Skip to main content

Amazon RDS

Amazon RDS (Relational Database Service) คือบริการฐานข้อมูลแบบ Managed ที่ออกแบบมาสำหรับฐานข้อมูลที่ใช้ SQL เป็นภาษาคำสั่งในการสอบถามข้อมูล (Query Language)

  • SQL เป็นภาษาที่มีโครงสร้างและใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายระบบฐานข้อมูล
  • ด้วย Amazon RDS คุณสามารถสร้างฐานข้อมูลใน Cloud ที่ AWS บริหารจัดการให้ทั้งหมด ซึ่งมีข้อดีหลายประการ

Database Engines ที่รองรับ​

Amazon RDS รองรับฐานข้อมูลหลายชนิด เช่น:

  • PostgreSQL
  • MySQL
  • MariaDB
  • Oracle
  • Microsoft SQL Server
  • IBM DB2
  • Aurora (ฐานข้อมูลเฉพาะของ AWS ที่จะศึกษาเชิงลึกต่อไป)

ทำไมควรใช้ RDS แทนการจัดการฐานข้อมูลเอง​

แม้ว่าคุณสามารถติดตั้งฐานข้อมูลบน EC2 เองได้ แต่ Amazon RDS มีข้อดีดังนี้:

  • Provisioning อัตโนมัติ ของฐานข้อมูล
  • Patch ระบบปฏิบัติการอัตโนมัติ
  • สำรองข้อมูลต่อเนื่อง (Continuous Backup) และสามารถกู้คืนไปยังเวลาใดก็ได้ (Point in Time Restore)
  • Monitoring Dashboard สำหรับตรวจสอบประสิทธิภาพฐานข้อมูล
  • Read Replicas เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการอ่าน
  • Multi-AZ Deployment สำหรับ Disaster Recovery
  • Maintenance Windows สำหรับอัปเกรดฐานข้อมูล
  • Scaling ทั้งแนวตั้ง (เพิ่ม instance type) และแนวนอน (เพิ่ม read replicas)
  • Storage ใช้ Elastic Block Store (EBS)

ข้อจำกัด: ไม่สามารถ SSH เข้าไปยัง RDS instance ได้ เพราะ AWS บริหารจัดการ infrastructure ให้แล้ว ซึ่งเป็นข้อดีเพราะไม่ต้องจัดการ EC2 เอง

RDS Storage Auto Scaling​

ฟีเจอร์สำคัญของ Amazon RDS คือ Storage Auto Scaling

  • เมื่อสร้างฐานข้อมูล RDS จะระบุ ขนาด Storage เริ่มต้น เช่น 20 GB
  • หากฐานข้อมูลใกล้เต็ม Storage → RDS สามารถ เพิ่มขนาด Storage อัตโนมัติ โดยไม่ต้องทำเองและไม่มี Downtime
  • เหมาะกับแอปพลิเคชันที่มี Workload ไม่แน่นอน

เงื่อนไขการทำงานของ Storage Auto Scaling:

  1. Free storage น้อยกว่า 10% ของ allocated storage
  2. สถานะ low storage คงอยู่ มากกว่า 5 นาที
  3. ผ่านไปอย่างน้อย 6 ชั่วโมงหลังการแก้ไข storage ครั้งล่าสุด
  • รองรับทุก Database Engine ของ Amazon RDS

สรุป​

Amazon RDS คือ Managed Relational Database Service ที่มีการอัตโนมัติในด้าน:

  • การสร้างฐานข้อมูล (Provisioning)
  • การบำรุงรักษาและ Patch
  • การสำรองข้อมูลและกู้คืน
  • การปรับขนาด Storage และ Scaling

แม้จะไม่สามารถเข้าถึง Instance โดยตรง แต่ความเป็น Managed ของ RDS ทำให้การใช้งานและดูแลฐานข้อมูลง่ายและสะดวกขึ้นมาก

An image

RDS Read Replicas vs Multi-AZ​

การเข้าใจความแตกต่างระหว่าง Read Replicas และ Multi-AZ เป็นเรื่องสำคัญ โดยเฉพาะสำหรับการสอบ AWS

