[Keynote] 슬기로운 AWS 데이터베이스 선택하기 - 발표자: 강민석, Korea Database SA Manager, WWSO, AWS ::: AWS Data Roadshow 2023

AWS DATA ROADSHOW 2023
© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved.
강민석
Korea Database SA Manager
WWSO, AWS
슬기로운 AWS 데이터베이스 선택하기
업무 목적에 맞는 데이터베이스 선택하기

목차
AWS에서 제공하는 데이터베이스 서비스들
• Amazon RDS & Aurora
• Amazon DynamoDB
• Amazon DocumentDB
• Amazon ElastiCache
• Amazon Neptune
• Amazon Timestream
• Amazon Quantum Ledger Database
2

현대 애플리케이션의 요구사항
3
Users 1M+
Data volume Terabytes—petabytes
Locality Global
Performance Microsecond latency
Request rate Millions per second
Access Mobile, IoT, devices
Scale Virtually unlimited
Economics Pay-as-you-go
Developer access Instance API access
Development Apps and storage are
decoupled

애플리케이션 아키텍쳐와 패턴의 변화
4

단일 데이터베이스 대신에
5
잘 준비된 툴 처럼 용도에 맞는 데이터베이스 서비스를 선택

인터넷 환경에서의 e-commerce
6
Amazon.com의 :
• 비용 절감 – 60% 감소
• 성능 향상 – 40% 빨라짐
• 관리 비용 절감 – 70% 절약

© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. 7
Airbnb는 인터넷 환경의 애플리케이션을
위해서 AWS Database를 이용
History 조회: Amazon DynamoDB
• 대용량의 데이터
• 개인별 검색를 위해서 빠른 조회 필요
Session 상태: Amazon ElastiCache
• 1/1000 초 랜더링을 위한 In-memory 저장
관계형 데이터: Amazon RDS
• 참조 무결성
• 주요 트랜잭션 데이터베이스

나에게 맞는 데이터베이스 서비스는 ?
8
aws-korea-db@amazon.com

AWS DATA 서비스
9
Relational
databases
Non-relational
databases
Data
warehouses
Hadoop
and Spark
Redshift EMR
Operational
analytics
Elasticsearch Service
Aurora DynamoDB
Business
Intelligence
QuickSight
RDS DocumentDB ElastiCache
Real-time analytics
Managed Streaming
for Apache Kafka
Keyspaces

클라우드 환경에서 책임 모델
10
어플리케이션 최적화
데이터 베이스 백업
DB 확장정책 수립
고 가용성 고려
DB S/W 패치
DB S/W 설치
랙&스택
OS 설치
서버 유지보수
전원, 공조, 네트워크
DB S/W 패치
DB S/W 설치
랙&스택
OS 설치
서버 유지보수
DB S/W 패치
DB S/W 설치
랙&스택
OS 설치
서버 유지보수
고객 AWS
데이터센터 고객관리형 DB(EC2) 관리형 DB

AWS가 제공하고 있는 RDS 서비스
O R A C L E , S Q L S E R V E R , M Y S Q L , P O S T G R E S Q L , M A R I A D B
11
• Commercial • Open Source
Amazon EBS-based Storage

Amazon Aurora
클 라 우 드 환 경 에 맞 도 록 개 발 된 M Y S Q L 과 P O S T G R E S Q L 호 환 가 능 한 관 계 형 데 이 터 베 이 스
12
Performance
& scalability
5배 성능 MySQL
3배 PostgreSQL
최대 15개 까지
read replicas 확장
Availability
& durability
스토리지 장애에 대해
스스로 복구;
3개의 AZ에 6 copy 저장;
지속적으로 S3에 백업
Highly
secure
네트웍 격리,
저장 및 전송시 암호화
Fully
managed
RDS에서 관리:
서버 프로비저닝,
소프트웨어 패칭, setup,
구성, 및 backups 자동화

Aurora Architecture
스 케 일 아 웃 가 능 한 분 산 아 키 텍 처
13
▪ 데이터베이스용으로 설계된 로그
구조 기반의 분산형 스토리지
시스템
▪ 3개의 가용영역에 걸친 수백개
이상의 스토리지 노드로 스트라이핑
▪ AZ+1 장애까지 대비 가능한 총
6개의 복제본 유지 (각각의 가용
영역에 2개의 복제)
▪ 10GB로 시작하여 128TB까지
자동으로 확장되며, 사용한 공간에
대해서만 청구
Master Replica Replica Replica
Availability
Zone 1
Shared storage volume
Availability
Zone 2
Availability
Zone 3
Storage nodes with SSDs
SQL
Transactions
Caching
SQL
Transactions
Caching
SQL
Transactions
Caching
Read/Write Read Read
Cluster
Endpoint
Reader
Endpoint

