データベースとは何ですか?
データベースは、電子的に保存された体系的なデータの集まりです。単語、数字、画像、動画、ファイルなど、あらゆる種類のデータを含めることができます。データベース管理システム (DBMS) と呼ばれるソフトウェアを使用して、データを格納、取得、および編集できます。コンピュータシステムでは、データベースという語は、任意の DBMS、データベースシステム、またはデータベースに関連付けられたアプリケーションを指すこともあります。
データベースが重要なのはなぜですか?
どの組織にとっても、高性能なデータベースは非常に重要です。データベースは、企業内部の運用をサポートし、カスタマーとサプライヤーのインタラクションを保存します。また、管理上の情報や、エンジニアリングモデルまたは経済モデルなどのより専門的なデータも保持しています。例として、デジタル図書館システム、旅行予約システム、在庫システムなどがあります。以下に、データベースが重要な理由をいくつか挙げます。
効率的なスケーリング
データベースアプリケーションは、数百万、数十億またはそれ以上の規模の大容量データを管理することができます。データベースがなければ、この量のデジタルデータを保存することはできません。
データの完全性
データベースには、データ整合性を維持するためのルールと条件が組み込まれていることがよくあります。
データセキュリティ
データベースは、あらゆるデータに関連するプライバシーとコンプライアンス要件をサポートします。例えば、データベースにアクセスするには、ユーザーはログインしなければなりません。ユーザーによって、読み取り専用などのアクセスレベルが異なる場合もあります。
データ分析
最新のソフトウェアシステムは、データベースを使用してデータ分析をしています。これらのシステムにより、傾向とパターンを特定または予測を行うことができます。データ分析は、組織のビジネス上の意思決定に信頼性をもたらすのに役立ちます。
データベースのタイプにはどのようなものがありますか?
データベースは、ユースケース、データタイプ、およびデータストレージ方法によって分類することができます。以下に、データベースを分類する方法の 3 つの例を示します。
- ドキュメントテキスト、統計またはマルチメディアオブジェクトなどのコンテンツ別
- 財務、映画または製造などのアプリケーション分野別
- データベース構造またはインターフェースタイプなどの技術的側面別
データベースモデルとは何ですか?
データベースモデルは、データベースの論理構造を示します。データの保存、整理、および操作方法を決定するリレーションシップとルールを定義します。それぞれのデータベースアプリケーションは、特定のデータモデルに基づいて構築されています。個々のデータベースモデルは、基盤となるアプリケーションが採用する広範なデータモデルのルールと概念に基づいて設計されています。
データベースはどのように進化したのですか?
初期のデータベースは、データレコードが順次保存された磁気テープでした。データベースは、テクノロジーの進歩とともに進化し続けました。それらは現在、独自の専門分野を持つ複雑で高性能なシステムになっています。データモデルがどのように進化したかを見てみましょう。
階層型データベース
階層型データベースは 1970 年代に普及しました。 データレコードを順番に保存する代わりに、それらをツリー構造に保持し、2 つのファイル間に親子関係を確立しました。例えば、家具小売店のデータベースシステムを作成するには、寝室を親レコードとして定義し、ベッド、ベッドサイドテーブル、洋服ダンスを子レコードとして定義します。ベッドレコードには、シングルベッド、ダブルベッド、クイーンベッドなど、さらに多くの子レコードを含めることができます。残念ながら、階層型データモデルは実装が複雑で、大量のデータ重複がないと複数の親子関係を処理することができませんでした。
ネットワークデータベース
別の初期のデータベースであるネットワークデータモデルでは、1 つの子レコードが複数の親レコードを持つことができ、またその逆も可能でした。したがって、家具店の例では、ベッドルームと子供部屋の 2 つの親レコードがある場合、子レコードの洋服ダンスには両方をリンクさせることができました。
リレーショナルデータベース
1980 年代、リレーショナルデータベースは、その生産性、柔軟性、およびより迅速なハードウェアとの互換性により、人気のあるエンタープライズモデルとして登場しました。リレーショナルデータベースは、レコードをリンクされたリストとしてではなく複数のテーブルとして編成しました。
リレーショナルデータベースモデルでは、各カテゴリはテーブルをもち、カテゴリ属性が列、データレコードが行となります。例えば、家具小売店を、部屋と家具という一連のテーブルとしてモデル化することができます。テーブルは、部屋番号と家具名の列によってリンクされています。これらの列はどちらもプライマリキーとも呼ばれます。
| 部屋番号 |
部屋名 |
| 1 |
寝室 |
| 2 |
子供部屋 |
| 家具名 |
カラー |
| ベッド |
ブラウン |
| 洋服ダンス |
白 |
| ベッドサイドテーブル |
黒 |
| 部屋番号 |
家具名 |
| 1 |
ベッド |
| 1 |
洋服ダンス |
| 2 |
洋服ダンス |
オブジェクト指向データベース
オブジェクト指向データベースは、オブジェクト指向プログラミングの出現に対応して 1990 年代に進化しました。プログラマーと設計者は、データベース内のデータをオブジェクトとして扱うようになりました。例えば、色やサイズなどの椅子の属性を椅子データオブジェクトにマッピングすることができます。このオブジェクトは、オブジェクト指向データベースにおいて、実際の椅子を仮想的に表現したものです。
NoSQL データベース
SQL は、リレーショナルデータベースのデータの取得、アクセス、および編集に使用されるクエリ言語です。NoSQL はその反対を表し、データモデリングで表形式リレーションシップを使用しないデータベースメカニズムです。NoSQL データベースは、クラスターコンピューティングと分散型データベースアーキテクチャが登場した 21 世紀の初めに作られました。分散型アーキテクチャでは、基盤となる複数のストレージデバイスに 1 つの大きなデータベースを保存します。この構成を水平スケーリングといいます。NoSQL で使用されるソフトウェアメカニズムは、高速であること、固定テーブルスキーマの必要がないこと、重複またはグループ化されたデータを保存できること、および水平方向にスケーリングできることなどが挙げられます。
モダンデータベースとは何ですか?
