Tuotekatalogin tiedonhallinta pilviympäristössä : AWS Aurora ja DynamoDB tietokantapalveluiden suorituskykyvertailu

Abstract

Tutkielmassa on vertailtu kahden pilviympäristöön suunnitellun tietokannan hallintajärjestelmän suorituskykyä tuotekatalogin tietokantana pilviympäristössä. Tuotekatalogin tiedon saatavuuden suorituskyky on merkittävä tekijä menestyksekkääseen kaupankäyntiin verkossa. Pilvilaskenta toi mullistuksen verkkosovellusten suorituskykyyn tarjoamalla illuusion laskentaresurssien ehtymättömyydestä. Perinteiset tietokannan hallintajärjestelmät soveltuvat huonosti pilviympäristöön. Vastaamaan tähän haasteeseen syntyi NoSQL-tietokantakonsepti, johon kuuluu joukko pilviympäristöön kehitettyjä tietokannan hallintajärjestelmiä, joita yhdistää relaationaalisesta tietomallista luopuminen. Relationaalisesta tietomallista luopuminen mahdollisti skaalautumisen pilviympäristössä, mutta samalla luovuttiin vahvoista tapahtumanhallintaominaisuuksista, jotka ovat pakollisia monien yritysten liiketoiminnassa. NewSQL-tietokantakonsepti syntyi vastaamaan näihin haasteisiin uudella tietokannan hallintajärjestelmäarkkitehtuurilla, joka pyrkii tarjoamalla relationaalista tietomallia ja tapahtumanhallintaominaisuuksia pilviympäristössä. Tutkielmassa on selvitetty, voidaanko näillä moderneilla tietokannan hallintajärjestelmillä toteuttaa pilviympäristössä skaalautuva tuotekatalogin tietokanta, ja kumman pilvipalveluna tarjottavan tietokantapalvelun suorituskyky on parempi tuotekatalogin tietokantana: AWS Aurora- vai DynamoDB-tietokantapalvelun. Tutkimus toteutettiin suunnittelutieteellisenä konstruktiivisena tutkimuksena. Kahta tuotekatalogin tietokantatoteutusta evaluoitiin ja vertailtiin keskenään verkkosovellusten suorituskykytestauksen periaatteiden mukaisesti. Molemmat tuotekatalogitoteutukset skaalautuvat pilviympäristössä kuormituksen kasvaessa, mutta kumpikaan tietokanta ei yksinään pysty täyttämään kaikkia tuotekatalogiin kohdistuvia tiedon saannin tarpeita. Molemmat tarkastellut tietokannat soveltuvat huonosti tiedon hakemiseen vapaalla hakusanalla, missä hakusanaa pitäisi verrata useaan kenttään. Suorituskykyisempi tietokantapalveluista oli Aurora, joka oli DynamoDB-tietokantapalveluun toteutettua tuotekatalogia suorituskykyisempi, kun tarkasteltiin tiedon saatavuutta.

The performance of two database management systems designed to cloud environment is evaluated in this study from the view of product catalog data management. Data availability of product catalog is significant factor in successful e-commerce. Cloud computing revolutionized the performance of web applications by providing illusion of endless computing resources. Traditional database management systems scale poorly in cloud environment. To answer this challenge numerous new database management systems designed for cloud environment emerged that belonged to new NoSQL-database concept. These new database management systems abandoned relational data model, which enabled them to scale in cloud environment, but they also lacked transaction management properties that are required in many businesses. NewSQL-database concept aims to answer these challenges with new database management systems architecture that provides relational data model and transaction management that scales in cloud environment. The aim of this research is to study if a product catalog database that scales in cloud environment can be developed with these modern database management systems. Furthermore, which of these cloud database services perform better as product catalog database: AWS Aurora or DynamoDB-database service. The research was conducted as design science study. Two designed product catalog implementations were evaluated by web application performance testing practices. Both product catalog database implementations did scale in cloud environment, but neither could fulfil all data availability requirements of a product catalog database. Both databases performed poorly when products were queried with search term. Aurora-database service had superior data availability performance compared to DynamoDB-database service as product catalog database.