BINLOG DATA DOUBLE-WRITE
LOG FRM FILES
MYSQL WITH STANDBY
EBS mirror
EBS mirror
AZ 1 AZ 2
Amazon S3
EBS
Amazon Elastic
Block Store (EBS)
Primary
Instance
Standby
Instance
1
2
3
4
5
AZ 1 AZ 3
Primary
Instance
Amazon S3
AZ 2
Replica
Instance
ASYNC
4/6 QUORUM
DISTRIBUTED
WRITES
Replica
Instance
AMAZON AURORA
IO 비교 RDS Vs. Aurora
TYPE OF WRITE

Amazon DynamoDB
모 든 규 모 를 위 한 빠 르 고 유 연 한 K E Y - V A L U E 기 반 의 데 이 이 터 베 이 스 서 비 스
15
대규모 환경에서
성능
데이터 용량에 상관없이
일관된 한 자릿수 밀리
초 응답 시간. 무제한
처리량을 제공하는
애플리케이션 구축
Serverless
아키텍쳐
하드웨어 프로비저닝,
소프트웨어 패치 밎
업그레이드가 없습니다.
자동으로 확장 또는
축소됩니다. 지속적으로
데이터를 백업합니다.
글로벌
복제
여러 AWS 리전 간
테이블을 쉽게 복제하여
글로벌 애플리케이션
구축
엔터프라이즈
보안
기본적으로 모든
데이터를 암호화하고
강력한 보안을 위해
IAM과 완전히
통합됩니다.

Amazon DynamoDB 이력
16
Dec 2004:
Database
scalability
challenges
Oct 2007:
Dynamo paper
published
Jan 2012:
DynamoDB general
availability
Q3 2016:
DynamoDB leader in
Gartner MQ, Forrester
Wave
Today:
Tier 0 service
powering most of
Amazon

Table & Index(LSI, GSI) in DynamoDB
17
Partition Key
Mandatory
Key-value access pattern
Determines data distribution
Optional
Model 1:N relationships
Enables rich query capabilities
A1
(partition key)
A2
(sort key)
SortKey
Table
Items
A1
(partition key)
A3
(sort key)
A2 A4 A7
A1
(partition key)
A2
(sort key)
A6 A4 A5
A1
(partition key)
A2
(sort key)
A3 A4 A5
A2
(partition)
A1
(sort)
GSIs
A5
(partition)
A4
(sort)
A1
(item key)
A2
(item key)
A3
(projected)
KEYS_ONLY
INCLUDE A3
A4
(partition)
A5
(sort)
A1
(item key)
A2
(item key)
A3
(projected)
A6
(projected
ALL
Up to 20 GSIs per table
Up to 5 LSIs for table
RCUs/WCUs provisioned
separately for GSIs
Item keys copied
automatically for
uniqueness
LSI

확장성을 위한 DynamoDB 아키텍쳐
18
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
RR RR RR RR RR
Network
AVAILABILITY
ZONE 1
AVAILABILITY
ZONE 2
AVAILABILITY
ZONE 3
HTTPS
STORAGE NODE
STORAGE NODE
STORAGE NODE LEADER

데이터 안정성을 위한 3 Copy 복제
19
• Data is always
replicated to three
Availability Zones
• The service runs in
three Availability Zones
Three-way replication
Availability Zone A
Partition A
Host 4 Host 6
Availability Zone B Availability Zone C
Partition A
Partition A Partition C
Partition C Partition C
Host 5
Partition B
Host 1 Host 3
Host 2
Partition B
Host 7 Host 9
Host 8
Partition B
CustomerOrdersTable
OrderId: 1
CustomerId: 1
ASIN: [B00X4WHP5E]
Hash(1) = 7B
Partition A

