DynamoDB de Amazon: todo lo que debes saber

DynamoDB es una base de datos NoSQL totalmente gestionada y sin servidor desarrollada por Amazon. Sus principales ventajas son la escalabilidad fluida, tiempos de respuesta de solo milisegundos, un mantenimiento mínimo y la integración sencilla con AWS. Sus aplicaciones abarcan desde el desarrollo de software y la expansión de plataformas de videojuegos hasta el streaming de vídeo en tiempo real.

¿Qué es DynamoDB?

Amazon DynamoDB es un servicio de base de datos NoSQL sin servidor para aplicaciones modernas de cualquier tamaño, disponible desde 2012 a través de AWS (Amazon Web Services). A diferencia de muchos productos de la competencia, DynamoDB es una solución completamente gestionada. Esto significa que no es necesario encargarse de tareas como actualizaciones, parches o escalado. El sistema de gestión de bases de datos también incluye numerosas funciones de seguridad y cumple con estrictas normas de conformidad. Además, DynamoDB se integra de forma nativa con otros servicios de AWS, como Lambda o Amazon OpenSearch Service.

La estructura de DynamoDB

La estructura de DynamoDB se basa en una jerarquía clara, con las tablas como entidades principales, sin relaciones estrictas entre ellas, a diferencia de las bases de datos relacionales. Los datos se almacenan en particiones que se replican automáticamente. Cada partición consta de tres nodos con una copia de los datos, lo que permite una escalabilidad sencilla y garantiza la redundancia en caso de fallo de un nodo. Los desarrolladores guardan los datos en forma de atributos y les asignan una clave primaria única. La base de datos admite tanto modelos de datos clave-valor como modelos orientados a documentos.

Clases de tablas en AWS DynamoDB

Mediante las clases de tablas es posible optimizar el rendimiento y los costes de DynamoDB. Los usuarios pueden elegir entre dos clases y cambiar entre ellas dos veces en 30 días sin tiempo de inactividad, ajustando así los costes a los patrones de uso:

• DynamoDB Standard: la clase estándar, diseñada para cargas de trabajo de alto rendimiento e impredecibles. En comparación, estas tablas tienen menores costes de lectura y escritura.
• DynamoDB Standard Infrequent Access: optimizada para tablas en las que el almacenamiento es el principal coste. Esta clase reduce los costes de almacenamiento y es ideal para datos con un acceso poco frecuente.

¿Qué funciones ofrece DynamoDB?

DynamoDB ofrece una amplia gama de funciones que permiten crear aplicaciones escalables, de alta disponibilidad y gran capacidad de respuesta. Sus características principales son:

• Modelos de datos clave-valor y documentos: la base de datos tiene un esquema flexible que permite asignar múltiples atributos a cada elemento.
• Transacciones ACID: DynamoDB admite transacciones con atomicidad, consistencia, aislamiento y durabilidad (ACID), lo que amplía el uso de la base de datos a procesos empresariales críticos sin perder rendimiento ni escalabilidad.
• Tablas globales con replicación activa-activa: permiten leer y escribir desde cualquier réplica, ajustando automáticamente la capacidad a la carga de trabajo regional.
• DynamoDB Streams: registra los cambios en los elementos (creación, edición o eliminación) y los mantiene disponibles durante 24 horas.
• Índices secundarios: admite índices secundarios locales y globales para realizar consultas mediante claves alternativas. Pueden configurarse como índices dispersos (sparse indexes) para indexar solo subconjuntos de datos.
• Particionamiento automático: los datos se distribuyen automáticamente en varias particiones, escalando según las necesidades.
• Funciones de seguridad: controles de acceso avanzados, cifrado en reposo, recuperación puntual, copias de seguridad bajo demanda y conectividad privada de red.
• Modelos de capacidad: permite elegir entre modo de capacidad bajo demanda o capacidad aprovisionada.
• DynamoDB Accelerator (DAX): un servicio opcional de caché que multiplica por diez el rendimiento.

Ventajas y desventajas de Amazon DynamoDB

El servicio NoSQL de Amazon, DynamoDB, destaca principalmente por estas fortalezas:

• Escalado automático: AWS DynamoDB ajusta dinámicamente la capacidad y la partición al nivel de rendimiento necesario, lo que permite un crecimiento horizontal ilimitado.
• Arquitectura sin servidor: el sistema de gestión de bases de datos está completamente gestionado, lo que permite a los usuarios centrarse en el desarrollo de sus aplicaciones sin tener que ocuparse de la infraestructura subyacente.
• Alta disponibilidad: las bases de datos multi-región y la replicación automática garantizan una disponibilidad de hasta el 99,999 %.
• Baja latencia: por defecto, esta base de datos NoSQL ofrece operaciones de lectura y escritura con latencias de un solo dígito en milisegundos. Con DynamoDB Accelerator (DAX), los tiempos de respuesta pueden reducirse incluso a microsegundos.
• Integración sencilla con AWS: la integración nativa con servicios de AWS como CloudWatch o Kinesis amplía las capacidades de DynamoDB y facilita el análisis avanzado de datos.

Sin embargo, DynamoDB también presenta algunas limitaciones. Por un lado, sus opciones de consulta son más limitadas en comparación con otras bases de datos. Por otro, la estrecha vinculación con el ecosistema de AWS dificulta la migración hacia otras plataformas. Además, con el modelo de capacidad bajo demanda existe el riesgo de incurrir en costes impredecibles en caso de picos de tráfico.

¿Para qué casos de uso es adecuada DynamoDB?

DynamoDB está diseñada específicamente para cargas de trabajo que requieren manejar grandes volúmenes de datos con baja latencia, alta disponibilidad y escalabilidad. Entre sus principales casos de uso destacan:

• Aplicaciones web sin servidor y backends móviles, en las que es necesario gestionar datos de cuentas, sesiones y configuraciones con una latencia mínima
• Plataformas de gaming con cientos de miles o millones de usuarios concurrentes
• Streaming de contenido dirigido a audiencias globales con tráfico desigual o con picos muy marcados
• Entidades bancarias y de servicios financieros, que procesan un gran número de transacciones en tiempo real con altos requisitos de seguridad y consistencia
• Aplicaciones de IoT, que capturan y almacenan datos de sensores a gran escala

Principales alternativas a DynamoDB

Además de DynamoDB, existen otros sistemas de bases de datos que pueden resultar interesantes en función de las necesidades, el modelo de datos, la escalabilidad y la infraestructura. Entre ellos se encuentran:

• MongoDB: gran flexibilidad y escalabilidad prácticamente ilimitada
• MySQL: base de datos relacional con alta disponibilidad
• MariaDB: alternativa de código abierto a DynamoDB
• PostgreSQL: solución relacional con soporte para tipos de datos no relacionales
• Firebase de Google: especialmente adecuada para aplicaciones móviles y web
• Apache Cassandra: ideal para gestionar grandes volúmenes de datos