【AWS認定試験】Database - Specialty(DBS-C01)試験勉強ノートブック

公開日時:2023年01月29日 / 最終更新日時:2023年04月09日

久しぶりに AWS 認定試験を受験をしようと思い立ちました。

おそらく最近メンタルが健康だからだと思います。仕事にプライベートに。

マズローの欲求5段階説によると「①生理的欲求」「②安全の欲求」「③社会的欲求」「④承認欲求」が満たされて、最後に「⑤自己実現の欲求」が来るそうです。

 

「⑤自己実現の欲求」が勉強のモチベーションになるのかなと思います。

しかし、その前の「④承認欲求」は満たされていないような…

 

このページでは AWS Certified Database - Specialty(DBS-C01)の勉強履歴を追記していきます。

主に学んだことを備忘録的に追記していくので関連性のないトピックが並んでしまうかもしれません。

 

目次

はじめに

ノートブックなので思いついたことを書きなぐっています。

体系化していませんし、順番も全く意識していません。

ただ見返して学習するためだけに特化しています。

 

 

RDS

RDS に関する学習履歴&備忘録です。

RDS と Aurora は分けます。

 

RDS バックアップの保持期間

RDS 作成後にバックアップ保持期間を変更できます。

バックアップ保持期間は0~35日間で設定できます。

 

RDS 手動スナップショットの制限

RDS の手動スナップショットには制限があります。

1つのリージョンごとに100までの制限があります。

 

逆に手動スナップショットの場合は、保持期限はありません。

 

試験ではLambdaでスナップショットを取得する際に「手動によるスナップショット」と表現されます。

一見するとLambdaなので「自動スナップショット」と思われるかもしれませんが、あくまでも自動スナップショットは RDS の自動バックアップ機能を利用した場合のみに言います。

Lambdaでスナップショットは形式的には手動でスナップショットを取得していることになりますので注意です。

試験では勘違いしやすいです。

 

また、手動スナップショットは S3 バケットに保存されるので、手動スナップショットを取得後に再度別の S3 バケットに保存する必要はありません。

 

 

 

RDS への通信を暗号化する場合

以下のURLより RDS のルート証明書をダウンロードします。

https://s3.amazonaws.com/rds-downloads/rds-ca-2019-root.pem

 

 

Microsoft SQL Server on RDS にはレポート機能がない

Microsoft SQL Server on RDS にはレポート機能がないので EC2 インスタンスで構築します。

 

 

細かなアクセス権限の設定

RDS はマネジメントサービスなので pg_hba.conf は利用できません。

各 DB アカウントごとに細かくアクセス権限を設定する場合は、GRANT と REVOKE コマンドを利用します。

 

 

 

 

Aurora

Aurora に関する学習履歴&備忘録です。

Aurora と RDS は細かな機能が異なるので分けました。

 

Aurora には高度な監査機能がある

Aurora には高度な監査機能があります。

以下のイベントを取得できます。

 

 

 

 

Aurora にはパブリック IP を付与できない

Aurora にはパブリック IP を付与できません。その為 Lambda と連携する際は プライベート VPC、プライベートサブネット経由での接続が必要になります。

 

 

カスタムエンドポイント

Aurora はカスタムエンドポイントを作成することができます。

複数のアプリがあり、1つは高速なレスポンスが必要なアプリ、もう1つは遅延しても問題ないようなアプリの場合、カスタムエンドポイントを利用して振り分けることができます。

 

 

Backtrack(バックトラック)機能で DELETE しても元に戻せる

Aurora には Backtrack 機能があるので間違って DELETE 分を実行して削除しても元に戻すことができます。

バックトラック機能は、Aurora だけで RDS では利用できません。

 

 

障害挿入クエリ

Aurora には障害挿入クエリの機能があり、様々な障害をシミュレートすることができます。

以下の障害をシミュレートすることができます。

※輻輳(ふくそう)とは何かが1か所に集中して混雑する様子を言います。

 

障害挿入クエリを使用した Amazon Aurora MySQL のテスト

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/AmazonRDS/latest/AuroraUserGuide/AuroraMySQL.Managing.FaultInjectionQueries.html

 

 

クロスリージョンレプリカを作成する場合

クロスリージョンレプリカを作成するには、Aurora MySQL DB クラスターのバイナリログを有効にする必要があります。

 

https://aws.amazon.com/jp/premiumsupport/knowledge-center/enable-binary-logging-aurora/

