Pular para o conteúdo

Banco de Dados Relacional Python

Filter this guidePick generator option values to hide sections that don't apply.

Este gerador cria um novo projeto de banco de dados relacional Python apoiado por Amazon Aurora (PostgreSQL ou MySQL), SQLModel para modelagem de dados e Alembic para migrações de esquema. Ele gera o código da aplicação e a infraestrutura necessária para provisionar e gerenciar um banco de dados usando AWS CDK ou Terraform, com definição de esquema declarativa, implantação automática de migração e um cliente de banco de dados.

Terminal window
pnpm nx g @aws/nx-plugin:py#rdb
Você também pode realizar uma execução simulada para ver quais arquivos seriam alterados
Terminal window
pnpm nx g @aws/nx-plugin:py#rdb --dry-run
ParâmetroTipoPadrãoDescrição
name Obrigatóriostring-Nome do projeto de banco de dados a ser gerado
directory stringpackagesO diretório onde armazenar a aplicação.
subDirectory string-O subdiretório onde o projeto é colocado. Por padrão, este é o nome do projeto.
infra aurora | noneauroraServiço de banco de dados relacional a ser provisionado.
engine postgres | mysqlpostgresMotor de banco de dados a ser usado com o serviço selecionado.
databaseUser stringdbadminNome de usuário do administrador do banco de dados. O padrão é 'dbadmin'.
databaseName string-Nome inicial do banco de dados. O padrão é o nome do projeto.
framework sqlmodelsqlmodelFramework ORM a ser usado para o projeto gerado.
iac inherit | cdk | terraforminheritO provedor IaC preferido. Por padrão, este é herdado da sua seleção inicial.
preferInstallDependencies booleantrueSe deve preferir instalar dependências após a execução do gerador. Defina como false para adiar a instalação ao agrupar múltiplos geradores (uma instalação ainda é executada se necessário para que geradores subsequentes possam calcular o grafo de projeto Nx); instale uma vez no final.

O gerador cria a seguinte estrutura de projeto no diretório <directory>/<name>:

  • Directory<name>
    • __init__.py Package exports (get_engine, session_context)
    • connection.py Database engine and session factory with IAM authentication
    • utils.py Runtime config and local development helpers
    • migration_handler.py Lambda handler that runs Alembic migrations during deployment
    • create_db_user_handler.py Lambda handler that creates the application database user during deployment
    • Directorymodels
      • example.py Example SQLModel table definition
  • Directorymigrations
    • versions Alembic-generated migration scripts
    • env.py Alembic environment (connects to the database)
    • script.py.mako Alembic migration script template
  • alembic.ini Alembic configuration
  • config.json Local development connection details and runtime config key
  • Dockerfile.migration Container image for the migration handler
  • Dockerfile.create-db-user Container image for the create-db-user handler
  • project.json Project configuration and build targets

Scripts de desenvolvimento local são compartilhados entre todos os projetos de banco de dados e gerados em packages/common/scripts/:

  • Directorypackages/common/scripts/src/rdb
    • pull-image.ts Pulls the database container image
    • start-container.ts Starts a local database container
    • wait-for-postgres-db.ts Waits for the local database to be ready (PostgreSQL)
    • wait-for-mysql-db.ts Waits for the local database to be ready (MySQL)

Como este gerador fornece infraestrutura como código baseada no seu iac escolhido, ele criará um projeto em packages/common que inclui os constructs CDK relevantes ou módulos Terraform.

O projeto comum de infraestrutura como código é estruturado da seguinte forma:

  • Directorypackages/common/constructs
    • Directorysrc
      • Directoryapp/ Constructs for infrastructure specific to a project/generator
      • Directorycore/ Generic constructs which are reused by constructs in app
      • index.ts Entry point exporting constructs from app
    • project.json Project build targets and configuration
  • Directorypackages/common/constructs/src
    • Directoryapp
      • Directorydbs
        • <name>.ts Infraestrutura específica para seu banco de dados
    • Directorycore
      • Directoryrdb
        • aurora.ts Construto genérico de banco de dados Aurora

O banco de dados implantado possui a seguinte arquitetura. Por padrão, um Amazon RDS Proxy fica na frente do cluster Aurora para agrupar conexões e habilitar autenticação IAM — veja Desabilitar RDS Proxy para a alternativa. A arquitetura é a mesma independentemente de você selecionar o mecanismo PostgreSQL ou MySQL; apenas o tipo de mecanismo Aurora difere.

