Amazon DocumentDB (mit MongoDB-Kompatibilität) – Funktionen

Amazon DocumentDB (mit MongoDB-Kompatibilität) ist ein Service für Dokumentendatenbanken, der speziell für die Verwaltung von JSON-Daten in großem Umfang entwickelt wurde, vollständig verwaltet und in AWS integriert ist und eine hohe Haltbarkeit für Unternehmen bietet. Dieser skalierbare Service bietet Kunden die Haltbarkeit, die sie beim Betrieb geschäftskritischer MongoDB-Workloads benötigen. In Amazon DocumentDB skaliert der Speicher automatisch auf bis zu 128 TiB in instanzbasierten Clustern und 4 PiB in Amazon DocumentDB Elastic Clusters, ohne dass sich dies auf Ihre Anwendung auswirkt. Amazon DocumentDB unterstützt Millionen von Anfragen pro Sekunde mit bis zu 15 Lese-Replikaten mit niedriger Latenz innerhalb von Minuten, ohne dass es zu Anwendungsausfällen kommt, unabhängig von der Größe Ihrer Daten. Amazon DocumentDB bietet 99,9 % SLA und repliziert sechs Kopien Ihrer Daten über drei AWS-Availability Zones (AZs). Kunden können den AWS Database Migration Service (DMS) zur einfachen Migration Ihrer selbst verwalteten MongoDB-Datenbanken nach Amazon DocumentDB praktisch ohne Ausfallzeiten verwenden.

Elastische Cluster von Amazon DocumentDB ermöglichen es Kunden, Millionen von Schreib- und Lesevorgängen pro Sekunde zu verarbeiten, sodass Kunden ihre Dokumentendatenbanken in Minutenschnelle mit wenig bis gar keinen Ausfallzeiten oder Leistungseinbußen skalieren können. Kunden können auch Petabyte an Daten speichern und nur für die verbrauchte Kapazität bezahlen, ohne die zugrunde liegende Infrastruktur verwalten zu müssen. Mit den elastischen Amazon-DocumentDB-Clustern können Kunden nun die Skalierungsanforderungen von praktisch jeder Anwendung erfüllen. 

Amazon DocumentDB verfügt über ein flexibles JSON-Dokumentmodell, Datentypen und eine effiziente Indizierung. Der Service verwendet eine skalierbare, speicheroptimierte Architektur, die eine schnelle Auswertung von Abfragen über große Dokumentensätze ermöglicht.

Mit wenigen Klicks in der AWS-Managementkonsole können Kunden die Rechen- und Speicherressourcen nach oben oder unten skalieren, indem sie neue Replikat-Instances der gewünschten Größe erstellen oder Instances entfernen. Skalierungsvorgänge bei der Datenverarbeitung dauern in der Regel nur wenige Minuten.

Amazon DocumentDB erhöht automatisch die Größe des Speichervolumens, wenn Ihr Cluster-Speicherbedarf wächst. Das Speichervolumen wächst in 10-GB-Schritten bis maximal 4 PiB. Kunden müssen keinen zusätzlichen Speicherplatz für Ihre Dokumentendatenbank bereitstellen, um zukünftiges Wachstum zu bewältigen.

Erhöhen Sie den Lese-Durchsatz, um Anwendungsanforderungen mit großem Umfang zu unterstützen, indem Sie bis zu 15 Datenbank-Read Replicas erstellen. Amazon DocumentDB Replicas nutzen denselben zugrunde liegenden Speicher wie die primäre Instanz. So können die Kosten gesenkt und auf das Kopieren von Daten auf die Replica-Knoten verzichtet werden. Dadurch wird größere Verarbeitungsleistung für Leseanforderungen freigesetzt und die Verzögerung bei der Replizierung reduziert – häufig bis in den einstelligen Millisekundenbereich. Amazon DocumentDB bietet zusätzlich einen einzelnen Endpunkt für Leseabfragen, sodass die Anwendung verbunden werden kann, ohne dass die Replicas nachverfolgt werden müssen, die hinzugefügt oder entfernt werden.

Amazon DocumentDB ist kompatibel mit MongoDB 3.6, 4.0- und 5.0-Treibern und -Tools. Der Großteil der Anwendungen, Treiber und Tools, die Kunden heute bei ihren nicht relationalen MongoDB-Datenbanken verwenden, kann mit geringfügigen oder sogar komplett ohne Änderungen in Amazon DocumentDB eingesetzt werden. Amazon DocumentDB emuliert die Antworten, die ein Kunde von einem MongoDB-Server erwartet. Dabei wird die Apache 2.0 Open Source MongoDB 3.6, 4.0- und 5.0-API auf einem speziell entwickelten, verteilten, fehlertoleranten, selbstreparierenden Speichersystem implementiert. So ein Speichersystem bietet den Kunden die Leistung, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit, die sie benötigen, um geschäftskritische MongoDB-Workloads skalierbar zu betreiben. Weitere Informationen zu unterstützten MongoDB-APIs.

