今さら聞けないデータベースとは?種類や違い・製品情報解説

ビッグデータが注目される昨今、データ管理の重要性が求められています。
データ整備をおこなわず、生データのまま保管(一般的には、テキストファイルとして保存することをこう言います)しても、いざという時に有効活用をすることができません。
データを上手に活用するためには、必要なデータをすぐに取り出せるように保管しておくことが求められます。
データが大規模であればあるほど管理は煩雑になりかねないため、データの保管はより一層重要性を増していきます。
一方で、全てのデータを同じように管理することはできません。
データの中身や種類によって、企業は最適な保管方法を選択する必要があります。
そこで今回の記事ではデータベースの種類についてを紹介し、それぞれの特徴や違いなどについて解説をしたいと思います。
データベースの種類と違い
データベースはデータの管理方法によって大きく4つの分類に分けられます。
『階層型データベース』
『ネットワーク型データベース』
『リレーショナル型データベース』
『NoSQL』
です。
以下にそれぞれの中身や特徴について解説をしていきます。
階層型データベース
まず始めに、階層型データベースについて解説していきます。
階層型データベースとは、ノードといわれるデータの構成物から複数のノードに派生をしていくことで、ツリー状に展開する構造になっているデータベースです。
具体的には親ノードといわれる上位階層と、子ノードといわれる下位層で成り立っており、企業の組織図のようなデータ構成となっています。
米IBM社のメインフレーム向けデータ管理システム「IMS」(Information Management System)が有名ですが、用途が限定的であるため、現役のエンジニアでも触ったことがない人が多いでしょう。
階層型データベースの特徴
階層型データベースの特徴は、処理速度が早いという点です。
その理由はデータの持ち方に起因します。
データベースの構造上、子ノードは複数の親ノードを紐づけるということをしません。
なぜなら、子ノードを複数の親ノードに紐付ける場合、データを重複して登録しなれけばならないからです。
そのため、親ノードと子ノード間におけるデータの移動ルートが限定的になります。
移動ルートが限られることでサーバーに余計な負荷をかけることがなくなり、結果として処理速度が早くなるという利点があります。
一方で移動ルートが限定的なことによるデメリットもあります。
それはデータの追加や削除をした場合、親ノードと子ノードを紐付け直し、ルートを再登録する必要があるということです。
以上のことから、親ノードと子ノードの紐付け関係を常に意識しなければならないため、柔軟性に欠けるといった点が課題となります。
ネットワーク型データベース
次にネットワーク型データベースについて解説します。
ネットワーク型データベースの基本構造は階層型データベースと同様、親ノードと子ノードを紐付ける構造となっています。
世界で初めて商用のデータベースとして開発されました。
1964年にアメリカの企業GE(General Electric)によって開発されたIDS(Integrated Data Store)という製品ですが、後述のリレーショナルデータベースの登場により、現在ではほとんど利用されることがありません。
ネットワーク型データベースの特徴
ネットワーク型データベースでは、階層型データベースのデメリットとされている、子ノードを複数の親ノードと紐付けることができないという点が解消されています。
データの構造としては親ノードと子ノードがそれぞれ複数の紐付け関係を持つことで、網目のような構成となっています。
これにより階層型データベースのデメリットは解消されていますが、データの追加や削除をした場合、その度にルートが変わってしまうという点については変わりありません。
このため、階層型データベースと同様、データの構造を常に意識しておかなければなりません。
リレーショナルデータベース
次にリレーショナルデータベースについて解説します。
リレーショナルデータベースは、Excelのようなテーブル形式でデータを管理する構造となっています。
フィールドにデータの項目を、レコードにそれぞれの項目に該当するデータを入力することで管理するという仕様になっています。
一般的にシステム開発においては、このリレーショナルデータベースが利用されています。
また、「リレーショナル」は、関係性を意味しており、複数のテーブルに対して「結合」を用いて、分割管理することも大きな特徴です。
例えば、顧客情報を1つのレコード(行データ)とすると、何十/何百という列数が必要になります。
しかし、
・顧客情報
・購入情報
・接客情報
・商品情報
・価格情報
など、様々なデータを別々に表として管理し、必要な部分だけをプログラムで抜き出す形を取ることで、データの重複や検索速度アップを行います。
リレーショナルデータベースの特徴
リレーショナルデータベースのメリットとしては、階層型データベースやネットワーク型データベースと違い、ノード間の関係性を意識することなく、柔軟なデータ処理ができるということです。
データの追加や削除をしたい場合はフィールドやレコード単位でおこなうことができるため、データの処理や管理の幅を広げることができるようになっています。
一方、データ処理の幅が広がるというメリットがある反面、プログラムが複雑化しやすいというデメリットがあります。
そのため、階層型データベースやネットワーク型データベースと比べて処理速度が遅くなるという難点があります。
同じデータを取得するとしても、開発者によって複数の書き方が可能になります。