Application(Lambda, Agent, ...)RDS ProxyMigrations LambdaAurora(PostgreSQL or MySQL)Secrets Manager(DB credentials) SQL (IAM auth) Schema migrations Admin credentials

O projeto gerado usa SQLModel para definir seu esquema de banco de dados. O fluxo de trabalho é model-first: adicione ou atualize classes de tabela SQLModel no diretório <name>/models/ do seu projeto de banco de dados e, em seguida, gere uma migração a partir dessas alterações de modelo.

Exemplo de modelo:

packages/my_db/my_db/models/example.py
from sqlalchemy import Column, String
from sqlmodel import Field, SQLModel
class ExampleModel(SQLModel, table=True):
id: int | None = Field(default=None, primary_key=True)
name: str = Field(sa_column=Column(String(255), nullable=False))
description: str | None = Field(default=None, sa_column=Column(String(255), nullable=True))

Importe seus modelos em <name>/models/__init__.py para que o Alembic possa descobri-los durante a autogeração.

Após adicionar ou atualizar modelos, use o Alembic para gerar e aplicar scripts de migração. O target alembic gerado inicia automaticamente um contêiner de banco de dados local antes de executar:

Terminal window
pnpm nx run <project>:alembic revision --autogenerate -m "describe your change"

Isso gera um novo script de migração em migrations/versions/. Revise o script gerado antes de aplicá-lo.

Aplique a migração ao seu banco de dados local:

Terminal window
pnpm nx run <project>:migrate

Quando você implantar a stack AWS, a infraestrutura gerada aplica automaticamente as migrações geradas ao banco de dados implantado.

Quando você obtiver arquivos de migração criados por outros desenvolvedores, aplique-os ao seu banco de dados local:

Terminal window
pnpm nx run <project>:migrate

O target alembic gerado expõe a CLI do Alembic, para que você possa executar qualquer comando Alembic no banco de dados local. Consulte a referência de comandos do Alembic para comandos disponíveis.

Terminal window
pnpm nx run <project>:alembic <alembic-command>

Parar dev (por exemplo, com Ctrl+C) remove automaticamente o contêiner do banco de dados local, mas preserva o volume nomeado para que seus dados persistam entre reinicializações.

Importe session_context do seu pacote de banco de dados e use-o como um gerenciador de contexto assíncrono para obter uma AsyncSession:

from sqlmodel import select
from my_scope.my_db import session_context
from my_scope.my_db.models.example import ExampleModel
async def example():
async with session_context() as session:
results = (await session.execute(select(ExampleModel))).all()

O cliente de banco de dados automaticamente:

  • Recupera a configuração do banco de dados do AWS AppConfig em tempo de execução
  • Gera tokens de autenticação temporários via boto3 RDS Signer para autenticação IAM
  • Estabelece conexões TLS usando ssl.create_default_context()

O gerador de banco de dados relacional cria infraestrutura CDK ou Terraform com base no iac selecionado.

O construto CDK é criado em common/constructs. Exemplo de uso:

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
export class ApplicationStack extends Stack {
constructor(scope: Construct, id: string, props?: StackProps) {
super(scope, id, props);
...
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
vpc,
vpcSubnets: {
subnetType: SubnetType.PRIVATE_ISOLATED,
}
});
}
}

Isso provisiona um cluster Aurora com RDS Proxy, credenciais de administrador, usuário de banco de dados da aplicação, registro de configuração de runtime e manipulador de migração.

A infraestrutura gerada cria dois usuários de banco de dados:

  • Usuário administrador - Criado durante o provisionamento do cluster com credenciais armazenadas no AWS Secrets Manager
  • Usuário da aplicação - Criado via um recurso personalizado Lambda com autenticação IAM habilitada e privilégios DML (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE) no banco de dados da aplicação

O usuário da aplicação é criado automaticamente com um nome aleatório e autenticação IAM. O cliente de banco de dados gerado já está configurado para autenticar como este usuário usando tokens RDS de curta duração, então o código da sua aplicação nunca manipula senhas de banco de dados.

