DynamoDB Auto Scaling によるスループットキャパシティの自動管理

多くのデータベースワークロードは本質的に循環的なものであり、前もって予測することが困難なものもあります。例えば、日中の時間帯に大部分のユーザーがアクティブなソーシャルネットワーキングアプリがあるとします。データベースは日中のアクティビティを処理できる必要がありますが、夜間のスループットに同じレベルは必要ありません。別の例としては、予想以上に急速に普及した新しいモバイルゲームアプリが挙げられます。ゲームがあまりに人気になると、利用可能なデータベースリソースを超過し、パフォーマンスが低下して顧客が不満を感じるようになります。この種のワークロードでは多くの場合、手動介入によってデータベースリソースを使用レベルに応じて上下させる必要があります。

Amazon DynamoDB Auto Scaling は AWS Application Auto Scaling サービスを使用し、実際のトラフィックパターンに応じてプロビジョンドスループット性能をユーザーに代わって動的に調節します。これにより、テーブルまたはグローバルセカンダリインデックス (GSI) では、読み取りと書き込みのプロビジョンドキャパシティを増やし、スロットリングなしでトラフィックの急増に対処できます。ワークロードが減ると、Application Auto Scaling はスループットを低下させ、未使用のプロビジョンされた容量に料金が発生しないようにします。

Application Auto Scaling を使用して、テーブルまたはグローバルセカンダリインデックスのスケーリングポリシーを作成します。スケーリングポリシーは、テーブルまたはインデックスの読み込みキャパシティまたは書き込みキャパシティ (またはその両方) およびプロビジョニングされたキャパシティユニット設定をスケーリングするかどうかを指定します。

スケーリングポリシーには、ターゲット使用率 (ある時点で消費したプロビジョン済みスループットの割合) も含まれます。Application Auto Scaling はのターゲット追跡アルゴリズムを使用して、実際のワークロードに応じてテーブル (インデックス) のプロビジョンスループットを上下に調整することで、実際の容量使用率がターゲット使用率に、またはその近くに留まるようにします。

DynamoDB は、消費されたプロビジョンドスループットを 1 分間出力します。消費したキャパシティが、設定したターゲット使用率を 2 分間連続して超過すると、自動スケーリングがトリガーされます。CloudWatch アラームは、自動スケーリングをトリガーする前に、最大数分の短い遅延を伴う場合があります。この遅延により、CloudWatch メトリクスの正確な評価が保証されます。消費されたスループットのスパイク間隔が 1 分を超えると、自動スケーリングはトリガーされない場合があります。同様に、15 個の連続するデータポイントがターゲット使用率を下回ると、スケールダウンイベントが発生する場合があります。いずれの場合も、自動スケーリングのトリガー後に、UpdateTable API が呼び出されます。テーブルやインデックスのプロビジョンドキャパシティの更新には、数分かかる場合があります。この間に、テーブルの前のプロビジョンドキャパシティを超えるリクエストはスロットリングされます。

読み取りおよび書き込み容量に対して、Auto Scaling ターゲット使用率の値を 20% から 90% の間で設定できます。

DynamoDB Auto Scaling の仕組み

次の図表は、DynamoDB Auto Scaling によるテーブルのスループットキャパシティの管理方法について、高レベルの概要を示しています。

次のステップは、前の図に示された Auto Scaling のプロセスをまとめたものです。

DynamoDB Auto Scaling の仕組みを理解するため、ProductCatalog という名前のテーブルがあると仮定します。テーブルにはまれにデータがバルクロードされます。そのため、書き込みアクティビティが頻繁に生じることはありません。ただし、時間で変化する高度な読み込みアクティビティが生じています。ProductCatalog の Amazon CloudWatch メトリクスをモニタリングすることにより、テーブルに 1,200 ユニットの読み込み容量が必要である (アクティビティのピーク時に DynamoDB が読み込みリクエストをスロットリングしないため) と判断します。さらに、読み込みトラフィックが最も低い時点で、ProductCatalog には最少で 150 ユニットの読み込みキャパシティが必要です。スロットリングの防止の詳細については、「DynamoDB のスロットリングの問題」を参照してください。

読み込みキャパシティ 150～1,200 ユニットの範囲内で、ProductCatalog に適したターゲット使用率 70% を決定します。ターゲット使用率は、プロビジョンされた容量単位に対して消費された容量単位の割合がパーセンテージで示されます。Application Auto Scaling は、ターゲット追跡アルゴリズムを使用して、ProductCatalog のプロビジョンされた読み込み容量が必要に応じて調整され、使用率が 70% またはその近くに留まるようにします。

ProductCatalog テーブルの DynamoDB Auto Scaling を有効にするには、スケーリングポリシーを作成します。このポリシーでは、以下を指定します。

スケーリングポリシーを作成すると、Application Auto Scaling はユーザーに代わって Amazon CloudWatch アラームのペアを作成します。各ペアはプロビジョニングされたスループット設定の上下の境界を示します。CloudWatch アラームは、テーブルの実際の使用率が一定期間ターゲット使用率を逸脱したときにトリガーされます。

いずれかの CloudWatch アラームがトリガーされると、Amazon SNS は通知を送信します (有効にしている場合)。その後 CloudWatch アラームは Application Auto Scaling をコールし、ProductCatalog テーブルのプロビジョン容量を必要に応じて調整するように DynamoDB に通知します。

スケーリングイベント中、AWS Config は記録された設定項目ごとに課金されます。スケーリングイベントが発生すると、読み取り/書き込み自動スケーリングイベントごとに 4 つの CloudWatch アラームが作成されます。ProvisionedCapacity アラーム: ProvisionedCapacityLow、ProvisionedCapacityHigh、および ConsumedCapacity アラーム: AlarmHigh、AlarmLow です。その結果、合計 8 つのアラームが生成されます。そのため、AWS Config は、スケーリングイベントごとに 8 つの設定項目を記録します。

使用に関する注意事項

DynamoDB Auto Scaling の使用を開始する前に、以下を確認する必要があります。