Amazon DynamoDB 트랜잭션 기능 출시 (서울 리전 포함) 및 활용 방법

오랫동안 고객은 마이크로서비스 및 모바일 백엔드 구축에서 게임 및 IoT 솔루션 구현에 이르기까지 다양한 사용 사례에서 Amazon DynamoDB를 사용해 왔습니다. 예를 들어, Capital One은 메인프레임 트랜잭션을 서버리스 아키텍처로 이전하여 모바일 애플리케이션의 대기 시간을 줄이는 데 DynamoDB를 사용합니다. Tinder는 가동을 중단하지 않고도 사용자 데이터를 DynamoDB로 마이그레이션하여 글로벌 사용자 기반을 지원하는 데 필요한 확장성을 확보하였습니다.

개발자들은 때론 하나 이상의 테이블에서 여러 개의 별도 작업을 묶는 비즈니스 로직을 구현해야 합니다. 이 같은 요구 사항 때문에 구현에 불필요한 복잡성이 더해질 수 있습니다. 이제 Dynamo DB에 네이티브 트랜잭션 지원을 통해 이러한 사용 사례를 보다 쉽게 구축할 수 있습니다!

Amazon DynamoDB 트랜잭션(Transactions) 소개

Amazon DynamoDB 트랜잭션은 개발자에게 단일 AWS 계정 및 리전에 있는 하나 이상의 테이블에서 ACID(원자성, 일관성, 격리, 영속성)를 제공합니다. 하나의 비지니스 로직 작업 중에 여러 항목에 대해 삽입, 삭제 또는 업데이트를 조정해야 하는 애플리케이션을 구축할 때 트랜잭션을 사용할 수 있습니다. DynamoDB는 여러 파티션과 테이블에서 트랜잭션을 지원하는 최초의 비관계형 데이터베이스가 되었습니다.

트랜잭션은 DynamoDB의 확장성과 성능, 엔터프라이즈급 혜택을 보다 다양한 워크로드로 확장시킵니다. 트랜잭션을 사용하면 많은 사용 사례를 보다 쉽고 빠르게 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같습니다.

금융 트랜잭션 처리
주문 이행 및 관리
멀티플레이어 게임 엔진 구축
분산된 구성 요소 및 서비스에서 작업 조정

트랜잭션 처리를 위해 다음과 같은 두 개의 새로운 DynamoDB 작업이 도입되었습니다.

TransactWriteItems. 하나 이상의 PutItem, UpdateItem 및 DeleteItem 작업에서 쓰기 세트를 포함하는 배치 작업입니다. TransactWriteItems는 선택적으로 업데이트하기 전에 충족해야 하는 전제 조건을 확인할 수 있습니다. 이러한 조건으로는, 쓰기 세트의 조건과 같거나 다른 항목이 포함될 수 있습니다. 조건을 충족하지 못하면 트랜잭션이 거부됩니다.
TransactGetItems. 하나 이상의 GetItem 작업에서 읽기 세트를 포함하는 배치 작업입니다. 활성 쓰기 트랜잭션에 포함된 항목에서 TransactGetItems 요청이 실행되면 읽기 트랜잭션이 취소됩니다. 이전에 커미트한 값을 가져오려면 표준 읽기를 사용할 수 있습니다.

각 트랜잭션은 조건을 포함하여 최대 10개의 고유한 항목 또는 최대 4MB의 데이터를 포함할 수 있습니다.

이 새로운 기능을 통해 DynamoDB는 서로 다른 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 여러 읽기 및 쓰기 옵션을 제공하며, 이를 통해 개발자에게 복잡한 데이터 중심 비즈니스 논리를 구현할 때 뛰어난 유연성을 제공합니다.

읽기에 대한 세 가지 옵션 – 최종 일관성, 강력한 일관성, 트랜잭션 기능.
쓰기에 대한 두 가지 옵션 – 표준 및 트랜잭션 기능.

예를 들어, 플레이어가 가상 화폐(코인)를 구입할 수 있는 게임을 개발하려고 합니다.

players 테이블에서 각 플레이어는 많은 coins와 구입한 아이템을 포함한 inventory를 갖고 있습니다.
items 테이블에서 각 아이템에는 price가 있고, 부울 값 형식으로 사용 가능(available) 여부를 표시합니다.

아이템을 구입하기 위해 이제 하나의 원자적 트랜잭션을 구현할 수 있습니다.

먼저 아이템이 available하고 플레이어에게 필요한 coins가 있는지 확인합니다.
이 조건을 충족하면 아이템은 not available하며, 플레이어가 소유(ownedby)한 상태임을 표시합니다.
그리고 구매한 아이템은 플레이어의 inventory 목록에 추가됩니다.