Die Einführung von Geodaten-Abfragefunktionen ermöglicht es Kunden, Amazon DocumentDB zu verwenden, um das Speichern, Abfragen und Indizieren von Geodaten zu unterstützen. Die Kunden können 2dsphere-Indizes erstellen und gängige MongoDB-Geospatial-APIs wie $nearSphere, $geoNear, $minDistance, $maxDistance verwenden, um Abfragen auf in DocumentDB gespeicherten Daten durchzuführen.

ACID (Atomarität, Konsistenz, Isolation, Dauerhaftigkeit) ist eine Reihe von Eigenschaften von Datenbanktransaktionen, die die Gültigkeit der Daten auch bei Fehlern, Stromausfällen und anderen Missgeschicken gewährleisten sollen. Mit der Einführung der Unterstützung für die Kompatibilität mit MongoDB 4.0 unterstützt Amazon DocumentDB die Möglichkeit, ACID-Transaktionen über mehrere Dokumente, Anweisungen, Sammlungen und Datenbanken hinweg durchzuführen.

Kunden können ihre MongoDB-Datenbanken, die sich vor Ort oder auf Amazon EC2 befinden, mit dem AWS Database Migration Service (DMS) kostenlos (für sechs Monate pro Instance) und praktisch ohne Ausfallzeiten auf Amazon DocumentDB migrieren. Mit DMS können Kunden von einem MongoDB-Replikat-Set oder einem Sharded-Cluster zu Amazon DocumentDB migrieren. Weitere Informationen zur Migration von relationalen und nicht relationalen Datenbanken zu Amazon DocumentDB erhalten Sie unter Migration zu Amazon DocumentDB.

Die ersten Schritte mit Amazon DocumentDB sind einfach. Starten Sie einfach einen neuen Amazon DocumentDB-Cluster über die AWS-Managementkonsole. Amazon-DocumentDB-Instances sind mit Parametern und Einstellungen vorkonfiguriert, die für die ausgewählte Instance-Klasse geeignet sind. Kunden können einen Cluster starten und die Anwendung innerhalb von Minuten ohne zusätzliche Konfiguration verbinden.

Amazon DocumentDB stellt Amazon-CloudWatch-Metriken für die Cloud-Datenbank-Instances bereit. Kunden können die AWS-Managementkonsole verwenden, um über 40 wichtige Betriebsmetriken für den Cluster zu prüfen, darunter Rechenleistung, Arbeitsspeicher, Speicherung, Abfragedurchsatz, MongoDB-Betriebszähler und aktive Verbindungen.

Amazon DocumentDB hält die Kundendatenbank mit den neuesten Patches auf dem neuesten Stand. Kunden können über das Versionsmanagement für Datenbank-Engines steuern, ob und wann der Cluster gepatcht wird.

Amazon DocumentDB wird in Amazon Virtual Private Cloud (VPC) ausgeführt. Dadurch können Kunden den Cluster im virtuellen Netzwerk isolieren und eine Verbindung zur lokalen IT-Infrastruktur mithilfe von branchenüblichen, verschlüsselten virtuellen privaten IPsec-Netzwerken (VPNs) herstellen. Darüber hinaus können Kunden mit der VPC-Konfiguration von Amazon DocumentDB Firewall-Einstellungen konfigurieren und den Netzwerkzugriff auf den Cluster steuern.

Amazon DocumentDB unterstützt die rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) mit integrierten Rollen. RBAC ermöglicht es Kunden, die bewährte Methode der geringsten Privilegien durchzusetzen, indem sie die Aktionen einschränken, zu denen Benutzer berechtigt sind. Amazon DocumentDB ist in AWS Identity and Access Management (IAM) integriert und bietet Kunden die Möglichkeit, die Aktionen zu steuern, die AWS IAM-Benutzer und -Gruppen für bestimmte Amazon DocumentDB-Ressourcen, einschließlich Cluster, Instances, Snapshots und Parametergruppen, ausführen können. Außerdem können Sie die Amazon DocumentDB-Ressourcen mit Tags versehen und die Aktionen steuern, die IAM-Benutzer und -Gruppen für Gruppen von Ressourcen mit demselben Tag (und Tag-Wert) durchführen können.

