Day 27 - 成本估計與 Amazon DynamoDB

觀賞魚辨識成本估計

根據 觀賞魚辨識系統說明－Day 01所介紹的服務，這個系統需要一個 g4dn.2xlarge 的 Amazon EC2 主機，以及一個 Amazon Elastic IP 的固定 IP 位置，在不考慮流量的情況下，一年的固定成本為 4,393.56 USD，這是以主機建置在 US East (Ohio) 地區來計算的， AWS 提供一個 AWS 價錢計算機 (AWS Pricing Calculator)，計算結果如下圖。

圖 1、AWS 價錢計算機 (AWS Pricing Calculator)

這樣的成本對於一個建立雛形系統的開發人員來說十分昂貴，因為整個架構一開始就是以微服務的方式建構，所以現在嘗試將所有服務轉換成 AWS 的托管服務，形成無服務器 (serverless) 的方式。首先考慮的是將資料庫獨立出來，AWS 提供的資料庫有分關聯型資料庫 (RDS) 與非關聯型資料庫 (DynamoDB)，Amazon RDS 的收費方式與 Amazon EC2 一樣，是需要租賃一台主機；而 DynamoDB 則是與服務請求數量與存儲容量相關。下圖是 Amazon RDS 與 DynamoDB 的價格比較， Amazon RDS 的預留一年主機租用費用是 203.00 USD ，而硬碟 10GB 每月費用是 2.3 USD；DynamoDB 則是每月需要 2.51 USD。所以選擇 DynamoDB 是比較划算的，主要是因為我們使用的容量其實是很低的。

圖 2、Amazon RDS 與 DynamoDB 的價格比較

Amazon DynamoDB 簡介

Amazon DynamoDB 是一項快速靈活的非關聯型資料庫服務，適合所有需要一致性和個位數毫秒級延遲的任何規模的應用程序。它是完全托管的雲端資料庫，支持文檔和鍵值存儲模型。

Amazon DynamoDB 提供以下優勢：

• 完全托管 – DynamoDB 是一項完全托管的非關聯型資料庫服務，只需創建資料庫表並設置自動擴容 (Auto Scaling) 的目標使用率，其餘事情都可交由該服務來代勞。您無需再擔心資料庫管理任務，例如硬體或軟體預置、設置和配置、軟件修補、操作分布式資料庫集群，或者根據擴展需求在多個實例間對數據進行分區等問題。還可以使用 DynamoDB 對您的所有表執行時間點恢復、備份和還原，這可幫助滿足公司和法規存檔要求。
• 性能快速穩定 – 服務端平均延遲通常不超過個位數毫秒 (ms)。隨著您的資料量不斷增多、應用程序性能要求不斷提升，DynamoDB 會使用自動分區和固態硬盤 (SSD) 技術來滿足您的吞吐量需求，並針對任意規模的數據庫提供低延遲。
• 精細的訪問控制 – DynamoDB 與 AWS Identity and Access Management (IAM) 集成，對組織內的用戶實現精細的訪問控制。您可以為每名用戶分配唯一的安全證書，控制每名用戶對服務和資源的訪問。
• 靈活 – DynamoDB 支持存儲、查詢和更新文檔。使用 AWS 開發工具包 (SDK)，可以編寫將 JavaScript 對象表示法 (JSON) 文檔直接儲存到 Amazon DynamoDB 表中的應用程序。此功能減少了為插入、更新和檢索 JSON 文檔必須編寫的新代碼量。您還可以通過使用幾行代碼來執行強大的資料庫操作，例如嵌套 JSON 查詢。

圖 3、Amazon DynamoDB 的優勢

如果與關係資料庫表的元件進行比較，項目類似於行（記錄），屬性類似於列（欄位），DynamoDB 的基本元件包括下列元件，圖示如下圖：

• 資料表 – DynamoDB 將資料存儲在表中，表中包含具有屬性的項目。
• 項目 – 每個表包含零個或更多個項目，項目是一組屬性，具有不同於所有其他項目的唯一標識。
• 屬性 – 每個項目包含一個或多個屬性，屬性是基礎的數據元素，無需進一步分解。
• 主鍵 – 表具有一個主鍵，用於唯一標識表中的每個項目，每個項目的鍵都不同。

圖 4、Amazon DynamoDB 的基本组件

DynamoDB 支援兩種類型的主鍵：
簡單主鍵 – 簡單主鍵由一個稱為分區鍵的屬性構成。 DynamoDB 基於此主鍵屬性構建無序的索引，表中的每個項目由其分區鍵值進行唯一標識。在下圖中 SensorLocation 表中，主鍵是分區鍵，因為它由單個屬性 SensorId 組成，該屬性是分區鍵。表中的每個項目由其分區鍵值（SensorA 和 SensorB）進行唯一標識，同樣，每個感測器都只有一個位置，以緯度和經度表示。
複合主鍵 – 複合主鍵由兩個屬性組成：分區鍵和排序鍵。 DynamoDB 基於分區鍵屬性和排序鍵屬性分別構建無序索引和有序索引，在具有分區鍵和排序鍵的表中，兩個項目可能具有相同的分區鍵值；但是，這兩個項目必須具有不同的排序鍵值。在下圖中 SensorReadings 表中，主鍵是分區和排序主鍵，因為它由 SensorId 屬性（分區鍵）和 Time 屬性（排序鍵）組成。 對於每個 SensorId，在不同時間可能有多個項目對應於感測器讀數。 SensorId 和 Time 的組合唯一識別表中的專案。

圖 5、Amazon DynamoDB 支援的主鍵類型

Amazon DynamoDB 操作

步驟 1：建立資料表

透過 AWS 管理控制台 (AWS Management Console) 新增一個表格，以及分區索引鍵，設定如下，圖片如下：

• 表格： fishInfoTbl
• 分割區索引鍵： LatinName

圖 6、建立 Amazon DynamoDB 資料表

步驟 2：寫入資料至資料表

來到 DynamoDB 的管理介面，點擊左邊功能選單的 項目，選定資料表 fishInfoTbl，點擊 建立項目，如下圖所示。

圖 7、建立 Amazon DynamoDB 項目

建立項目的方式有兩種，一種是表單另一種則是 JSON 方式，下圖使用 JSON 建立 Amazon DynamoDB 項目。

圖 8、使用 JSON 建立 Amazon DynamoDB 項目

最後檢視 Amazon DynamoDB 中，fishInfoTbl 表格內的所有項目，如下圖所示。

圖 9、檢視 Amazon DynamoDB 項目

參考資料

• AWS Pricing Calculator，https://calculator.aws/#/estimate
• Amazon DynamoDB，https://aws.amazon.com/tw/dynamodb/
• 事前準備 - 入門教學，https://docs.aws.amazon.com/zh_tw/amazondynamodb/latest/developerguide/GettingStarted.SettingUp.DynamoWebService.html