現在使用されているデータベースは、垂直方向と水平方向の両方にスケールするように進化しました。膨大なデータをクラウドに保存し、機械学習やその他のデータ分析のため、高度なソフトウェアインターフェイスを提供することができます。
クラウドデータベース
クラウドデータベースは通常、クラウドコンピューティングプラットフォーム上で実行されます。標準的なデプロイモデルとしては、ユーザーがクラウド上でデータベースを個別に実行する方法、またはクラウドデータベースプロバイダーからアクセスを購入する方法の 2 つがあります。クラウドデータベースは、SQL と NoSQL の両方のデータモデルに対応することができます。
グラフデータベース
グラフデータベースは、異なるデータレコード間のリレーションシップを優先して扱うので、有用なデータベースです。リレーションシップの保存とナビゲートを目的として構築されたデータベースです。グラフデータベースは、ノードとエッジで構成されています。ノードはデータオブジェクトを保存し、エッジはオブジェクト間のリレーションシップを保存します。エッジには常に開始ノード、終了ノード、タイプおよび方向があります。親子関係、アクション、所有権を記述できます。1 つのノードが持つことができるリレーションシップの数や種類に制限はありません。
インメモリデータベース
ほとんどのデータベースは、外部ストレージデバイスに保存されますが、インメモリデータベースはコンピュータの内部メモリに置かれます。ただし、通常はコンピューターのデータストレージによってもバックアップされます。インメモリデータベースはディスクデータベースよりも迅速です。通信ネットワーク機器など、応答速度が重視される場合によく使用されます。
データストアとは何ですか?
データストアは、あらゆる企業の非常に大規模なデータリポジトリを表す幅広い用語です。ファイル、ドキュメント、ビデオ、カスタマーデータ、アプリケーションデータ、およびシステムデータなど、組織ではあらゆる種類のデータが作成されます。データストアを使用してすべてのデータは処理、保存され、それらは分析、アプリケーション、およびデータ駆動型の意思決定のために使用されます。
Amazon Redshift は、クラウドにおけるフルマネージド型のペタバイト規模のデータウェアハウスサービスです。わずか数百ギガバイトのデータから始めて、ペタバイト以上にスケーリングできます。
データベースは何に使われますか?
データベースは、すべての業種で、さまざまなユースケースに使用されています。次に例をいくつか示します。
不正検出
グラフデータベースは、ID 管理と不正検出に役立ちます。機械学習アルゴリズムは、パターンを検出し、不正行為を自動かつ事前に検出します。
ドキュメント管理
NoSQL データベースは、文書や契約書などのドキュメントを保存、管理します。また、ドキュメントへの照会やインデックスをすることもできます。
ゲームとエンターテインメント
多くのゲーム、エンターテインメント会社は、数百万人のユーザーに対して同時にログインアクセスできるようなリッチメディアエクスペリエンスを提供するために、幅広くデータベースを使用しています。
AWS クラウドのデータベースが行えるサポートは?
AWS クラウドのデータベースは、あらゆるエンタープライズに向けて、目的別データベースを幅広く提供しています。 AWS データベースは、サーバーのプロビジョニング、パッチ適用、設定、バックアップなど、すべてのデータベース管理タスクをサポートします。AWS が継続的にデータベースをモニタリングし、スケーリングを自動化するので、アプリケーション開発に集中することができます。以下に、AWS データベースサービスのいくつかの例を示します。
- Amazon Relational Database Service (Amazon RDS) は、クラウド内でリレーショナルデータベースのセットアップ、運用、およびスケーリングを簡単に行うことのできるマネージド型サービスです。
- Amazon Aurora は、クラウドのためのリレーショナルデータベースです。フルマネージド型サービスで、プロビジョニング、パッチ適用、バックアップ、復旧、障害検出、修復などの時間がかかる作業を自動化します。
- Amazon Neptune は、1 秒あたり 100,000 以上のクエリを実行できるグラフ指向データベースです。
- Amazon Redshift は、クラウドにおけるフルマネージド型のペタバイト規模のデータウェアハウスサービスです。
- Amazon ElastiCache は、フルマネージド型の、スケーラブルで安全なインメモリ NoSQL データベースです。モバイルアプリ、ゲーム、e コマース、および頻繁にアクセスされるデータをメモリに保存する必要がある他のアプリケーションでもよく利用されています。
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