Amazon DocumentDB
빠 르 고 확 장 가 능 하 며 가 용 성 이 높 은 M O N G O D B 호 환 가 능 한 데 이 터 베 이 스 서 비 스
20
보안 및 규정 준수 관리형 MongoDB 서비스의
2배 처리량
AWS 서비스와 통합
초당 수백만 개의 요청
1/1000초의 지연 시간
MongoDB와 호환
같은 코드, 드라이버 및 도구 사용
완전 관리형 서비스

Amazon DocumentDB 아키텍쳐
21
Compatibility
Replication
Separation of
storage / compute
Durability
Backup
Compute
Storage
Instance
(replica)
Distributed storage volume
AZ1 AZ2 AZ3
Reads
Instance
(primary)
Instance
(replica)
Reads
Writes
Reads
Amazon S3
Backup

Amazon DocumentDB – Global clusters
22
Global replication: Up to 5 secondary regions
Low replica lag: Typically < 1 sec
Fast recovery: Typically < 1 min downtime
Compatibility: V 4.0 and later
Global reader instances: Up to 90
Reads
Reads
Replication
Service
Reads
Reads
Writes
Reads
Replication
Service
Reads
Reads
Replication
Service
db.foo.insertOne({}) {“x”:1}
db.foo.find({}) {“x”:1}
(primary region)
(secondary region) (secondary region)
Ohio
Oregon Tokyo

Amazon ElastiCache
관 리 형 , R E D I S 또 는 M E M C A C H E D 호 환 I N - M E M O R Y 데 이 터 저 장 소
23

사용 예 - Website Caching
24
Application
Load Balancer
AWS Cloud
Availability Zone 1 Availability Zone 2
VPC
Auto Scaling
Group
Apache Tomcat
servers
Apache Tomcat
servers
Amazon RDS
primary instance
Amazon RDS
secondary instance
Amazon ElastiCache
for Redis
Amazon ElastiCache
for Redis
Private subnet Private subnet

Topology - Redis Cluster Mode Enabled
25
• 샤드 추가: Read/Writes를 위한
Memory 용량 확장 가능
• 복제본 추가 : Read 및 가용성 증가
• Multi-AZ: Default 옵션이며, 특정
가용성 영역 지정 가능
• 사용자가 Slot 분산를 지정할 수
있음( Default – 균등 분산)
Availability Zone B Availability Zone C
Redis Cluster
Availability Zone A
P
R
Slots 0–5454
Slots10910–16363
R
Slots 5455–10909
R
R
Slots 0–5454
Slots10910–16363
P
Slots 5455–10909
R
P
Slots 0–5454
Slots10910–16363
R
Slots 5455–10909
Shards, primaries, and read replicas
Example:
3 shards
2 replicas per shard
Multi-AZ
S S S

Amazon Neptune
클 라 우 드 환 경 에 서 빠 르 고 안 정 적 인 그 래 프 데 이 터 베 이 스
26
FAST RELIABLE
OPEN
수십억 건의 관계 쿼리를
Millisecond 내에 처리
3개의 AZ에 6 copy 데이터 저장
자동 Backup and 복구
Gremlin/SPARQL을
사용하여 쉽게 쿼리
Apache TinkerPop
W3C RDF 그래프 모델 지원
EASY

Amazon Neptune 아키텍쳐
27

Amazon Timestream
빠 르 고 확 장 가 능 한 완 전 관 리 형 T I M E S T R E A M 데 이 터 베 이 스
28
RDBMS의 1/10비용으로
1000배 빠르게
초당 수 백만개의 데이터
insert 속도
(10M/second)
매일 수조개의
이벤트 처리
안정적이고 예측 가능한
성능 유지
시계열 데이터 분석
보간, 평활화, 근사를 위한
내장 함수 지원
Serverless
자동화 된 설정, 구성, 서버
프로비저닝, 소프트웨어 패치

Amazon Timestream 아키텍쳐
29
분리된 아키텍쳐
• Independently scalable ingestion, storage, and query processing
• Highly available—99.99% SLA
높은 처리량을 위한 AUTO-SCALING 지원
• Data is replicated across multiple Availability Zones
• Automatic data deduplication handling
• No need to provision or configure write I/O
여러 개층을 갖는 스토리지
• Scalable to petabytes and beyond
• Memory store is designed for fast point-in-time queries
• Magnetic store is designed for high performance analytics
queries and low cost long-term storage
확장 가능한 SQL QUERY 엔진
• Adaptive query engine is capable of querying data across
multiple data tiers
• No indexes to configure and no provisioning required
timestream-write
AWS SDK (Java, Python, etc.)
Ingestion
layer
timestream-query
Storage
layer
Query
layer
...
N
…
... N
…
…
… …
JDBC, AWS SDK (Java, Python, etc.)
…