An image

RDS Read Replicas​

  • Read Replicas ใช้เพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพการอ่านข้อมูล (scale read operations)

  • ตัวอย่าง: แอปเชื่อมต่อ RDS instance หลักเพื่ออ่านและเขียน เมื่อโหลดสูง → สามารถสร้าง Read Replicas ได้สูงสุด 15 ตัว

  • Deployment options:

    • ใน Availability Zone เดียวกัน
    • ข้าม Availability Zones
    • ข้าม Regions

  • การทำ replication เป็น แบบ asynchronous → ข้อมูลไม่อัปเดตทันที เรียกว่า eventually consistent

  • Read Replicas สามารถ promote ให้เป็น standalone database เพื่อรองรับ write ได้

Use Case:

  • หากต้องการทำ reporting หรือ analytics โดยไม่กระทบ production → สร้าง Read Replica สำหรับงานเหล่านี้
  • ข้อจำกัด: ใช้เฉพาะ SELECT (อ่าน) ไม่สามารถ INSERT, UPDATE, DELETE ได้

An image

ค่าใช้จ่าย Network:

  • ข้าม AZ ใน region เดียวกัน → replication ฟรี
  • ข้าม Region → มีค่าใช้จ่าย network

An image

RDS Multi-AZ​

  • ใช้เพื่อ disaster recovery
  • แอปเชื่อมต่อ Master database ใน AZ A → synchronous replication ไปยัง standby instance ใน AZ B
  • ทุกการเขียนต้อง replicate ไปยัง standby ก่อนจึงยอมรับ
  • ใช้ DNS ชื่อเดียว → หาก Master fail → auto failover ไปยัง standby
  • ข้อจำกัด: ไม่ใช้เพื่อเพิ่มการอ่าน (อ่านไม่ได้จาก standby)

An image

การรวม Read Replicas กับ Multi-AZ​

  • สามารถสร้าง Read Replicas และตั้งค่า Multi-AZ เพื่อ disaster recovery ได้

  • การแปลงจาก Single AZ → Multi AZ เป็น zero downtime:

    • RDS จะ snapshot master → restore เป็น standby → establish synchronization
    • แอปยังคงทำงานระหว่าง process

An image

Key Takeaways: RDS​

  • Read Replicas → เพิ่มการอ่าน, asynchronous replication, สูงสุด 15 replicas, สามารถ promote เป็น standalone
  • Multi-AZ → synchronous replication, automatic failover, เพิ่ม availability แต่ไม่เพิ่ม read capacity
  • Single AZ → Multi-AZ เป็น zero downtime operation

Amazon Aurora​

แนะนำ Amazon Aurora​

  • Aurora เป็น ฐานข้อมูลเฉพาะของ AWS (proprietary)

  • Compatible กับ PostgreSQL และ MySQL → ใช้ driver เดียวกัน

  • ประสิทธิภาพสูง:

    • เร็วกว่า MySQL RDS ประมาณ 5 เท่า
    • เร็วกว่า PostgreSQL RDS ประมาณ 3 เท่า

Storage Auto-Scaling​

  • เริ่มที่ 10GB → ขยายได้สูงสุด 128TB
  • ไม่ต้องคอย monitor disk เอง

High Availability & Read Scaling​

  • Aurora เก็บ 6 copies ของข้อมูล ใน 3 AZs
  • Writes: ต้องใช้ 4/6 copies → หาก AZ ใดล่ม write ยังทำงานได้
  • Reads: ต้องใช้ 3/6 copies → high availability
  • Self-healing: ซ่อมแซมข้อมูลเสียผ่าน peer-to-peer replication

An image

Aurora Architecture​

  • Master instance → handle writes
  • Failover < 30 วินาที
  • Read replicas สูงสุด 15 ตัว → รองรับ scaling reads และ cross-region replication
  • Writer endpoint → DNS name ชี้ไปยัง master
  • Reader endpoint → load balance การเชื่อมต่อ read replicas

คุณสมบัติสำคัญ​

  • Writer endpoint → seamless write operations
  • Reader endpoint → connection load balancing
  • Auto scaling read replicas → match workload
  • Shared storage auto-expands 10GB → 128TB
  • High availability & self-healing

