확장 가능한 NoSQL 분산 데이터베이스를 제공하는 DynamoDB

이재홍 http://www.pyrasis.com 2014.03.24 ~ 2014.06.30

DynamoDB에 맞는 데이터 구조 설계하기

DynamoDB는 MySQL, Oracle, SQL Server 등의 RDBMS와는 특성이 다릅니다. 프로젝트 혹은 제품에서 요구하는 기능이 있을 것인데, 그중 DynamoDB에서 효율적으로 처리할 수 있는 요구사항은 DynamoDB에서 처리합니다. RDBMS에서 효율적으로 처리할 수 있는 부분까지 DynamoDB로 이전할 필요는 없습니다.

DynamoDB는 RDBMS에 비해 데이터 구조를 자유롭게 저장할 수 있으므로 이 부분을 적극 활용합니다. 또한, 데이터 개수가 많고, 용량이 커서 서버 한대로 처리할 수 없을 때 유용하게 사용할 수 있습니다. RDBMS에서는 서버를 대용량 데이터를 분할하여 처리하기가 상당히 어렵습니다.

이번에는 애니팡이나 쿠키런과 같은 모바일 게임의 DB를 설계해보겠습니다. 이러한 게임의 핵심 요구사항은 다음과 같습니다(로그인, 유저 및 친구관리, 선물, 상점 기능은 생략하겠습니다).

  • 주간 전체순위 산출
  • 주간 친구순위 산출
  • 개인 최근 점수 목록 조회
  • 개인 최고기록 조회

완벽하게 제품화할 정도로 설계를 하자면 내용도 많아지고 복잡해지기 때문에 DynamoDB의 인덱스, 로컬 보조 인덱스, 글로벌 보조 인덱스를 활용하는 방법 위주로 간단하게 설계해보겠습니다. 게임을 할 때마다 서버에 점수를 전송하여 DB에 저장하고, 주간 전체순위, 주간 친구순위를 산출한다고 가정해보겠습니다.

먼저 주간 전체순위 산출을 위한 유저 순위 테이블(UsersLeaderboard)의 구조입니다.

  • Id: 숫자 형식이며 유저를 구분하는 유일한 값입니다.
  • Name: 문자열 형식이며 유저의 이름을 저장합니다.
  • TopScore: 숫자 형식이며 유저의 주간 최고점수를 저장합니다.
  • Week: 문자열 형식이며 한 주를 저장합니다. 예) 2014-05-09,2014-05-15
UsersLeaderboard        
키 이름(값 형식) Id(Number) Name(String) TopScore(Number) Week(String)
테이블 인덱스 해시 기본 키     범위 기본 키
로컬 보조 인덱스 해시 키   범위 키  
글로벌 보조 인덱스     범위 키 해시 키

표 14-1 유저 순위 테이블

Id를 해시 기본 키, Week를 범위 기본 키로 설정한 테이블 인덱스로 개인 최근 점수 목록을 조회할 수 있습니다. Week를 9999-12-31,9999-12-31보다 작은less than 조건으로 내림차순으로 정렬하면 됩니다. Id를 해시 키, TopScore를 범위 키로 설정한 로컬 보조 인덱스로 개인 최고기록을 조회할 수 있습니다. TopScore를 99999보다 작은less then 조건으로 내림차순 정렬하면 됩니다(최대점수는 99999라고 가정).

Week를 해시 키, Top Score를 범위 키로 설정한 글로벌 보조 인덱스로 주간 전체순위를 산출할 수 있습니다. Week를 2014-05-09,2014-05-15와 같은equal to 조건에 TopScore를 99999보다 작은less than 조건으로 내림차순 정렬하면 됩니다.

이제 주간 친구순위 산출을 위한 친구 순위 테이블(FriendsLeaderboard)의 구조입니다.

  • Id: 숫자 형식이며 유저를 구분하는 유일한 값입니다.
  • Name: 문자열 형식이며 유저의 이름을 저장합니다.
  • Score: 숫자 형식이며 현재 유저가 획득한 점수를 저장합니다.
  • FriendIdAndWeek: 문자열 형식이며 현재 유저의 친구 Id와 한 주를 함께 저장합니다. 친구 Id가 2라면 2,2014-05-09,2014-05-15와 같은 형식입니다. 현재 유저가 게임을 플레이 할 때마다, 유저의 모든 친구 Id와 주를 이런 방식으로 점수와 함께 저장해야 합니다. 또한, 유저 Id가 1이라면 1,2014-05-09,2014-05-15와 같이 자기자신의 데이터도 저장합니다.
FriendsLeaderboard        
키 이름(값 형식) Id(Number) Name(String) Score(Number) FriendIdAndWeek(String)
테이블 인덱스 해시 기본 키     범위 기본 키
글로벌 보조 인덱스     범위 키 해시 키

표 14-2 친구 순위 테이블

FriendIdAndWeek를 해시 키, Score를 범위 키로 설정한 글로벌 보조 인덱스로 주간 친구순위를 산출할 수 있습니다. 조회하고 싶은 Id가 2라면 FriendIdAndWeek를 2,2014-05-09,2014-05-15와 같은equal to 조건에 Score를 99999보다 작은less than 조건으로 내림차순 정렬하면 됩니다. 이렇게 하면 내 친구들의 Id와 점수를 조회할 수 있습니다.

이런 방법으로 DynamoDB에 점수 데이터를 저장하면 늘어나는 유저의 숫자와 상관없이 순위를 산출할 수 있습니다. 기존에 순위를 구할 때에는 Redis 같은 인 메모리 데이터베이스에서 제공하는 Sorted Set 자료 구조로 순위를 산출했지만 유저가 많이 늘어나서 메모리 용량을 벗어나는 경우 개발 및 운영을 하기가 상당히 까다로웠습니다. DynamoDB는 데이터가 늘어나면 알아서 대응을 해줘서 용량에 대해 신경 쓸 필요가 없고 쿼리 속도 또한, 빨라서 상당히 편리합니다.


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