給我一個好理由選AWS DynamoDB作為 Session Database!

什麼是 Web Session?

想要快速了解 Web Session 是什麼的話，非常推薦這篇文章！簡單來說，要在 Stateless 的網路世界中快速理解 Request 是哪一位使用者的話，就需要用 Session ID ( 給你一個號碼牌 ) 來分辨。而 Session ID 需要時常的存取和更動，若這環節出了問題的話，整個系統都會受到影響 ( HA 高可用的重要性 )，若這環節的效能太差的話，整體 Application 的回應速度就會過慢，所以 Web Session 是非常重要的！

Session Database 有可能遇到什麼問題?

我想針對不同層面去探討:

Response Time 需要非常快速
Highly Available ( 高可用 ) 正如同上一段提到的，Session 對於每個使用者來說都很重要，不管是已登入或是未登入使用者。若在這環節出了問題的話，整個系統都會受到影響，所以高可用會是一個非常重要的觀察點！
Security ( 資料安全性 ) 資料安全很重要，這應該不用提了吧 XD ( 看看最近的 iRent 完全公開的 Database 就知道了 )，所以資料加密和權限管控也是我們需要考量的重點之一！
Scalability (可擴展性) 當我們的 session 數量增多以後 ( 或是時間越久，session 的數量也會越多)，Database 就會需要擴展，不同的 Database 擴展的方法也不同，對於我來說，維運所花費的人力成本越少越好，所以在可擴展的同時我也會考慮 Serverless 所帶來的效益。
需要可以簡易的更改資料 Schema 我們有可能會對不同類型的使用者存取不同類型的資料，因此 NoSQL Database 會是一個很好的選擇~

此外，是我個人的考量，我希望維運的成本可以盡量減少，所以 Serverless Database 會是我考量的一大重點！

可以作為 Session Database 的資料庫有哪些?

MySQL

通常會將 Session Data 存在一張 session table 中 ( 以 Django 舉例的話預設則是 django_session 這張表 )。為了讓 Production 環境的 scalability and high availability 會建立 Database Cluster，也會加入 Multi-AZ Standby 的祭器以確保 Failover 以及系統更新時不會有 downtime。

但上述種種都會增加大量的費用 $_$ 以及維運成本。此外，Django default 的 Session 雖然表中有設定 expire_date，但是 Django 是被動檢查的，也就代表表中過期的資料是不會刪除的。需要刪除 expire data 就需要我們手動刪除 ( 或是寫一個 cronjob 去處理過期資料 )，也增加了我們維運的成本。

另外，MySQL 的 schema 是固定的，下方畫面中間的 session_data Django Default Session Table 範例 ( SQLite )

Redis

In-memory database，速度極快。

非固定 Schema，很適合 Session 資料。擁有 Time to Live (ttl) 的設定，可以讓資料自動過期！非常的好用！缺點是一樣需要管理 Server 和 cluster 架立起來一樣很貴，若服務有高低鋒時刻的話需要 scale down 才不會浪費資源。

DynamoDB

Amazon DynamoDB is a fully managed, serverless, key-value NoSQL database designed to run high-performance applications at any scale. — AWS DynamoDB

官網上的第一句話就解釋了，我們不需要花費任何的維運成本就可以享受高可用的 DynamoDB！可以自動擴展、Serverless、計費方法一樣是用多少算多少！

因為是 NoSQL Database，所以我們可以針對不同的使用者存入不同的 schema 的資料，非常適合儲存 Session！

此外，支援 Amazon DynamoDB Time to Live (TTL)，這可以讓我們定義一個 Attribute 存放 timestamp，當時間到達此 timestamp 的時間時，自動刪除 ( 雖然官網表示不會馬上刪除，但還是有處理方法，接著介紹到的套件會處理這件事 )。TTL 也可以各自設定不同的時間，極高度的自由！很重要的一點是，因為 DynamoDB 有獨特的 Single Table Design 概念，若是我們在 Table 中有不想要自動過期刪除的資料，那我們只要不設定該 TTL 的 attribute 就可以了！

安全性方面，我們可以用 AWS IAM & AWS KMS 分別去管控權限和資料加密，對我來說 AWS DynamoDB 是非常非常適合拿來做 Session Database 的！

Example of DynamoDB as Session Backend

如果讓 Django 使用 DynamoDB Session Backend 呢?

Django-Dysession preview

Django-Dysession 是一項非常容易導入的套件，這個套件可以讓 Django 開發者只用短短兩行程式碼就將 Session Backend 替換成使用 AWS DynamoDB！

1INSTALLED_APPS = [
2    ...
3    "dysession", # add dysession to installed apps
4    # 'django.contrib.sessions', # remove this default session
5    ...
6]
7
8SESSION_ENGINE = "dysession.backends.db"

除了上述兩行以外，其他的使用方法就跟原本的使用方法一模一樣！超級方便使用！

1from django.http import HttpResponse
2
3def mainpage(request):
4    request.session["is_admin"] = True
5    request.session["bottle_of_milks"] = 20
6    request.session["planet_have_been_to"] = ["Earth", "Jupiter", "Saturn"]
7
8    return HttpResponse("Ayyy")