Additional Features:

  • Automatic failover, backup & recovery, security & compliance, auto patching, advanced monitoring
  • Backtrack: restore ข้อมูลไปยังจุดเวลาใดก็ได้โดยไม่ต้องใช้ backup แบบเดิม

Key Takeaways: Aurora​

  • Aurora → cloud-optimized, proprietary, compatible PostgreSQL/MySQL
  • Storage auto grows 10GB → 128TB
  • เก็บ 6 copies ใน 3 AZ → high availability & self-healing
  • รองรับ read replicas สูงสุด 15 ตัว → fast replication & failover
  • Writer & Reader endpoints → manage connections seamlessly

RDS และ Aurora – ความปลอดภัย​

แนะนำความปลอดภัยของ RDS และ Aurora​

บทเรียนนี้เป็นภาพรวมสั้น ๆ ของฟีเจอร์ด้านความปลอดภัยสำหรับฐานข้อมูล RDS และ Aurora

การเข้ารหัสข้อมูลขณะจัดเก็บ (Data Encryption at Rest)​

  • สามารถเข้ารหัสข้อมูล at-rest บน RDS และ Aurora
  • ข้อมูลจะถูกเข้ารหัสบน storage volume
  • ทั้ง master database และ read replicas จะถูกเข้ารหัสโดยใช้ AWS Key Management Service (KMS)
  • ต้องกำหนดการเข้ารหัส ตั้งแต่สร้าง database ครั้งแรก

ข้อสำคัญ:

  • หาก master database ไม่ได้เข้ารหัสตั้งแต่เริ่ม → read replicas ก็ไม่สามารถเข้ารหัสได้
  • การเข้ารหัสฐานข้อมูลที่ไม่เข้ารหัสแล้ว → ต้องทำ snapshot และ restore snapshot เป็น encrypted database

การเข้ารหัสข้อมูลระหว่างส่ง (Data Encryption in Transit)​

  • RDS และ Aurora รองรับ in-flight encryption โดยค่าเริ่มต้น
  • ข้อมูลที่ส่งระหว่าง client และ database จะถูกเข้ารหัส
  • Clients ต้องใช้ TLS root certificates ของ AWS (ดาวน์โหลดจากเว็บไซต์ AWS)

วิธีการตรวจสอบสิทธิ์ฐานข้อมูล (Database Authentication Methods)​

  • รองรับ username + password แบบดั้งเดิม

  • รองรับ IAM roles สำหรับ AWS services

    • ตัวอย่าง: EC2 ที่มี IAM role สามารถ authenticate กับ database โดยไม่ต้องใช้ username/password
    • ช่วยบริหารจัดการความปลอดภัยแบบรวมศูนย์ผ่าน IAM

การควบคุมการเข้าถึงเครือข่าย (Network Access Control)​

  • ใช้ Security Groups เพื่ออนุญาตหรือบล็อกพอร์ต, IP, หรือ security group อื่น ๆ
  • จำกัดการเข้าถึง database อย่างเหมาะสม

ข้อจำกัดการเข้าถึงและ SSH​

  • RDS และ Aurora ไม่อนุญาต SSH access เพราะเป็น managed services
  • ยกเว้นใช้ RDS Custom ที่อาจให้การควบคุมมากขึ้น

Audit Logs​

  • ใช้ตรวจสอบกิจกรรมฐานข้อมูล เช่น queries และ events
  • Logs จะเก็บได้ระยะเวลาจำกัด
  • หากต้องการเก็บระยะยาว → ส่ง logs ไปยัง AWS CloudWatch Logs

สรุป​

ฟีเจอร์ความปลอดภัยของ RDS และ Aurora ประกอบด้วย:

  • การเข้ารหัสข้อมูลทั้ง at-rest และ in-transit
  • วิธีการตรวจสอบสิทธิ์หลากหลาย
  • การควบคุมการเข้าถึงเครือข่าย
  • ความสามารถในการบันทึก Audit Logs และส่งต่อไป CloudWatch

