Skip to main content

DynamoDB

ตอนนี้เรามาดู DynamoDB กันบ้าง ซึ่งเป็นฐานข้อมูล NoSQL แบบ Serverless

ภาพรวมสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิม​

ในสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิมที่เราได้เรียนมาก่อนหน้านี้ ลูกค้าจะเชื่อมต่อกับ application layer

  • เลเยอร์นี้อาจมี Elastic Load Balancer และ EC2 instances ที่จัดกลุ่มและสเกลด้วย Auto Scaling Group
  • ส่วนของข้อมูลจะต้องถูกเก็บไว้ใน database layer ซึ่งมักใช้ Amazon RDS (เช่น MySQL, PostgreSQL ฯลฯ)

แอปพลิเคชันดั้งเดิมมักใช้ RDBMS (Relational Database Management System) เพราะมี SQL query language ซึ่งทรงพลังมาก ช่วยให้สามารถ

  • กำหนดรูปแบบข้อมูลด้วยตารางและสคีมา
  • ทำการ joins, aggregations และคำนวณที่ซับซ้อน ได้ดี

An image

ข้อจำกัดของการสเกล RDBMS​

อย่างไรก็ตาม การสเกลของฐานข้อมูลแบบดั้งเดิมมักรองรับเพียง vertical scaling

  • ถ้าอยากได้ฐานข้อมูลที่ดีกว่า ต้องเปลี่ยนไปใช้เครื่องที่มี CPU แรงขึ้น, RAM มากขึ้น หรือ Disk I/O ดีกว่า

  • การสเกลแนวนอนมีเพียงการเพิ่มความสามารถในการอ่าน เช่น

    • เพิ่ม EC2 instances ที่ application layer
    • ใช้ RDS Read Replicas ที่ database layer (แต่จำนวน replicas มีข้อจำกัด)

❌ ไม่มี horizontal write scaling สำหรับ RDS

NoSQL Databases​

NoSQL (Not Only SQL) คือฐานข้อมูลแบบไม่สัมพันธ์ (non-relational) ถูกออกแบบให้ กระจายข้อมูลและรองรับ horizontal scalability

ตัวอย่าง: MongoDB, DynamoDB

ลักษณะสำคัญ:

  • ไม่รองรับ query joins (หรือรองรับได้น้อยมาก → ให้คิดว่าไม่มี)
  • ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดต้องอยู่ในแถว (row) เดียว
  • ไม่รองรับการคำนวณ aggregation เช่น SUM, AVG

✅ ข้อดีของ NoSQL คือ สเกลแนวนอนได้ดีมาก

  • ถ้าต้องการ read/write มากขึ้น สามารถเพิ่ม instances เบื้องหลังได้
  • ไม่มี “ถูกหรือผิด” ระหว่าง SQL และ NoSQL → ขึ้นอยู่กับ data modeling, application, query และ scaling needs

DynamoDB​

DynamoDB เป็นฐานข้อมูล NoSQL แบบ Fully Managed

  • มี High Availability และ replicate ข้อมูลข้าม AZ โดยอัตโนมัติ

  • ไม่ใช่ relational database แบบ RDS

  • รองรับการสเกลไปยัง workload ขนาดใหญ่:

    • รองรับ ล้าน requests/วินาที
    • เก็บได้ trillions of rows และ hundreds of TBs

คุณสมบัติเด่น:

  • Latency ต่ำ และประสิทธิภาพคงที่
  • ทำงานร่วมกับ IAM เพื่อจัดการ security, authorization และ administration
  • รองรับ event-driven programming ผ่าน DynamoDB Streams
  • ราคาถูก และรองรับ Auto Scaling
  • มี table class แบบ Standard และ Infrequent Access (IA) ให้เลือก

พื้นฐาน DynamoDB​

  • DynamoDB มีโครงสร้างเป็น Tables
  • แต่ละ table ต้องกำหนด Primary Key ตั้งแต่สร้าง
  • แต่ละ table สามารถมี items (rows) ได้ไม่จำกัด
  • แต่ละ item มี attributes (คอลัมน์) ซึ่งสามารถเพิ่มทีหลังได้ และบาง attribute อาจเป็น null หรือหายไปในบาง rows

ข้อจำกัด:

  • 1 item (row) มีได้สูงสุด 400 KB

ชนิดข้อมูลที่รองรับ:

  1. Scalar types → String, Number, Binary, Boolean, Null
  2. Document types → Lists, Maps (รองรับ nested data)
  3. Set types → String Set, Number Set, Binary Set

การเลือก Primary Key ใน DynamoDB​

การเลือก Primary Key สำคัญมาก และเป็นประเด็นที่ออกสอบ

มี 2 แบบ:

  1. Partition Key (Hash Strategy)

    • ต้อง unique ต่อ item
    • ควรเลือก key ที่หลากหลายพอเพื่อกระจายข้อมูลให้สม่ำเสมอ
    • เช่น Table Users → Partition Key: User_ID

    An image

  2. Partition Key + Sort Key (Hash + Range)

    • ต้อง unique เมื่อรวมกัน
    • ข้อมูลจะถูกจัดกลุ่มตาม Partition Key
    • เช่น Table Users-Games → Partition Key: User_ID, Sort Key: Game_ID
    • User เดียวกันสามารถเข้าหลายเกมได้ โดยใช้ combination ของ key ทั้งคู่เพื่อความ unique

    An image

💡 การออกแบบที่ดีต้องเลือก Partition Key ที่ช่วย กระจายข้อมูลได้อย่างสมดุล

แบบฝึกหัดในข้อสอบ: เลือก Partition Key ที่ดีที่สุด​

โจทย์: สร้างฐานข้อมูลภาพยนตร์ และต้องเลือก Partition Key ที่กระจายข้อมูลได้ดีที่สุด

  • movie_id
  • producer_name
  • lead_actor_name
  • movie_language

✅ คำตอบ: movie_id

  • เพราะ unique ต่อ row → กระจายข้อมูลได้ดี ❌ ถ้าเลือก movie_language จะไม่ดี เพราะมีค่า distinct น้อย (เช่น หนังส่วนใหญ่เป็นภาษาอังกฤษ) → ทำให้ข้อมูล skew

สรุป (Conclusion)​

  • DynamoDB คือ Serverless NoSQL Database แบบ Fully Managed
  • แตกต่างจาก RDBMS ที่ใช้ Schema + SQL → DynamoDB ใช้ Primary Key (Partition / Partition + Sort) เพื่อกระจายข้อมูล
  • NoSQL ไม่รองรับ joins/aggregations ที่ซับซ้อน ต้องออกแบบข้อมูลให้เหมาะสม
  • Partition Key ที่ดีต้องมี cardinality สูง (ค่า unique เยอะ) → กระจายข้อมูลและปรับปรุง performance

Key Takeaways (สรุปสำคัญ)​

  • DynamoDB เป็น ฐานข้อมูล NoSQL ที่ Serverless และ Fully Managed รองรับ horizontal scalability และ high availability
  • ใช้ Primary Key (Partition Key หรือ Partition + Sort Key) เพื่อกระจายข้อมูล
  • NoSQL ไม่มี joins และ aggregations ที่ซับซ้อน → ต้องออกแบบ schema ให้เหมาะ
  • เลือก Partition Key ที่มี cardinality สูงที่สุด เพื่อกระจายข้อมูลได้ดีและให้ performance สูงสุด