JavaScript에서 AWS SDK for JavaScript in Node.js를 사용하여 다음과 유사한 코드를 사용합니다.

data = await dynamoDb.transactWriteItems({
    TransactItems: [
        {
            Update: {
                TableName: 'items',
                Key: { id: { S: itemId } },
                ConditionExpression: 'available = :true',
                UpdateExpression: 'set available = :false, ' +
                    'ownedBy = :player',
                ExpressionAttributeValues: {
                    ':true': { BOOL: true },
                    ':false': { BOOL: false },
                    ':player': { S: playerId }
                }
            }
        },
        {
            Update: {
                TableName: 'players',
                Key: { id: { S: playerId } },
                ConditionExpression: 'coins >= :price',
                UpdateExpression: 'set coins = coins - :price, ' +
                    'inventory = list_append(inventory, :items)',
                ExpressionAttributeValues: {
                    ':items': { L: [{ S: itemId }] },
                    ':price': { N: itemPrice.toString() }
                }
            }
        }
    ]
}).promise();

트랜잭션 기능 사용하기

트랜잭션은 단일 리전 DynamoDB 테이블에 대해 활성화되며, 기본적으로 글로벌 테이블에서는 비활성화됩니다. 필요시, 요청하시면 글로벌 테이블에서 트랜잭션을 활성화할 수 있습니다. 그러나, 여러 지역에서 복제가 비동기적으로 수행되지만, 실제로 이러한 작업은 일관됩니다. 다른 지역으로 복제하는 동안 부분적으로 완료된 트랜잭션을 관찰할 수 있을 것입니다. 또한 서로 다른 지역에서 동일한 항목에 대한 동시 쓰기로는 직렬화된 격리를 보장하지 않습니다.

트랜잭션 중에 항목은 잠기지 않습니다. DynamoDB 트랜잭션은 직렬화 가능한 격리를 제공합니다. 트랜잭션이 진행 중일 때 트랜잭션 외부에서 항목이 수정되면 트랜잭션이 취소되고 예외가 발생하며, 예외가 발생한 하나 이상의 항목에 대한 세부 정보가 함께 표시됩니다.

AWS Identity and Access Management (IAM) 정책을 생성할 때 TransactGetItems 및 TransactWriteItems에 대한 새로운 권한은 제공되지 않습니다. 기존의 DynamoDB UpdateItem, PutItem, DeleteItem 및 GetItem 작업으로 트랜잭션 내에서 해당 작업 사용에 대한 권한을 제공합니다. 예를 들어, IAM 사용자에게 PutItem 권한만 있는 경우 하나 이상의 Put으로 트랜잭션을 전송할 수 있지만, 쓰기 세트에 삭제를 추가하는 경우 DeleteItem 권한이 없으므로 작업이 거부됩니다.

트랜잭션 중에 커미트된 작업에 대해 DynamoDB Streams는 새 필드, transaction-id를 트랜잭션에 대한 UUID(Universally Unique Identifier)로 추가합니다. DynamoDB Streams의 순차적이며 정확히 일회적인 시멘틱은 실제로 TransactWriteItems 요청에 대한 모든 업데이트를 트랜잭션 직렬화 순서와 일관된 순서로 전파하도록 보장합니다.

요금, 모니터링 및 가용성

DynamoDB 테이블에 대한 트랜잭션을 활성화하는 경우 추가 비용은 들지 않습니다. 트랜잭션에 포함된 읽기나 쓰기에 대해서만 비용을 지불합니다. DynamoDB는 트랜잭션에서 모든 항목에 대한 기본적인 두 개의 읽기 또는 쓰기를 수행합니다. 하나는 트랜잭션을 준비하는 작업이고 다른 하나는 트랜잭션을 커미트하는 작업입니다. 이 두 개의 기본적인 읽기/쓰기 작업은 CloudWatch 지표로 확인할 수 있습니다. 각 트랜잭션의 읽기는 두 번의 읽기를 수행하고 각 트랜잭션의 쓰기는 두 번의 쓰기를 수행한다고 가정하고 비용, 용량 및 성능 요구 사항을 계획해야 합니다.

이제 DynamoDB 트랜잭션은 모든 상용 지역에서 글로벌하게 사용 가능합니다. 더 자세한 것은 트랜잭션 API 사용 방법을 담은 기술 문서를 참고하세요.

– Danio Poccia;

Source: Amazon DynamoDB 트랜잭션 기능 출시 (서울 리전 포함) 및 활용 방법