 

 

Aurora グローバルデータベース

グローバルデータベースは、グローバル分散アプリケーション向けに設計されており、単一の Amazon Aurora データベースを複数の AWS リージョンにまたがって運用できます。

リージョン間(東京リージョンと米国東部(バージニア北部)など)のデータへの例レイテンシーアクセスを提供します。

 

 

Aurora から Lambda を実行する場合

Aurora から Lambda 関数を実行する場合は、Aurora にトリガーとストアドプロシージャを作成して Lambda 関数を呼び出します。

 

 

S3 から直接データをインポート可能

S3 バケットにある XML ファイルやテキストファイルを直接 Aurora へデータをロードすることが可能です。

LOAD DATA FROM S3 または LOAD XML FROM S3 ステートメントを使用して、Amazon S3 バケットに保存されているファイルからデータをロードできます

 

 

 

Aurora Serverless

Aurora Serverless に関する学習履歴&備忘録です。

Aurora Serverless にしかない機能をまとめるために分けました。

 

DataAPI

Aurora Serverless では DataAPI の機能があります。

この機能を使うことでサードパーティのアプリなどがセキュアに Aorora Serverless のデータにアクセスできるようになります。

 

 

 

Redshift

Redshift に関する学習履歴&備忘録です。

 

Redshift 監査ログ

DBに個人情報など気密性の高い情報が含まれている場合、コンプライアンス要件を満たすために詳細なログの記録が必要になります。

ログには以下の情報が含まれている必要があります。

 

Amazon Redshit の監査ログはデフォルトで有効ではありません。

監査ログを有効にするとログを作成して S3 バケットのアップロードします。

 

データベース監査ログ作成

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/redshift/latest/mgmt/db-auditing.html

 

 

 

ワークロード管理(WLM)とは

Amazon Redshift のワークロード管理 (WLM) により、ユーザーはワークロード内の優先順位を柔軟に管理することが可能になります。

これにより、実行速度が高く処理時間の短いクエリが、処理時間の長いクエリの後に滞らないようにできます。

 

 

DynamoDB

DynamoDB に関する学習履歴&備忘録です。

DynamoDB の問題は、特にパーティションキーとソートキーの設計、グローバルセカンダリインデックスとローカルセカンダリインデックスの違いなどが分かりづらいです。

 

 

パーティションキーとソートキー

 

Amazon DynamoDB は、データをパーティションに保存します。

 

以下、AWS の公式サイトでパーティションキーとソートキーが分かりやすく解説されています。

 

パーティションとデータ分散

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/HowItWorks.Partitions.html

 

プライマリキー、パーティションキー、ソートキー

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/HowItWorks.CoreComponents.html#HowItWorks.CoreComponents.PrimaryKey

 

パーティションキーの値は内部ハッシュ関数の入力で使用します。出力されたハッシュ値の値により保存されるパーティションが決まります。

同じパーティションキーを持つ項目は同じパーティションにまとめられることになります。

 

 

グローバルセカンダリインデックス(GSI)

パーティションキーとソートキーだけでは、短時間でサクッとデータを抽出できない場合(全く出来ないわけではないけど、ものすごく時間が掛かるとか)に、もう1セットパーティションキーとソートキーのセットを作って短時間でデータを抽出できるようにする目的で作ります。

 

試験でグローバルセカンダリインデックスの問題が出る場合は、データを検索しやすいようにもう1セット作るような問題になります。

 

■グローバルセカンダリインデックスの設計方法

https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/how-to-design-amazon-dynamodb-global-secondary-indexes/

 

グローバルセカンダリインデックスとローカルセカンダリインデックスの違い

参考URL:https://qiita.com/uenohara/items/c52c2eef991fd6c8a405

参考URL:https://dev.classmethod.jp/articles/conceptual-learning-about-dynamodb-lsi/

 

後程詳細に説明しますが、ローカルセカンダリインデックス(LSI)の方が自由度が少ないため、「追加のスループットが課金されない」、「強力な整合性のある読み込み」という要件がなければ、各種制約が少ないグローバルセカンダリインデックス(GSI)の使用が推奨されています。

 

ローカルセカンダリインデックス(LSI)

同じテーブルの他の任意のカラムをソートキーにすることをローカルセカンダリインデックスと言います。

 

【例】 

学生の期末試験のデータを保存するテーブル作成時に、

  - パーティションキーを "student_id"

  - ソートキーを "subject"

