設計を行います。
  • RDBのように正規化しテーブルを増やすのは非推奨です。

以下はDynamoDBのCloudFormationの簡単な例です。

Resources:
  UserTable:
    Type: 'AWS::DynamoDB::Table'
    Properties:
      TableName: User
      AttributeDefinitions:
        - AttributeName: Id
          AttributeType: S
        - AttributeName: Sk
          AttributeType: N
      KeySchema:
        - AttributeName: Id
          KeyType: HASH
        - AttributeName: Sk
          KeyType: RANGE
      ProvisionedThroughput:
        ReadCapacityUnits: 1
        WriteCapacityUnits: 1

インデックスの作成

DynamoDBのテーブルを作成したら、インデックスを作成する必要があります。インデックスを作成することで、データを効率的に検索できるようになります。以下はEmailという属性値のGSIの例です。

Resources:
  UserTable:
    Type: 'AWS::DynamoDB::Table'
    Properties:
      TableName: User
      AttributeDefinitions:
        - AttributeName: Id
          AttributeType: S
        - AttributeName: Sk
          AttributeType: S
        - AttributeName: Email
          AttributeType: S
      KeySchema:
        - AttributeName: Id
          KeyType: HASH
        - AttributeName: Sk
          KeyType: RANGE
      GlobalSecondaryIndexes:
        - IndexName: EmailIndex
          KeySchema:
            - AttributeName: Email
              KeyType: HASH
          Projection:
            ProjectionType: ALL
          ProvisionedThroughput:
            ReadCapacityUnits: 1
            WriteCapacityUnits: 1
      ProvisionedThroughput:
        ReadCapacityUnits: 1
        WriteCapacityUnits:

GSIを使用したクエリ

DynamoDBのテーブルを作成し、インデックスを作成したら、適切なクエリを使用してデータを効率的に取得する必要があります。クエリを使用する際には、以下のサンプルプログラムを使用することができます。

import * as AWS from 'aws-sdk';

const dynamoDb = new AWS.DynamoDB.DocumentClient();

const params = {
  TableName: 'User',
  IndexName: 'EmailIndex',
  KeyConditionExpression: 'Email = :email',
  ExpressionAttributeValues: {
    ':email': 'example@example.com'
  }
};

dynamoDb.query(params, (err, data) => {
  if (err) {
    console.error(err);
  } else {
    console.log(data.Items);
  }
});

ログの確認

DynamoDBのトラブルシューティングを行う際には、ログを確認する必要があります。ログを確認することで、トラブルの原因を特定できます。

DynamoDBで取得可能なログの種類と活用方法

これらのログは、CloudWatch Logs Insightsなどのツールを使用して収集、分析することができます。

  1. テーブル操作ログ: PutItem、UpdateItem、DeleteItemなどのDynamoDBテーブル操作に関連するログ。これらのログは、テーブル操作が正常に実行されたかどうか、操作にかかった時間などを確認するのに役立ちます。
  2. アクセスログ: DynamoDBテーブルに対する読み取りアクセス、書き込みアクセスなどに関連するログ。これらのログは、アプリケーションのパフォーマンスのトラブルシューティング、リソースの使用量などを確認するのに役立ちます。
  3. メトリックログ: DynamoDBテーブルに関連するメトリック(例えば、読み取りキャパシティユニットの使用率、書き込みキャパシティユニットの使用率など)を確認するのに役立つログ。これらのログは、テーブルのパフォーマンスのモニタリング、スケーリングなどに役立ちます。
  4. エラーログ: DynamoDBテーブルに関連するエラー(例えば、テーブルのスローダウン、スローレスポンスなど)に関連するログ。これらのログは、トラブルシューティングなどに役立ちます。

SDKによるDynamoDBログの取得

AWSのCloudWatch Logsを使用すると、DynamoDBのログを確認することができます。CloudWatch Logsを使用する際には、以下のサンプルプログラムを使用することができます。

// Get log events
const params = {
  logGroupName: '/aws/dynamodb/myTable',
  logStreamName: '2020/03/01/[$LATEST]1234567890abcdef',
  startTime: 1583174400,
  endTime: 1583178400
};

const cloudwatchlogs = new AWS.CloudWatchLogs();
cloudwatchlogs.getLogEvents(params, (err, data) => {
  if (err) {
    console.error('Unable to get log events. Error JSON:', JSON.stringify(err, null, 2));
  } else {
    console.log('Get log events succeeded. Data:', data);
  }
});

設定の変更

DynamoDBのトラブルシューティングを行う際には、適切な設定を行う必要があります。設定を変更することで、トラブルを解決できる場合があります。

DynamoDBの設定を変更する際には、以下のサンプルプログラムを使用することができます。サンプルを使用することで、CloudWatchメトリクス、アラームと連携して動的にテーブルのキャパシティを調整することが可能です。

// Update a table
const params = {
  TableName: 'User',
  ProvisionedThroughput: {
    ReadCapacityUnits: 20,
    WriteCapacityUnits: 20
  }
};

const dynamoDb = new AWS.DynamoDB.DocumentClient();
dynamoDb.updateTable(params, (err, data) => {
  if (err) {
    console.error('Unable to update table. Error JSON:', JSON.stringify(err, null, 2));
  } else {
    console.log('Updated table. Table description JSON:', JSON.stringify(data, null, 2));
  }
});

まとめ

本記事では、DynamoDBの最適化とトラブルシューティングのための実践的なアプローチとヒントをご紹介しました。DynamoDBを最適化するためには、データモデルを正しく設計し、適切なインデックスを作成し、適切なクエリを使用する必要があります。

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