O DynamoDB da Amazon é um banco de dados NoSQL totalmente gerenciado e sem servidor (serverless). Entre os principais destaques do serviço estão escalabilidade automática, tempos de resposta de milissegundos e baixa necessidade de manutenção, além de uma integração descomplicada com o ecossistema da AWS. Os casos de uso são amplos: desde o desenvolvimento de software até a escalabilidade de plataformas de jogos e streaming de vídeo em tempo real.

O que é DynamoDB?

O DynamoDB da Amazon é um serviço de banco de dados NoSQL serverless voltado para aplicações modernas de qualquer porte, disponível desde 2012 por meio da AWS (Amazon Web Services). Diferentemente de muitos concorrentes, o DynamoDB é uma solução totalmente gerenciada. Isso significa que tarefas como atualizações, upgrades e escalabilidade são administradas automaticamente, sem intervenção manual.

O sistema de gerenciamento de banco de dados (DBMS) oferece ainda um conjunto robusto de recursos de segurança e padrões de conformidade. Além disso, o DynamoDB se integra perfeitamente a outros serviços da AWS, como o Lambda ou o Amazon OpenSearch Service.

Estrutura do DynamoDB

A estrutura do DynamoDB segue uma hierarquia clara, com tabelas como entidade principal, sem a necessidade de relações rígidas entre elas, diferentemente dos bancos de dados relacionais. Os dados são armazenados em partições, que são automaticamente distribuídas e replicadas. Cada partição contém três nós, cada um com uma cópia dos dados, o que facilita a escalabilidade e garante redundância em caso de falha.

Os desenvolvedores armazenam os registros como conjuntos de atributos, cada um associado a uma chave primária única. O DynamoDB suporta tanto o modelo orientado a chave-valor quanto a documentos.

Classes de tabela no DynamoDB

As classes de tabela permitem otimizar o desempenho e o custo das tabelas no DynamoDB. Os usuários podem escolher entre duas opções e alternar entre elas até duas vezes por mês sem interrupções, ajustando os custos conforme os padrões de uso:

  • DynamoDB Standard é a classe padrão, projetada para cargas de trabalho de alto desempenho e volumes de acesso imprevisíveis. Essa classe costuma ter custos mais baixos para operações de leitura e escrita.
  • DynamoDB Standard Infrequent Access é otimizada para tabelas em que o custo de armazenamento é o principal fator. Com custos reduzidos de armazenamento, é ideal para dados acessados com pouca frequência.

Recursos do DynamoDB

O DynamoDB da Amazon oferece uma ampla gama de funcionalidades que viabilizam aplicações escaláveis, altamente disponíveis e com ótimo desempenho. A seguir, os principais recursos:

  • Modelos de dados orientados a chave-valor e a documentos: O DynamoDB possui um esquema flexível, permitindo que diferentes atributos sejam associados a cada item.
  • Transações ACID: O banco oferece suporte a transações com atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade (ACID), permitindo que aplicações críticas tirem proveito da escalabilidade e desempenho da plataforma.
  • Tabelas globais com replicação ativa-ativa: As tabelas globais são multiativas, permitindo leitura e escrita a partir de qualquer réplica. A capacidade é ajustada automaticamente conforme a carga em cada região.
  • DynamoDB Streams: Essa funcionalidade registra eventos sempre que um item é criado, modificado ou excluído em uma tabela. Os registros ficam disponíveis por 24 horas.
  • Índices secundários: O DynamoDB suporta índices secundários locais e globais, permitindo consultas por chaves alternativas. Também é possível utilizar índices esparsos (sparse indexes), indexando apenas subconjuntos específicos de dados.
  • Particionamento automático: Os dados são distribuídos automaticamente entre partições, com escalabilidade sob demanda.
  • Recursos de segurança: O serviço oferece controle de acesso granular, criptografia em repouso, recuperação pontual, backups sob demanda e conectividade privada via rede.
  • Modelos de capacidade: Os usuários podem escolher entre o modo sob demanda (on-demand) e o modo provisionado, de acordo com suas necessidades.
  • DynamoDB Accelerator (DAX): Serviço opcional de caching in-memory, que pode melhorar o desempenho em até 10 vezes.

Vantagens e desvantagens do DynamoDB

Entre os principais pontos fortes do serviço NoSQL da Amazon, destacam-se:

  • Escalabilidade automática: O DynamoDB ajusta dinamicamente a capacidade e o particionamento conforme o throughput, viabilizando crescimento horizontal ilimitado.
  • Arquitetura serverless: Como é totalmente gerenciado, os desenvolvedores podem focar no desenvolvimento de aplicações, sem se preocupar com infraestrutura.
  • Alta disponibilidade: Com replicação automática entre regiões e suporte a tabelas multirregião, o DynamoDB oferece disponibilidade de até 99,999%.
  • Baixa latência: Operações de leitura e escrita com latência de apenas alguns milissegundos. Com o DynamoDB Accelerator, esse tempo pode chegar a apenas alguns microssegundos.
  • Integração simplificada com AWS: A integração nativa com serviços como CloudWatch ou Kinesis amplia as funcionalidades do DynamoDB e permite análises avançadas de dados.
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Embora as vantagens superem amplamente as desvantagens e o DynamoDB seja definitivamente entre as melhores alternativas ao SQL, a plataforma apresenta algumas limitações. Por um lado, o banco de dados oferece opções de consulta limitadas, menos abrangentes do que as de muitos concorrentes. Por outro, a forte integração com serviços da AWS dificulta a migração para outras plataformas. Além disso, nos modelos sob demanda, picos repentinos de carga podem resultar em custos inesperadamente altos.

Usos do DynamoDB

O DynamoDB foi desenvolvido especialmente para workloads que exigem processamento, escalabilidade e alta disponibilidade de grandes volumes de dados com baixa latência. Entre os casos de uso mais comuns estão:

  • Aplicações web serverless e backends móveis, onde dados de contas, sessões e configurações precisam ser acessados com latência mínima
  • Plataformas de jogos, que precisam atender simultaneamente centenas de milhares ou até milhões de jogadores conectados aos servidores
  • Streaming de conteúdo, voltado a públicos globais e com padrões de tráfego irregulares ou com picos de acesso
  • Bancos e instituições financeiras, que realizam um grande volume de transações simultâneas em tempo real e enfrentam o desafio de garantir a integridade e a segurança dessas operações
  • Aplicações de IoT (Internet das Coisas), que processam e armazenam grandes quantidades de dados gerados por sensores

Principais alternativas ao DynamoDB da Amazon

Além do DynamoDB, há outras soluções de banco de dados que podem ser consideradas dependendo dos requisitos técnicos, do modelo de dados, da escalabilidade necessária e da infraestrutura. Entre os destaques estão:

  • MongoDB: Altamente flexível e escalável
  • MySQL: Sistema relacional amplamente utilizado, com alta disponibilidade
  • MariaDB: Alternativa relacional de código aberto ao DynamoDB
  • PostgreSQL: Banco de dados relacional que também oferece suporte a tipos de dados não relacionais
  • Firebase do Google: Excelente opção para aplicações móveis e web
  • Apache Cassandra: Ideal para armazenamento e gerenciamento de grandes volumes de dados

As vantagens específicas de cada uma dessas alternativas ao DynamoDB são detalhadas no guia indicado no link.

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