Amazon Neptune

Base de datos de gráficos rápida y de confianza desarrollada para la nube

Amazon Neptune es un servicio de base de datos de gráficos rápido, de confianza y completamente administrado que permite crear y ejecutar fácilmente aplicaciones que funcionan con conjuntos de datos altamente conectados. El núcleo de Amazon Neptune es un motor de bases de datos de gráficos de alto desempeño diseñado expresamente y optimizado para almacenar miles de millones de relaciones y consultar gráficos con una latencia de milisegundos. Amazon Neptune admite los modelos de gráficos populares Property Graph y RDF del W3C, así como sus lenguajes de consulta asociados Apache TinkerPop Gremlin y SPARQL, lo que le permite crear fácilmente consultas que navegan de manera eficiente por conjuntos de datos altamente conectados. Neptune es la solución ideal para casos de uso de gráficos como, por ejemplo, motores de recomendaciones, detección de fraudes, gráficos de conocimiento, descubrimiento de fármacos y seguridad en redes.

Amazon Neptune ofrece alta disponibilidad, con réplicas de lectura, recuperación a un momento dado, copias de seguridad continuas en Amazon S3 y replicación entre zonas de disponibilidad. Neptune resulta seguro gracias al soporte para conexiones HTTPS de cliente cifradas y al cifrado en reposo. Neptune es un servicio completamente administrado, por lo que ya no debe preocuparse por las tareas de administración de la base de datos, como el aprovisionamiento de hardware, la aplicación de parches de software, la instalación, la configuración o las copias de seguridad.

Amazon Neptune announcement at AWS re:Invent 2017 (1:05)

Beneficios

Compatibilidad con API de Open Graph

Amazon Neptune admite API de Open Graph tanto para Gremlin como para SPARQL y, además, le brinda un alto desempeño en ambos modelos de gráficos y en sus respectivos lenguajes de consulta. Le permite elegir el modelo Property Graph y su lenguaje de consulta de código abierto, Apache TinkerPop Gremlin, o el modelo Resource Description Framework (RDF) estándar del W3C y su lenguaje de consulta estándar, SPARQL. 

Alto rendimiento y escalabilidad

Amazon Neptune es una base de datos de gráficos de alto desempeño diseñada expresamente. Está optimizada para procesar consultas de gráficos. Neptune admite hasta 15 réplicas de lectura de baja latencia en las tres zonas de disponibilidad para escalar la capacidad de lectura y ejecutar más de cien mil consultas de gráficos por segundo. Puede ajustar fácilmente la escala de la implementación de su base de datos desde tipos de instancias pequeños a grandes a medida que se modifiquen sus necesidades. 

Alta disponibilidad y durabilidad

Amazon Neptune cuenta con un alto nivel de disponibilidad y durabilidad, además de cumplir los requisitos de ACID (atomicidad, consistencia, aislamiento, durabilidad). Neptune está diseñado para proporcionar una disponibilidad superior a un 99,99%. Entre sus características, se encuentra un almacenamiento tolerante a errores y de recuperación automática creado para la nube que replica sus datos en seis copias, distribuidas en tres zonas de disponibilidad. Neptune realiza constantemente copias de seguridad de sus datos en Amazon S3 y se recupera de errores en el almacenamiento físico de forma transparente. Para disfrutar de una alta disponibilidad, la conmutación por error de las instancias suele tardar menos de 30 segundos. 

Alto nivel de seguridad

Amazon Neptune proporciona varios niveles de seguridad para su base de datos, entre los que se incluyen el aislamiento de redes mediante Amazon VPC, el soporte para la autenticación de IAM para el acceso a puntos de enlace, las conexiones HTTPS cifradas de cliente y el cifrado en reposo mediante claves que usted puede crear y controlar a través de AWS Key Management Service (KMS). En una instancia de Neptune cifrada, los datos del almacenamiento subyacente están cifrados, al igual que las copias de seguridad, las instantáneas y las replicaciones automatizadas del mismo clúster.

Completamente administrado

Con Amazon Neptune, ya no tendrá que preocuparse de tareas de administración de base de datos tales como el aprovisionamiento de hardware, la aplicación de parches de software, la instalación, la configuración y los backups. Neptune monitoriza automática y constantemente la base de datos y realiza copias de seguridad en Amazon S3, lo que permite una recuperación granular a un momento dado. Puede monitorizar el rendimiento de la base de datos mediante Amazon CloudWatch.

Cuándo utilizar bases de datos de gráficos

Las bases de datos de gráficos como Amazon Neptune están diseñadas expresamente para almacenar relaciones y navegar por ellas. Presentan ventajas con respecto a las base de datos relacionales para casos de uso como las redes sociales, los motores de recomendaciones y la detección de fraudes, donde necesita crear relaciones entre los datos y consultarlas rápidamente. Si deseara crear estos tipos de aplicaciones mediante una base de datos relacional, tendría que superar numerosas complicaciones. Para empezar, necesitaría varias tablas con varias claves externas. Las consultas SQL para navegar por estos datos requerirían consultas anidadas y uniones complejas que pronto se volverían difíciles de manejar, y el desempeño de las consultas iría empeorando a medida que aumentara el tamaño de sus datos.

