[AWS] DynamoDB 기초부터 Index, Query, Scan 활용까지

1. DynamoDB란?

AWS에서 제공하는 서버리스 기반 완전 관리형 NoSQL 데이터베이스 서비스 

 

1.1. DynamoDB 특징

1. NoSQL 데이터베이스
2. 서버리스 기반
   • 서버관리 없이 데이터베이스 운영 가능
   • 요청한 만큼만 비용 지불
3. Auto-Scaling 기능
   • 자동으로 조정 가능
4. Key - Value로 구성
   1. 테이블의 속성을 미리 정의해둘 필요가 없고, 유연하게 데이터 처리 가능

 

1.2 NoSQL 데이터베이스란?

일반적인 DB와 달리 테이블 생성시 스키마 생성 필요 없다.

NoSQL은 관계 정의가 없기 때문에 JOIN 기능을 사용할 수 없다. 

Key-Value 방식, Document 방식 등 여러 DB가 있다. Amazon DynamoDB는 Key-Value 방식으로 각 레코드는 Key-Value를 가진다. 

 

2. DynamoDB - Primary Keys (PK)

특정 데이터를 선택하기 위해서 일반 DB처럼 PK를 이용해서 데이터를 관리

파티션 키 (Partition Key)

• 고유 특징을 가진 기본키
• 물리적인 공간 (실제 데이터가 들어가는 공간) 지정 
• 파티션키 사용시 동일한 두개의 데이터가 같은 위치에 저장될 수 없음
• 주소를 알고 있어 데이터를 빠르게 가져올 수 있음
• 파티션 키는 일치하는 값만 가져올 수 있고 =,>,<등과 같은 연산자를 사용하는 범위지정은 불가능
• '정렬 키'와 함께 복합 키로도 사용 가능 

정렬 키(Sort Key)

• 정렬 키는 파티션 안에서 레코드들을 정렬할 때 사용
• Number, Binary, String 타입 지원
• 범위지정하여 검색도 가능 
• 정렬 키의 값이 똑같더라도 파티션 키가 다르기 때문에 정렬 키만을 기준으로 쿼리할 수 없다 -> 보조인덱스 사용

복합 키 (Composite Key)

• 파티션 키(Partition Key) + 정렬 키(Sort Key)

예시: 사용자 활동 기록 저장

상황: 사용자의 특정 날짜별 활동 로그를 저장하는 경우

• 파티션 키: 사용자ID
• 정렬 키: 활동 날짜(Timestamp)

같은 사용자 ID를 가진 활동 기록들이 하나의 파티션에 저장되고, 해당 사용자의 활동이 날짜순으로 정렬

예를 들어, 사용자 user123의 활동이 아래와 같이 저장됨

사용자ID (Partition Key)	활동 날짜 (Sort Key)	활동 내용
user123	2024-01-01 10:00:00	게시물 작성
user123	2024-01-02 14:30:00	댓글 작성
user123	2024-01-02 16:45:00	좋아요 표시

 

3. 데이터 접근 관리

- AWS IAM으로 관리할 수 있다!

테이블 생성과 접근 권한 부여

특정 테이블만, 특정 데이터만 접근 가능하게 하는 특별한 IAM 역할 존재 

 

4. 인덱스(Index) 개요

DynamoDB에서 인덱스는 효율적인 데이터 조회를 가능하게 하는 구조

큰 테이블에서 특정 기준으로 데이터를 조회할 수 있으며, 두 가지 주요 인덱스 유형이 있다.

• Local Secondary Index (LSI): 테이블 생성 시에만 정의 가능
• Global Secondary Index (GSI): 테이블 생성 후에도 추가 및 수정 가능

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4.1. Local Secondary Index (LSI)

LSI는 테이블 생성 시 파티션 키는 동일하게 유지하지만, 정렬 키를 변경하여 조회 성능을 최적화할 수 있다.

• 특징:
  • 테이블 생성 시에만 정의할 수 있어, 생성 후 변경이 불가능
  • 파티션 키는 기본 키와 같음
  • 정렬 키를 변경해 특정 기준으로 데이터 정렬이 가능
  • 정렬 키는 속성 (Number, String, Binary)로 구성
• 예시: 고객 구매 내역을 조회할 때, 고객 ID는 같지만 날짜별로 데이터를 정렬할 수 있다.
  

  파티션 키 (고객 ID)	정렬 키 (구매 날짜)	구매 품목
  customer123	2024-01-01	노트북
  customer123	2024-01-10	책
  customer123	2024-01-20	키보드

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4.2 Global Secondary Index (GSI)

GSI는 파티션 키와 정렬 키 모두를 새로 정의할 수 있어 유연성이 높고, 테이블 생성 후에도 추가 및 수정이 가능

• 특징:
  • 테이블이 생성된 후에도 인덱스를 추가하거나 수정할 수 있다.
  • 다른 파티션 키와 정렬 키를 설정할 수 있어 다양한 조회 조건을 지원한다.
  • 정렬 키는 생략 가능하다. 
• 예시: 구매물품의 카테고리와 브랜드별로 조회하고자 할 때 GSI를 사용할 수 있다.
• 예를 들어, 구매물품 카테고리를 파티션 키로, 구매 날짜를 정렬 키로 지정

  파티션 키 (카테고리)	정렬 키 (구매 날짜)	브랜드	구매 품목
  전자제품	2024-01-05	삼성	태블릿
  전자제품	2024-01-15	LG	노트북
  도서	2024-01-20	한빛	프로그래밍 책

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5. Query

Query는 Primary Key를 이용해 데이터를 검색하는 방식으로, 빠르고 효율적

• 특징:
  • 기본적으로 Primary Key를 통해 특정 데이터를 찾는다.
  • ProjectionExpression 파라미터를 사용해 반환할 컬럼을 제한할 수 있다.
• 예시: 특정 거래 ID로 거래 내역을 조회할 때 사용합니다.

  거래ID	가격	거래 시간
  AAA	2500	2024-02-01 15:00:00
  BBB	3000	2024-02-02 16:30:00

  여기서 거래 ID가 AAA인 데이터만 조회할 수 있으며, 필요한 컬럼만 반환하도록 조정할 수 있다.

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6. Scan

Scan은 테이블 전체 데이터를 탐색하는 방식으로, 쿼리 조건이 없어 모든 데이터를 검색한다.

• 특징:
  • Primary Key가 아닌 다른 컬럼도 사용할 수 있다.
  • 테이블 전체를 탐색하기 때문에 대량의 데이터가 있는 경우 성능이 떨어질 수 있다.
  • ProjectionExpression 파라미터를 사용하여 필요한 컬럼만 선택할 수 있다.
• 예시: 모든 거래 내역을 조회해야 할 때 사용합니다.

  가격	거래ID	거래 시간
  2500	AAA	2024-02-01 15:00:00
  3000	BBB	2024-02-02 16:30:00

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7. Query vs Scan

Query가 Scan보다 훨씬 효율적이다.

기능	Query	Scan
사용 목적	특정 Primary Key 조회	테이블 전체 데이터 조회
효율성	높음 (빠른 데이터 검색)	낮음 (모든 데이터 탐색)
주요 활용	특정 고객의 거래 내역 조회	전체 주문 내역 확인
선택적 데이터	ProjectionExpression으로 일부 컬럼 선택	ProjectionExpression으로 일부 컬럼 선택

 

참고강의

https://www.inflearn.com/course/aws-%EC%9E%85%EB%AC%B8

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