企業で使用するデータベースには、いくつかの種類があります。
どの種類を使用するのかによって、データベース構築にかかる工数やメンテナンス性に大きな違いが発生します。
そのなかで、RDBMS（リレーショナルデータベース管理システム）というものを、耳にする機会が最近増えたのではないでしょうか。
それでは、RDBMSとは一体どのようなデータベースなのでしょうか？
この記事では、RDBMSの特徴や種類、そして他のシステムとの違いについて解説します。
目次
RDBMSとはリレーショナルデータベースを管理するためのソフトウェアのこと
はじめに、RDBMSとは一体どのようなものであるのかについて解説します。
RDBMSとは、リレーショナルデータベースを管理するためのソフトウェアのことを指します。
リレーショナルデータベースとはどのようなものかと言うと、データベースの中でデータをテーブルで管理するものを指しています。関連のある属性を列とするテーブルの形でデータを格納して、行単位でデータを操作するデータベースです。
似たようなデータベースとしては、他にもネットワークデータベースなどが存在しますが、現代の業務システムにおいてはこのリレーショナルデータベースが主流となっています。
RDBMSは、リレーショナルデータベースの操作や、データの信頼性をキープする機能を持つ総合管理システムです。
代表的な製品としては、Oracle Databaseなどがあります。
データベースの種類
データベースは主に以下の3種類に分類できます。
- 階層型データベース
- ネットワーク型データベース
- リレーショナルデータベース
上記3つのデータベースを状況に分けて使い分けると、見やすさが増します。
階層型データベース
階層型データベースは、1つのノードを頂点に複数のノードが枝分かれしているデータベースのことです。
データのつながりが単純に示されているので、関係性を理解しやすいです。
ただし、同一データを複数のノードで示したり、親ノードを複数用意すると不自然な構成になるというデメリットがあります。
階層型データベースは単純なデータベースを構築するのに適しています。
ネットワーク型データベース
ネットワーク型データベースは、網状に構成されており、データ同士のつながりを複雑に示せます。
階層型と違い、同じデータを複数のノードに示す必要がなく、全体のつながりを鮮明にできるのがメリットです。
ただし、データベースの構造を柔軟に示せるわけではなく、プログラムに依存しています。
柔軟さがある一方、制限もあるので、利用のバランスを考えなければならないデータベースです。
リレーショナルデータベース
リレーショナルデータベースとは、列と行で構成される表形式のデータベースです。
表を用いたデータベースツールの例として、エクセルやスプレッドシートが挙げられます。
リレーショナルデータベースは、上記2つのツールよりもプログラムを柔軟にして、データベース構築を容易にしたものです。
リレーショナルデータベースは柔軟にデータを取り扱えるため、現在ではデータベース構築の主流となっています。
下記で紹介するRDBMSは、リレーショナルデータベースを管理するシステムです。
RDBMSの機能
RDBMSの主な機能は以下の4つです。
- データベース言語の提供
- トランザクションの処理
- 障害の復旧
- 分析データベースのサポート
上記の4機能を有効活用することで、RDBMSの効果を最大限発揮できます。
データベース言語を提供する
RDBMSはデータベース言語を提供し、ユーザーがシステムへ指示を与えやすくします。
RDBMSは「SQL」が採用されているデータベース言語です。
データベース言語はデータ操作言語(DML)、データ定義言語(DDL)、データ制御言語(DCL)の3つから成り立っています。
トランザクションの処理をする
トランザクションとは、データのまとまりを一貫した処理によって見やすくする仕組みです。
データベースの見やすさを維持するには、原子性、一貫性、独立性、永続性からなるACID特性を守る必要があります。
RDBMSは、ACID特性を守りながらトランザクションの処理をする優れた機能があるのもメリットです。
障害を復旧させる
データベースの誤操作やハードウェアの故障などの要因でデータが喪失するリスクをRDBMSは回避します。
具体的にはRDBMSはバックアップデータと情報の変更履歴を保存しておき、障害発生前のデータを復旧させられるのです。
データがなくなってしまうと、構築にかけた作業時間がすべて無駄になってしまいます。
RDBMSによってバックアップやログファイルをとっておけるのも、機能面におけるメリットだといえるでしょう。
分散データベースをサポートする
分散データベースとは、複数のネットワーク型データベースを1つにまとめたもののことを指します。
RDBMSを利用すれば、分散データベースを容易にまとめて動かせるので、必要に応じてまとまったデータを抽出可能です。
複数のデータをまとめて確認できるので、それぞれのデータがどこにあるか探す時間やまとめる時間を省けます。
RDBMSに類似したシステムとは？
RDBMSと類似したデータベースとして、NoSQL(Not only SQL)があります。
NoSQLは、RDB が苦手としている大容量データを処理する際の処理速度が低下するという問題点を解決する、新しいデータベースです。
NoSQLでは、近年のハイスペックなコンピュータにも対応することが可能で、膨大なデータ量に対しても高速な処理ができるのです。
基本スタンスとして、NoSQLはRDBMSの弱点を補ったデータベースでありますが、詳しく見ていくと以下のような違いがあります。
一貫性の違い
RDBMSでは関連する複数の処理を一つの単位として管理しています。そのような処理をトランザクション処理といいます。
