DocumentDB

1. サービス概要¶

Amazon DocumentDB (with MongoDB compatibility) は、スケーラブルで可用性の高い、フルマネージドのドキュメントデータベースサービスである。
MongoDB との互換性があり、既存の MongoDB アプリケーションを容易に移行できる。
DocumentDB は、JSON 形式のドキュメントデータを柔軟に格納・管理でき、高いパフォーマンス、可用性、耐久性を提供する。
開発者は、インフラの管理に煩わされることなく、アプリケーションの開発に集中できる。

主なユースケースとして、

コンテンツ管理システム
カタログ管理
モバイルアプリケーションのバックエンド
IoT データの格納
パーソナライズされたレコメンデーション

などが挙げられる。

2. 主な特徴と機能¶

2.1 MongoDB 互換性¶

Amazon DocumentDB は、MongoDB のワイヤプロトコル、API、ドライバーをサポートしており、既存の MongoDB アプリケーションを大幅な変更なしに移行できる。
これにより、開発者は既存の知識やツールをそのまま活用できる。

2.2 フルマネージドサービス¶

インフラのプロビジョニング、スケーリング、パッチ適用、バックアップなどの運用管理は AWS が自動で行う。
これにより、開発者はデータベースの運用管理に煩わされることなく、アプリケーションの開発に集中できる。

2.3 スケーラビリティとパフォーマンス¶

DocumentDB は、ストレージとコンピューティングリソースを個別にスケールできるため、アプリケーションの需要に合わせて柔軟にリソースを調整できる。
高いスループットと低いレイテンシを実現し、大規模なアプリケーションにも対応できる。

2.4 高い可用性と耐久性¶

DocumentDB は、複数のアベイラビリティーゾーンにデータを分散して保存し、自動的にフェイルオーバーを処理する。
これにより、高い可用性と耐久性を実現し、データの損失を防ぐ。

2.5 JSON ドキュメントのサポート¶

DocumentDB は、JSON 形式のドキュメントデータを柔軟に格納・管理できる。
スキーマレスであるため、データ構造の変更に柔軟に対応できる。

2.6 柔軟なクエリ¶

DocumentDB は、豊富なクエリ機能を提供し、JSON ドキュメントに対して効率的な検索や集計を行うことができる。
インデックスを活用して高速な検索を実現できる。

2.7 セキュリティ¶

DocumentDB は、データの暗号化、アクセス制御、ネットワーク分離などのセキュリティ機能を提供する。
IAM によるアクセス制御、転送中のデータ暗号化、保存中のデータ暗号化、VPC 内でのプライベート接続をサポートしている。

IAM 連携: AWS IAM を使用してアクセス制御と権限管理。
データ暗号化: 転送中および保存中のデータを暗号化。
VPC サポート: Amazon VPC 内でのプライベート接続。

2.8 統合性¶

DocumentDB は、AWS の他のサービス（AWS Lambda、Amazon EC2、Amazon ECS など）と統合されており、様々なアプリケーションアーキテクチャに対応できる。
AWS Glue と連携してデータの ETL 処理を行うことができる。

3. アーキテクチャおよび技術要素¶

クライアントアプリケーションは、MongoDB 互換のドライバーを使用して DocumentDB に接続。
DocumentDB は、複数のアベイラビリティーゾーンにデータを分散して保存。
クライアントからの読み取り/書き込みリクエストを処理。
ストレージとコンピューティングリソースは、必要に応じて個別にスケーリング。
自動バックアップ機能により、データを安全に保護。

DocumentDB は、フルマネージドサービスとして提供され、高い可用性、スケーラビリティ、耐久性を内包している。
MongoDB の互換性により、既存の MongoDB アプリケーションを容易に移行できる。

4. セキュリティと認証・認可¶

セキュリティは DocumentDB の重要な要素である:

IAM によるアクセス制御: AWS IAM を利用して、DocumentDB リソースへのアクセスを制御し、権限を管理。
データ暗号化: 転送中および保存中のデータを暗号化し、データの機密性を保護。
VPC サポート: Amazon VPC 内で DocumentDB を使用する場合、プライベート接続を確立。
監査ログ: AWS CloudTrail を利用して、API 呼び出しやリソース変更を記録。

これにより、データの安全性とコンプライアンスを確保できる。

5. 料金形態¶

Amazon DocumentDB の料金は主に以下に基づく:

インスタンス料金: データベースインスタンスの実行時間に応じた従量課金。
ストレージ料金: データベースに保存されたデータ量に応じた従量課金。
I/O 料金: データベースへの読み書き I/O リクエスト数に応じた従量課金。
バックアップ料金: 自動バックアップに利用されるストレージ量に応じた課金。

6. よくあるアーキテクチャ・設計パターン¶

一般的なパターンは以下の通りである:

コンテンツ管理システム (CMS): JSON ドキュメント形式のコンテンツデータを格納し、柔軟なクエリでコンテンツを検索。
カタログ管理: 製品カタログ情報を格納し、検索やフィルタリングを効率化。
モバイルアプリケーションのバックエンド: モバイルアプリケーションのユーザーデータ、設定データ、コンテンツを格納。
IoT データ格納: IoT デバイスからのセンサーデータを JSON 形式で格納し、分析。
パーソナライズされたレコメンデーション: ユーザーの行動履歴や好みを格納し、レコメンデーションを生成。

7. 設定・デプロイ手順（ハンズオン例）¶

AWS コンソールで DocumentDB クラスタを作成。
EC2 インスタンスから DocumentDB クラスタに接続。
MongoDB 互換のドライバーを使用して、JSON ドキュメントを挿入、更新、削除。
クエリを実行してデータを検索。
インデックスを作成してクエリパフォーマンスを向上。

8. 試験で問われやすいポイント¶

8.1 MongoDB 互換性¶

ワイヤプロトコル: MongoDB のワイヤプロトコルとの互換性について理解。
API: MongoDB の API との互換性について理解。
ドライバー: MongoDB ドライバーをそのまま利用できることを理解。

8.2 フルマネージドサービス¶

運用管理: インフラのプロビジョニング、スケーリング、パッチ適用、バックアップなどの運用管理が AWS に自動化されていることを理解。
開発への集中: 開発者がデータベース運用に煩わされることなく、アプリケーション開発に集中できることを理解。

8.3 スケーラビリティとパフォーマンス¶

リソーススケーリング: ストレージとコンピューティングリソースを個別にスケーリングできることを理解。
高パフォーマンス: 高いスループットと低いレイテンシを実現できることを理解。

8.4 高い可用性と耐久性¶

マルチ AZ: 複数アベイラビリティーゾーンにデータを分散して保存することを理解。
自動フェイルオーバー: 自動フェイルオーバー機能で高い可用性を実現することを理解。

8.5 JSON ドキュメントのサポート¶

JSON 形式: JSON 形式のデータを柔軟に格納できることを理解。
スキーマレス: スキーマレスであるため、データ構造の変更に柔軟に対応できることを理解。

8.6 柔軟なクエリ¶

クエリ機能: 豊富なクエリ機能で JSON ドキュメントを効率的に検索、集計できることを理解。
インデックス: インデックスを活用して高速な検索ができることを理解。

8.7 セキュリティ¶

IAM: IAM によるアクセス制御と権限管理について理解。
データ暗号化: 転送中および保存中のデータを暗号化することについて理解。
VPC サポート: VPC 内でのプライベート接続について理解。

8.8 料金体系¶

インスタンス料金: データベースインスタンスの実行時間による従量課金について理解。
ストレージ料金: 保存データ量による従量課金について理解。
I/O 料金: データベースへの読み書き I/O リクエスト数による従量課金について理解。
バックアップ料金: 自動バックアップに利用されるストレージ量による課金について理解。

8.9 類似・関連サービスとの比較¶

Amazon DynamoDB: Key-Value 型データベース。DocumentDB は JSON ドキュメント型データベース。
MongoDB Atlas: マネージドな MongoDB サービス。DocumentDB は AWS プラットフォームに統合されたサービス。

8.10 試験で頻出となる具体的な問われ方と答え¶

Q: Amazon DocumentDB の主な用途は？
A: JSON ドキュメントデータを格納・管理する、フルマネージドデータベースサービス。
Q: DocumentDB はどのデータベースと互換性がある？
A: MongoDB。
Q: DocumentDB のフルマネージドとは？
A: インフラの運用管理が AWS に自動化されていること。
Q: DocumentDB のデータストレージ形式は？
A: JSON ドキュメント。
Q: DocumentDB のセキュリティ対策は？
A: IAM によるアクセス制御、データ暗号化、VPC サポートなど。
Q: DocumentDB の料金体系は？
A: インスタンス、ストレージ、I/O、バックアップ量に応じた従量課金。
Q: DocumentDB と DynamoDB の違いは？
A: DocumentDB は JSON ドキュメント型、DynamoDB は Key-Value 型。