Amazon Quantum Ledger Database
완 전 관 리 형 원 장 데 이 터 베 이 스
30
쉬운 사용
유연한 다큐먼트 모델,
SQL과 유사한
인터페이스로 쿼리 지원
암호화 검증 가능
모든 변경 사항은
암호화 방식으로
연결되고 검증
가능합니다.
불변과 투명성
추가 전용, 변경
불가능한 저널은
삭제하거나 수정할
수없는 모든 변경 내역을
추적합니다. 전체 데이터
계보에 대한 완전한
가시성 확보
높은 확장성
일반 블록 체인 프레임
워크에서 원장보다 2 ~ 3 배
많은 트랜잭션을 실행합니다.

Serverless, 확장성, 높은 가용성
31
Region
Availability Zone 1 Availability Zone 2
Journals Journals
Availability Zone 3
Journals
Multiple copies per
AZ providing strong
durability
Multi-AZ for
high availability

Amazon QLDB 동작 방식
32
Writing
Reading
ID Manufacturer Model Year VIN Owner
1 Tesla Model S 2012 123456789 Robert Dennison
Indexed History
Current State
INSERT… UPDATE… DELETE… UPDATE… UPDATE… UPDATE…
SEQUENCE
NUMBER: 789
SEQUENCE
NUMBER: 790
SEQUENCE
NUMBER: 791
SEQUENCE
NUMBER: 793
SEQUENCE
NUMBER: 792
SEQUENCE
NUMBER: --
Journal
ledger
Application
Amazon Quantum
Ledger Database
Writing
ID Version Start Manufacturer Model Year VIN Owner
1 0 7/16/2012 Tesla Model S 2012 123456789 Traci Russell
1 1 8/03/2013 Tesla Model S 2012 123456789 Ronnie Nash
1 2 9/02/2016 Tesla Model S 2012 123456789 Robert Dennison
Exports
Streaming

Amazon Keyspaces (for Apache Cassandra)
확 장 가 능 하 고 가 용 성 이 높 으 며 관 리 되 는 A P A C H E C A S S A N D R A 호 환 데 이 터 베 이 스 서 비 스
33
Highly available and
secure
SLA: 99.99%
IAM과 통합하여 암호화
No servers to
manage
대규모 Cassandra
클러스터를
프로비저닝, 구성 및
운영 할 필요가
없습니다.
Apache Cassandra-
compatible
Cassandra와 같은
드라이버 및 도구 사용
Single-digit
millisecond
performance at
scale
자동으로 테이블의
확장/축소
사실상 무제한 처리량과
스토리지

Application connect to Keyspaces
34
PK1 PK2 Clustering
Column
Clustering
Column
Columns Columns
Primary Key
Keyspaces
PK - Required CC - Optional
Table
1. Enable Backup / PITR
2. Capacity ( OnDemand, Provisoned )
APP
Ap-northeast-2 : cassandra.ap-northest-2.amazonaws.com, 9142
Protocol – TLS
(Certificates)
IAM
aws iam create-service-specific-credential --user-name
alice --service-name cassandra.amazonaws.com
-------------
{
"ServiceSpecificCredential": {
"CreateDate": "2019-10-09T16:12:04Z",
"ServiceName": "cassandra.amazonaws.com",
"ServiceUserName": "alice-at-111122223333",
"ServicePassword":
"wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY",
"ServiceSpecificCredentialId":
"ACCAYFI33SINPGJEBYESF",
"UserName": "alice",
"Status": "Active"
}
}
curl https://certs.secureserver.net/repository/sf-class2-root.crt -O
Download: certificate
Connection : cqlsh host 9142 -u ServiceUserName -p ServicePassword --ssl
cqlsh cassandra.us-east-2.amazonaws.com 9142 -u "alice-at-111122223333" -p
"wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY" --ssl
1
3
2 2
4
6
5
7

[Keynote] 슬기로운 AWS 데이터베이스 선택하기 - 발표자: 강민석, Korea Database SA Manager, WWSO, AWS ::: AWS Data Roadshow 2023

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