  - テストの点数として "test_score"

上記カラム設定でテーブルを作成したとします。

 

この際、ローカルセカンダリインデックス(LSI)を設定していない場合にはパーティションキーでもソートキーでもない "test_score" カラムに対して直接検索をかけることができません。

このテーブルから、"test_score" 80 点よりも高い生徒を見つけたい場合、直接検索が出来ないためデータを見つける手間が掛かります。(コストが掛かります。)

ローカルセカンダリインデックス(LSI)を使うと、任意のカラムをソートキーとして設定することができます。

"test_score" をソートキーとして設定し、"test_score" カラムに対して直接検索をかけることでテストスコアのデータを素早く見つけることが可能になります。

 

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/LSI.html

 

 

ローカルセカンダリインデックス(LSI)の使い所

調べるとグローバルセカンダリインデックス(GIS)の方が制限が少なく柔軟性があるので、基本的にグローバルセカンダリインデックス(GIS)を使用する方が利便性が高いと思います。

 

ローカルセカンダリインデックス(LSI)を使用することが必須の要件でなければ、グローバルセカンダリインデックス(GSI)を使用することを考慮します。

 

グローバルセカンダリインデックス(GSI)と比べて、ローカルセカンダリインデックス(LSI)を使用するメリット

 

 

グローバルセカンダリインデックス(GSI)と比べて、ローカルセカンダリインデックス(LSI)を使用するデメリット

 

 

 

 

 

結果整合性のある読み込み

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/HowItWorks.ReadConsistency.html

 

DynamoDB テーブルからの読み込みオペレーションの応答には、最近の書き込みオペレーションの結果が反映されていないことがあります。

応答には古いデータが含まれる場合があります。

少し時間がたってから読み込みリクエストを繰り返すと、応答で最新のデータが返されます。

 

強力な整合性のある読み込み

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/HowItWorks.ReadConsistency.html

 

強力な整合性のある読み込みをリクエストすると、DynamoDB は成功した以前のすべての書き込みオペレーションからの更新が反映された最新データの応答を返します。

 

Amazon DynamoDB Accelerator(DAX)

Amazon DynamoDB Accelerator(DAX)はフルマネージドのインメモリキャッシュです。

ElastiCacheとは異なり、DynamoDB 専用です。

DynamoDB の読み取り(ExecuteStatement、GetItem、Query、Scanなど)で最大10倍のパフォーマンスを実現します。

 

ElastiCache よりも DAX の方が DynamoDB 用に特化されているため読み取りのパフォーマンスを向上させる場合は DAX を選択します。

 

 

ElastiCache

ElastiCache に関する学習履歴&備忘録です。

 

ElastiCache のリードレプリカを手動でプライマリにする場合

最初にクラスターモードを無効にしてからマルチ AZ のフェイルオーバー機能を無効にします。

 

予約メモリパーセントパラメータ(reserved-memory-percent

ElastiCache for Redis に固有のパラメータです。

予約メモリパーセントパラメータ(reserved-memory-percent)の目的はすべてのクラスターに対して予約メモリ管理を簡易化することです。

デフォルト値は25%です。

この値を増やす(25%→40%など)ことで、バックアップ時のパフォーマンスが上がります。

 

 

ElastCache for Redis のバックアップ

複数のノードを設定しているノードグループでRedisを実行している場合は、プライマリノードもしくはリードレプリカからバックアップを作成できます。

プライマリノードではなくリードレプリカからバックアップを取得することが推奨されています。

 

 

ログ管理

データベーススペシャリストの試験でログ管理の問題も出題されます。

ログ管理の項目を別途設けました。

 

CloudWatch Logs サブスクリプション

サブスクリプションを使用して CloudWatch Logs からのログイベントのリアルタイムフィードにアクセスし、カスタム処理、分析、他のシステムへのロードを行うために、Amazon Kinesis ストリーム、Amazon Kinesis Data Firehose ストリーム、AWS Lambda などの他のサービスに配信することができます。

ログイベントが宛先サービスに送信されると、base64 でエンコードされ、gzip 形式で圧縮されます。

 

 

CloudWatch Logsのフィルタ

CloudWatch Logsのフィルタは2種類あります。

 

CloudWatch Logs サブスクリプションフィルタ

サブスクリプションフィルタはロググループ単位に設定します。

 

リアルタイムでログを配信する場合

■リアルタイムでログを配信する場合

 

 

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