Sua VPC deve incluir sub-redes públicas, sub-redes privadas com saída e sub-redes privadas isoladas. O banco de dados pode ser executado em sub-redes privadas isoladas, enquanto as funções Lambda da aplicação devem ser executadas em sub-redes privadas com saída para que possam alcançar serviços AWS como AppConfig.

Clique aqui para um exemplo de configuração de VPC.

Use o gerador connection para conectar um projeto a este banco de dados — consulte o guia de conexão para o tipo de computação relevante (por exemplo, FastAPI, servidor MCP, agente) para a configuração de infraestrutura necessária para alcançá-lo.

A imagem Docker construída para este projeto pode ser verificada em busca de vulnerabilidades usando Trivy, executando a partir da imagem Trivy hospedada no ECR.

Um target trivy é adicionado ao seu projeto que verifica a imagem construída e sai com código diferente de zero se alguma vulnerabilidade de severidade HIGH ou CRITICAL for encontrada. O Dockerfile gerado usa uma imagem base sem vulnerabilidades corrigíveis conhecidas dessas severidades no momento da geração, e atualiza as ferramentas incluídas (como npm) para mantê-lo assim.

A verificação usa o mesmo mecanismo de contêiner que sua construção de imagem (docker ou finch), portanto nenhuma ferramenta adicional é necessária. Como a verificação só é executada novamente quando a imagem muda, uma imagem inalterada não é verificada novamente. O script raiz trivy fornecido verifica todas as imagens no workspace:

Terminal window
pnpm trivy

Pode haver casos em que você deseja suprimir uma vulnerabilidade específica, por exemplo, quando nenhuma correção está disponível ainda e você avaliou o risco como aceitável.

Adicione o ID da vulnerabilidade (um por linha) ao arquivo .trivyignore na raiz do seu projeto (ou seja, ao lado do seu project.json):

.trivyignore
# node-tar arbitrary file write - not exploitable in our usage
CVE-2024-XXXXX

Para mais detalhes sobre filtragem de descobertas, consulte a documentação de filtragem do Trivy.

A infraestrutura gerada inclui um RDS Proxy por padrão, que fica entre sua aplicação e o cluster Aurora. O RDS Proxy oferece vários benefícios:

  • Pooling de conexões - Mantém um pool de conexões de banco de dados que podem ser compartilhadas entre instâncias da aplicação, reduzindo a sobrecarga de estabelecer novas conexões
  • Resiliência de conexão - Lida automaticamente com failovers e reconexões durante substituições de instâncias Aurora ou manutenção
  • Autenticação IAM - Suporta autenticação de banco de dados baseada em IAM, eliminando a necessidade de gerenciar credenciais de banco de dados no código da sua aplicação
  • Segurança aprimorada - Impõe criptografia TLS para todas as conexões

Você pode desabilitar o proxy RDS da seguinte forma:

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
enableRdsProxy: false,
});

Quando o RDS Proxy está desabilitado, sua aplicação se conecta diretamente ao endpoint do cluster Aurora.

O pacote CA do Amazon RDS deve estar no armazenamento de confiança do sistema do runtime.

ADD https://truststore.pki.rds.amazonaws.com/global/global-bundle.pem /etc/pki/ca-trust/source/anchors/global-bundle.pem
RUN update-ca-trust

Para funções Lambda implantadas em zip (como uma py#api FastAPI), o armazenamento de confiança CA integrado do ambiente de execução Lambda do Amazon Linux 2023 inclui as CAs raiz da Amazon usadas pelo RDS.

Ao usar o RDS Proxy, você não precisa configurar o pacote CA do RDS no runtime que se conecta ao banco de dados.

Configure as instâncias de escritor e leitor para o seu cluster Aurora.

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
writer: ClusterInstance.serverlessV2('writer'),
readers: [ClusterInstance.serverlessV2('reader')],
});

Controle os limites de escalabilidade do Aurora Serverless v2 para corresponder à sua carga de trabalho.

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
serverlessV2MinCapacity: 0.5,
serverlessV2MaxCapacity: 8,
});

Fixe uma versão específica do motor Aurora.