Key Takeaways​

  • Data at-rest encryption ใช้ KMS และต้องกำหนดตอนสร้าง database
  • In-flight encryption เปิดโดยค่าเริ่มต้น → ต้องใช้ AWS TLS root certificates
  • Database authentication รองรับทั้ง username/password และ IAM roles
  • Network access ควบคุมผ่าน security groups
  • Audit logs สามารถส่งไป CloudWatch Logs เพื่อเก็บระยะยาว

ภาพรวม Amazon RDS Proxy​

แนะนำ Amazon RDS Proxy​

Amazon RDS Proxy เป็น database proxy แบบ fully managed สำหรับ Amazon RDS ซึ่งสามารถใช้งานภายใน Virtual Private Cloud (VPC) ของคุณได้

แทนที่แต่ละแอปพลิเคชันจะเชื่อมต่อโดยตรงกับ RDS database instance แอปพลิเคชันจะเชื่อมต่อกับ RDS Proxy Proxy จะ pool และแชร์การเชื่อมต่อฐานข้อมูล ที่สร้างขึ้นกับ database โดยรวมหลาย ๆ การเชื่อมต่อของแอปพลิเคชันให้เหลือการเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลไม่กี่ตัว

วิธีนี้ช่วยให้ฐานข้อมูลทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดความกดดันต่อทรัพยากร เช่น CPU และ RAM ลดจำนวนการเชื่อมต่อที่เปิดค้าง และลดปัญหา timeout

คุณสมบัติของ RDS Proxy​

  • Serverless และ Auto-Scaling ไม่ต้องจัดการ capacity เอง

  • Highly available รองรับหลาย Availability Zones (AZs)

  • Failover Handling ลดเวลา failover ได้ถึง 66% สำหรับ RDS และ Aurora

    • ในระหว่างเหตุการณ์ failover เช่น การสลับจาก primary → standby instance
    • RDS Proxy จะจัดการ failover ให้โดยที่แอปพลิเคชันไม่ต้องรับรู้

An image

Database Engines ที่รองรับ​

  • MySQL
  • PostgreSQL
  • MariaDB
  • Microsoft SQL Server
  • Aurora (ทั้ง MySQL และ PostgreSQL)

การใช้ RDS Proxy ไม่ต้องแก้ไขโค้ดของแอปพลิเคชัน เพียงเปลี่ยนจากเชื่อมต่อ RDS/Aurora โดยตรงเป็นเชื่อมต่อ RDS Proxy endpoint

การปรับปรุงความปลอดภัย​

  • RDS Proxy สามารถ บังคับใช้ IAM authentication สำหรับการเชื่อมต่อ database

    • รับรองเฉพาะผู้ใช้ที่มีสิทธิ์เท่านั้น
    • Credentials ถูกจัดการอย่างปลอดภัยผ่าน AWS Secrets Manager

  • RDS Proxy ไม่สามารถเข้าถึงจากภายนอกอินเทอร์เน็ต

    • เข้าถึงได้เฉพาะใน VPC ของคุณเท่านั้น → เพิ่มความปลอดภัย

กรณีใช้งาน: AWS Lambda Functions​

  • Lambda สามารถสร้าง instance จำนวนมากเมื่อเกิด event → การเชื่อมต่อไปยัง RDS โดยตรงมากเกินไป → เกิด timeout และปัญหาประสิทธิภาพ

  • ใช้ RDS Proxy → Lambda เชื่อมต่อกับ proxy แทน

    • Proxy จะ pool การเชื่อมต่อ → ลดจำนวนการเชื่อมต่อไปยัง database instance
    • แก้ปัญหา connection overload ได้

สรุป​

  • RDS Proxy pool และลดจำนวนการเชื่อมต่อ ไปยัง RDS database instance
  • ลดเวลา failover ได้ สูงสุด 66% โดยจัดการ failover แบบโปร่งใส
  • บังคับใช้ IAM authentication และจัดเก็บ credentials อย่างปลอดภัยใน Secrets Manager
  • เพิ่มความปลอดภัย → เข้าถึงได้เฉพาะภายใน VPC
  • เหมาะสำหรับสถาปัตยกรรม serverless เช่น AWS Lambda