トランザクション処理をするために先述した4つの特性からなるASIDが採用されているため、データの一貫性をキープできるのが魅力的です。
これにより、正しく処理できなかった場合でも、処理される前の状態をキープできるようになっています。
一方、NoSQLはサーバーを水平分散しているために ASID はなく、データの一貫性は低くRDBMSほど使い勝手はよくありません。
検索性の違い
RDBMSでは、SQL言語を使用できるので、テーブルをまたいだデータの検索も正確に処理できます。
一方、NoSQLは SQL 言語を利用できないため、高度な検索を実行するのは困難となります。
分散性の違い
RDBMSにはサーバー分散の機能が搭載されていません。
読取りは、複数のサーバーで同時に行えます。しかし、書込みする際には一貫性を担保するのにデータを整合するため、どうしても並列処理ができないのです。
一方で、NoSQLではサーバーの水平分散が可能であり、複数のデバイスで協力して作業を進めることができます。
規模の大きなデータベースの場合はNoSQLの分散性が大きな役割を果たします。
拡張性の違い
RDB は、拡張性が低いためにシステム構築する際には専門的な知識が必須です。
NoSQLの場合は、サーバーが水平分散できていることで、自社の状況に応じた自由なカスタマイズが可能です。
処理速度の違い
RDBでは、大量のデータ処理が苦手です。
NoSQLの場合は、データのボリュームに関わらず処理速度を低下させない状態で作業できます。
単純なデータを高速で登録したり、読み取りすることに長けているのが特徴です。
処理方式の違い
RDBMSでは、トランザクションと呼ばれている単位で処理が実行されているのが特徴です。
処理中は閲覧ができず、処理完了後の結果を即座に閲覧できるイメージとなっています。
一方で、NoSQLは結果整合性に基づいて処理するので、一定時間経過後にデータの一貫性が保証される仕組みとなっています。
データ型の違い
RDBMSでは、複数のテーブルでデータを管理する型を採用しています。
一方で、NoSQLには様々な形式が存在し、それぞれ異なる特徴を持っています。
RDBMSの市場規模
RDBMSとNoSQLはライバル関係にあるわけですが、どちらが人気なのでしょうか？
ここでは、RDBMSの市場シェアについて解説します。
RDBMSが圧倒的な人気を誇る！
NoSQLが発表された当時、RDBMSの弱点を補う機能があると言うことで徐々にシェアを伸ばしていくとみられていました。
ただ、実際にはRDBMSを利用している企業がまだまだ多いのが現状です。
現在、データベースエンジンとしては340個以上存在しますが、人気上位をRDBMSが独占しているのです。
最近はTime Series DBMSが人気を博している
まだRDBMSが優位な状況が続いていますが、注目されているデータベースシステムとして、Time Series DBMSが挙げられます。
日本語では時系列データベースと呼ばれているTime Series DBMSは、時系列でデータ処理することに秀でているデータベースソフトウェアです。
時系列データベースはNoSQLに位置づけられ、今後もシェアを伸ばしていくものと見られています。
人気の高いRDBMS 3選
RDBMSの中でも、特に人気の高いシステムを3つ紹介します。
Oracle Database（Oracle）
Oracle Databaseは、データベースシステムとしてはとても有名な存在です。
Oracle Databaseでは、データベースにアクセスする際に読み取り情報を保証する一貫性機能があります。書換え前の情報だけを読み取る仕様であり、情報のアンマッチは防ぐことが可能です。
また、あらゆる障害から保護する高い堅牢性があります。特に、災害やデータ破壊などの様々な故障から保護する堅牢性を持っていてセキュリティ面も安心です。
レベルロックが可能であり、多くのユーザーが利用できる点も良いです。
Microsoft SQL Server（Microsoft）
Microsoft SQL Serverは、操作しやすいデータベースシステムとしておすすめです。
通常のデータベースシステムでは、データベース操作はコマンドを入力して操作するCLIとなっています。一方、SQL Serverではデータベースを視覚的に操作するGUIが利用可能です。
SQL Serverのデータベースを管理するSQL Server Management Studioを利用すれば、直感的にデータベースを操作することも可能です。
他のデータベースシステムでも類似した機能はありますが、操作性はMicrosoft SQL Serverに目を見張るものがあります。
また、T-SQLと呼ばれるMicrosoftとSybaseが共同開発した言語を使用しており、プログラミング言語のように細かな制御構造を記述できます。
システム規模に合わせたエディションが用意されており、無償版としても利用できるエディションもあるので便利です。
IBM DB2（IBM）
IBM DB2は、SQLを初めて採用したデータベースとして知られています。
複数のデータベースを作成することが可能で、個々のデータベースごとに設定を指定できます。これによって、独立したデータベース環境を柔軟に構築できるのです。
また、DB2は高速で処理することが可能なXML機能を実装しており、バージョンを追うごとに進化を遂げています。
RDBMSをうまく使いこなそう
NoSQLが登場以降も、RDBMSがまだまだシェアをキープしています。
特に、データの一貫性を担保でき複雑な検索も容易な点が多くの企業にも評価されています。
RDBMSには多くの種類がありますが、今回紹介した内容を参考にしていただき、最適なRDBMSを導入しましょう。