Amazon DocumentDB ermöglicht es Kunden, Datenbanken mit Schlüsseln zu verschlüsseln, die über den AWS Key Management Service (KMS) erstellt und gesteuert werden.. Bei einem mit Amazon DocumentDB ausgeführten Cluster werden ruhende Daten sowie die automatischen Backups, Snapshots und Replikate desselben Clusters auf dem zugrunde liegenden Speicher verschlüsselt. Verbindungen zwischen einem Client und Amazon DocumentDB sind standardmäßig bei der Übertragung mit TLS verschlüsselt.

Amazon DocumentDB wurde so konzipiert, dass es die höchsten Sicherheitsstandards erfüllt und es Kunden leicht zu machen, unsere Sicherheit zu überprüfen und gesetzlichen und Compliance-Verpflichtungen nachzukommen. Amazon DocumentDB wurde auf Übereinstimmung mit PCI DSS, ISO 9001, 27001, 27017 und 27018, SOC 1, 2 und 3 und der Zertifikation für Health Information Trust Alliance Common Security Framework (HITRUST CSF) überprüft und ist außerdem HIPAA-berechtigt.

Globale Cluster von Amazon DocumentDB bieten Notfallwiederherstellung nach regionalen Ausfällen und ermöglicht globale Lesevorgänge mit niedriger Latenz. Amazon DocumentDB Global Clusters repliziert Ihre Daten zu Clustern in bis zu 5 AWS-Regionen mit geringen bis keinen Auswirkungen auf die Leistung, mit einer typischen Verzögerung von weniger als einer Sekunde. Weitere Informationen zum Einrichten globaler Cluster finden Sie im Amazon-DocumentDB-Benutzerhandbuch.

Der Zustand Ihres Amazon DocumentDB-Clusters und der Instances wird kontinuierlich überwacht. Wenn die Instance, die Ihre Datenbank antreibt, ausfällt, werden die Instance und die dazugehörigen Prozesse automatisch neu gestartet. Bei der Wiederherstellung durch Amazon DocumentDB ist keine potenziell langwierige Wiedergabe der Datenbank-Wiederholungsprotokolle erforderlich, sodass die für einen Neustart benötigte Zeit normalerweise 30 Sekunden oder weniger beträgt. Amazon DocumentDB isoliert auch den Cache der Datenbank von den Datenbankprozessen, sodass der Cache auch bei einem Neustart erhalten bleibt.

Bei einem Instance-Ausfall automatisiert Amazon DocumentDB den Failover auf eine von bis zu 15 Amazon-DocumentDB-Replikaten, die Kunden in einer der drei Availability Zones erstellt haben. Falls keine Amazon-DocumentDB-Replikate bereitgestellt wurden, versucht Amazon DocumentDB im Falle eines Ausfalls automatisch, eine neue Instance für Kunden zu erstellen.

Jeder 10 GB große Anteil Ihres Datenbankvolumens wird auf sechs Arten über drei Availability Zones (AZ) repliziert. Amazon DocumentDB ist fehlertolerant und verarbeitet transparent den Verlust von bis zu zwei Kopien der Daten ohne Beeinträchtigung der Schreibverfügbarkeit der Datenbank, und bis zu drei Kopien ohne Beeinträchtigung der Verfügbarkeit von Leseleistung. Der Speicher von Amazon DocumentDB repariert sich ebenfalls selbst: Datenblöcke und Festplatten werden kontinuierlich auf Fehler gescannt und automatisch ersetzt.

Die einfache Datenbank-Backup-Funktion von Amazon DocumentDB ermöglicht eine zeitpunktbezogene Wiederherstellung von Clustern. Kunden können ihren Cluster während des Aufbewahrungszeitraums zu jeder Sekunde bis zu den letzten fünf Minuten wiederherstellen. Die Aufbewahrungsfrist für automatische Backups kann auf bis zu fünfunddreißig Tage konfiguriert werden. Automatisierte Backups werden im Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) gespeichert, der für eine Haltbarkeit von 99,999999999 % konzipiert ist. Sicherungen erfolgen in Amazon DocumentDB automatisch, inkrementell und fortlaufend und haben keine Auswirkung auf die Leistung des Clusters.

Cluster-Snapshots sind vom Benutzer initiierte, in Amazon S3 gespeicherte Backups von Clustern, die so lange aufbewahrt werden, bis sie ausdrücklich gelöscht werden. Sie nutzen die automatisierten inkrementellen Snapshots zur Reduktion des Zeit- und Speicherbedarfs. Kunden können jederzeit einen neuen Cluster aus einem Cluster-Snapshot erstellen.