Neptune utiliza estructuras de gráficos como, por ejemplo, nodos (entidades de datos), límites (relaciones) y propiedades para representar y almacenar los datos. Las relaciones se almacenan como ciudadanos de primera clase del modelo de datos. Esto permite vincular directamente los datos de los nodos, lo que mejora drásticamente el desempeño de las consultas que navegan por las relaciones de los datos. El desempeño interactivo a escala de Neptune permite de forma efectiva una gran variedad de casos de uso.

Casos de uso

Redes sociales

Amazon Neptune puede procesar de forma rápida y sencilla grandes conjuntos de perfiles de usuario e interacciones para crear aplicaciones de redes sociales. Neptune permite realizar consultas de gráficos muy interactivas con un alto desempeño para conferirle a sus aplicaciones características sociales. Por ejemplo, si está creando una fuente social en su aplicación, puede utilizar Neptune para que en los resultados se priorice mostrar a los usuarios las actualizaciones más recientes de sus familiares, de sus amigos a cuyas actualizaciones les dan “Me gusta” y de los amigos que viven cerca.

diagrama del caso de uso de las redes sociales

Motores de recomendaciones

diagrama del caso de uso del motor de recomendaciones

Con Amazon Neptune, puede almacenar las relaciones entre los datos (como los intereses de los clientes, los amigos y el historial de compras) en un gráfico, y realizar una consulta rápida para ofrecer recomendaciones personalizadas y pertinentes. Por ejemplo, con Neptune puede utilizar una base de datos de gráficos de alta disponibilidad para recomendar productos a un usuario a partir de los productos que han comprado otros usuarios que siguen el mismo deporte o presentan un historial de compras similar. También puede identificar a las personas que tienen un amigo en común, pero que todavía no se conocen, y enviarles una recomendación de amistad.


Detección del fraude

Con Amazon Neptune, puede usar las relaciones para procesar transacciones financieras y de compra casi en tiempo real para detectar con facilidad patrones de fraude. Neptune proporciona un servicio completamente administrado que permite ejecutar consultas de gráficos rápidas para detectar si un posible comprador está utilizando la misma dirección de correo electrónico y tarjeta de crédito que un caso de fraude conocido. Si está creando una aplicación de detección de fraudes en los comercios, Neptune puede ayudarlo a crear consultas de gráficos para detectar con facilidad patrones de relaciones como, por ejemplo, que varias personas tengan asociada la misma dirección de correo electrónico personal, o que compartan la misma dirección IP aunque vivan en direcciones físicas distintas.

diagrama del caso de uso de la detección de fraudes

Gráficos de conocimiento

diagrama del caso de uso de los gráficos de conocimiento

Con Amazon Neptune, puede crear aplicaciones de gráficos de conocimiento. Los gráficos de conocimiento le permiten almacenar información en un modelo de gráficos y utilizar consultas de gráficos para permitir que los usuarios naveguen cómodamente por conjuntos de datos muy conectados. Neptune es compatible con API de estándares y código abiertos, lo que le permite aprovechar con rapidez los recursos de información existentes para crear sus gráficos de conocimiento y hospedarlos en un servicio completamente administrado. Por ejemplo, si un usuario está interesado en “La Mona Lisa”, también puede ayudarle a descubrir otras obras de arte de Leonardo da Vinci u otras obras de arte expuestas en el Louvre. Con un gráfico de conocimiento, puede añadir información sobre un tema a los catálogos de productos, crear y consultar modelos complejos de reglas normativas o modelar información general como, por ejemplo, la de Wikidata.


Ciencias de la vida

Amazon Neptune le ayuda a crear aplicaciones que almacenan información del ámbito de las ciencias biológicas y navegan por ella, y también procesan información confidencial fácilmente mediante el cifrado en reposo. Por ejemplo, puede usar Neptune para almacenar modelos de interacciones de enfermedades y genes, así como buscar patrones de gráficos dentro de las cadenas de proteínas para buscar otros genes que pudieran estar relacionados con una enfermedad. Puede modelar compuestos químicos como un gráfico y consultar patrones en las estructuras moleculares. Neptune también le ayuda a integrar información para afrontar los desafíos que plantea la investigación en el ámbito de la sanidad y las ciencias biológicas. Puede utilizar Neptune para crear y almacenar datos en sistemas distintos y organizar las publicaciones de investigación según el tema, a fin de encontrar la información relevante con rapidez.

diagrama del caso de uso de las ciencias biológicas

Operaciones de redes/TI

diagrama del caso de uso de las operaciones de redes y de TI

Puede utilizar Amazon Neptune para almacenar un gráfico de su red, y utilizar las consultas de gráficos para responder preguntas como cuántos hosts están ejecutando una aplicación específica. Neptune puede almacenar y procesar miles de millones de eventos para administrar y proteger su red. Si detecta un evento que suponga una anomalía, puede utilizar Neptune para averiguar rápidamente cómo podría afectar a su red consultando un patrón de gráficos con los atributos del evento en cuestión. Puede realizar consultas en Neptune para encontrar otros hosts o dispositivos que podrían estar en peligro. Por ejemplo, si detecta un archivo malicioso en un host, Neptune puede ayudarle a hallar las conexiones entre los hosts que propagan el archivo malicioso y, además, le permite rastrearlas hasta el host original que lo descargó.

Clientes

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Cómo funciona

Diagrama del funcionamiento de Amazon Neptune
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