Por padrão, a imagem do contêiner do banco de dados local gerada corresponde à versão padrão do motor Aurora. Se você alterar a versão do motor Aurora, é recomendável também usar uma versão de imagem de contêiner local correspondente para máxima compatibilidade. Consulte as notas de versão da AWS para versões do Aurora PostgreSQL e versões do Aurora MySQL para identificar a versão correspondente do banco de dados da comunidade.

A imagem do banco de dados local é configurada no campo localDev.image do arquivo config.json gerado na raiz do seu projeto de banco de dados. Atualize esse valor quando você alterar as versões do motor.

engine = postgres
packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
engineVersion: AuroraPostgresEngineVersion.VER_17_7,
});
engine = mysql
packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
engineVersion: AuroraMysqlEngineVersion.VER_3_12_0,
});

A proteção contra exclusão está habilitada por padrão (deletionProtection: true no CDK, deletion_protection = true no Terraform) para proteger o cluster Aurora contra exclusão acidental.

Você pode desabilitar a proteção contra exclusão para ambientes onde a exclusão do banco de dados é esperada, como stacks de desenvolvimento ou preview de curta duração.

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
deletionProtection: false,
});

O construto CDK retém o cluster Aurora por padrão (removalPolicy: RemovalPolicy.RETAIN). Altere isso quando você quiser que a exclusão da stack CDK faça um snapshot ou destrua o cluster.

Ao usar RemovalPolicy.DESTROY, a proteção contra exclusão também deve ser desabilitada antes que o cluster possa ser excluído.

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { RemovalPolicy } from 'aws-cdk-lib';
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
removalPolicy: RemovalPolicy.SNAPSHOT,
});

Para um ambiente efêmero onde o banco de dados deve ser excluído com a stack:

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { RemovalPolicy } from 'aws-cdk-lib';
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
deletionProtection: false,
removalPolicy: RemovalPolicy.DESTROY,
});
engine = postgres

O log postgresql é exportado para Aurora PostgreSQL, com registro limitado apenas a instruções DDL (log_statement=ddl), de modo que os valores dos parâmetros das instruções nunca são registrados — desde que cada instrução seja enviada individualmente. log_statement=ddl registra todo o texto bruto de um lote de múltiplas instruções (por exemplo, uma única chamada psql -c "a;b;c") literalmente se qualquer instrução nele for DDL, incluindo quaisquer valores DML nesse mesmo lote.

engine = mysql

Os logs audit e error são exportados para Aurora MySQLgeneral e slowquery são deliberadamente excluídos, pois registram o texto completo das instruções, incluindo valores DML. Advanced Auditing tem escopo limitado a conexões e DDL (server_audit_events=CONNECT,QUERY_DDL), portanto, os valores dos parâmetros das instruções nunca são registrados.

O Performance Insights está habilitado na instância de gravação do Aurora por padrão (criptografado com a chave KMS do cluster). Os logs do mecanismo Aurora também são exportados para o CloudWatch Logs por padrão, configurados para exibir atividade no nível de esquema sem vazar dados de linha.

Desabilite a exportação de logs por banco de dados se não for necessário:

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
enableCloudwatchLogs: false,
enablePerformanceInsights: false,
});

A chave KMS usada para criptografar o cluster Aurora e seu segredo de credenciais tem a rotação automática de chave habilitada por padrão. Desabilite-a se sua política de segurança gerenciar a rotação externamente.

packages/infra/src/stacks/application-stack.ts
import { MyDatabase } from '@my-scope/common-constructs';
const db = new MyDatabase(this, 'Db', {
...
enableKeyRotation: false,
});

Use o gerador connection para integrar este projeto com outros em seu workspace. As seguintes conexões envolvem este projeto:

Strands AgentsPythonAmazon AuroraPython
Python Agent to Relational DatabaseConnect a Python Agent to an Aurora relational database
FastAPIAmazon AuroraPython
FastAPI to Relational DatabaseConnect a FastAPI to an Aurora relational database
Model Context ProtocolPythonAmazon AuroraPython
Python MCP Server to Relational DatabaseConnect a Python MCP Server to an Aurora relational database