結果として知識や経験がある人が作れば、運用上問題ない速度で検索できますし、反対に知識のないエンジニアが作れば、運用に耐えられないシステムになる可能性もあります。
NoSQL
最後にNoSQLについて解説します。
NoSQLはリレーショナルデータベースの課題点を解消したデータベースです。
データベースはSQLを用いて管理運用するのが一般的ですが、NoSQLはSQLを使用しない構想となっています。
Noは『Not only』を意味しています。
NoSQLの特徴
NoSQLの特徴は、階層型データベース、ネットワーク型データベース、リレーショナル型データベースとは異なり、データ構造に縛られることなくデータの取り扱いができるということです。
データ構造に縛られることがないため、大量のデータを高速で処理することが可能です。
一方で階層型、ネットワーク型、リレーショナルデータベースのように排他制御を厳密におこなうものではないため、データの整合性が担保されないという課題があります。
そのため、データ処理をおこなうにあたり、最優先事項がデータの整合性なのか、処理速度なのかによって活用すべきポイントを判断する必要があります。
代表的なデータベース
データベースの種類について解説をしたところで、ここからは代表的なデータベースの製品を4つ紹介したいと思います。
先にも述べたように、主流のデータベースはリレーショナルデータベースです。
そのため、以下に紹介する4つのデータベースも全てリレーショナルデータベースとなります。
Oracle Database
1つ目はOracle Databaseです。
Oracle Databaseは、オラクル社が開発したリレーショナルデータベースであり、世界でNo. 1のシェアを誇っています。
Oracle DatabaseはSQLだけでなく、XMLなど複数のプログラムに対応しており、機能性や動作速度だけでなく、セキュリティ面についても市場から高い評価をされています。
また、データの拡張性にも優れており、管理運用面が容易であることや、機能を追加しやすいなどといった利便性があります。
高い機能を有していることから数多くの企業で使われているデータベースです。
しかしその一方で、使用にかかるコストが高額であるというデメリットもあります。
MySQL
2つ目はMySQLです。
これはOracle Databaseと同様、オラクル社が管理しているオープンソースのリレーショナルデータベースです。
オープンソースとは、プログラムが書かれたソースコードを無料で一般公開し、誰もが利用できる状態のものをいいます。
そのため、開発者以外でもコードの編集をすることができ、継続的に改良がなされているデータベースです。
特徴としてはシンプルな操作性で、大規模データの高速処理を得意としている点があげられます。
高速処理が得意なことから、ユーザーからのアクセス数が多い大規模な検索エンジンなどで利用されています。
その一方で、規模の小さいアプリケーションにも対応できるといった柔軟性を兼ね備えているため、多くのレンタルサーバーでも利用されています。
オープンソースであることから、低コストで運用ができるというメリットもあります。
Microsoft SQL Server
3つ目はMicrosoft SQL Serverです。
こちらはマイクロソフト社が開発しているリレーショナルデータベースになります。
Oracle DatabaseやMySQLと比べて市場シェアは低いですが、WindowsOSやマイクロソフト関連製品との相性が良いことから、日本国内での需要は高いデータベースとなっています。
このデータベースの特徴としては、直感的な操作ができることです。
マウスによる操作ができるため、コマンド入力をおこなう必要はありません。
そのため、コマンド入力が不得手な人にとっても扱いやすい構成になっています。
また、セキュリティが強固であることも強みです。
データベースへのアクセス権限を細かく設定することができるだけでなく、バックアップ機能にも優れているという特性があるデータベースです。
Microsoft Access
最後に紹介するのはMicrosoft Accessです。
ExcelやWordなどと並ぶMicrosoft office製品の一つであり、他のoffice製品と同様の操作感でデータベースの構築や管理を行うことができます。
マイクロソフト社製品のため、Microsoft SQL Serverと同様、WindowsOSや他Microsoft office製品との親和性がとても高く、扱いやすいことが特徴です。
また、導入コストが圧倒的に低いことも大きな強みです。
他のデータベースと比べて操作が簡単であることから、データベースの学習をしたことがない人にとっても学習しやすい仕様となっています。
その分複雑な処理や高速処理は苦手としていますが、プログラミング言語の習得のハードルも低く、ユーザー企業は多いです。
データの管理はAMELAに相談を
今回は、データベースという、現在のデータ管理の主流となる仕組みについて触れてきました。
今では、社内の情報をデータベースに保管するのは当たり前で、
「いかにそのデータを活用するのか」
という部分が重要視されるようになってきます。
そんな中で、多くの企業様から「管理方法・活用方法がわからない」という相談を受けます。
特にマーケティング分野に関しては、このデータの活用が非常に大きな役割を果たしますので、日常的な売上データや顧客データも、上手く活用していく必要性があります。
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