【RDBMSとは】特徴や種類を初心者向けに分かりやすく解説したRDBMS入門書
今では有償のRDBMSからオープンソースのRDBMSのものまで、種類は豊富にあります。
今回はそんなRDBMSについて初心者向けに特徴や種類などについて解説していきます。
- RDBMSとは何か？
- RDBMSのメリットやデメリットは？
- RDBMSの種類やその特徴は？
などの疑問を解決できるようまとめてみましたので、ぜひご覧ください。
目次
RDBMS(リレーショナルデータベース管理システム)とは
RDBMSとは、リレーショナルデータベース管理システム(Relational DataBase Management System)の略称で、関係データベース管理システムとも呼ばれることがあります。
名前の通り、リレーショナルデータベース(RDB)を管理するシステムで、このRDBを作成及び使用するための管理ソフトウェアです。今ではNoSQLというものが出てきてはおりますが、まだまだ多くの企業では、このRDBMSが広く使用されています。
RDBMSには、オラクル社の『Oracle DB』やIBM社の『IBM DB2』と言った有償のものから、『MySQL』や『PostgreSQL』といったオープンソースのものまで種類は豊富にあります。
RDBMSについて詳しく知るには、RDBについて知る必要があるでしょう。
RDB(リレーショナルデータベース)とは
それでは、RDBとは何かについて説明していきます。
そもそもデータベースには4つの種類があります。
- リレーショナル型(関係型)
- 階層型
- ネットワーク型
- NoSQL
RDBは、リレーショナル型に位置しデータベースの中の1つに過ぎません。ちなみにこの中でRDBは、現時点で主流のデータベースとなっています。
リレーショナル型(RDB)とは
RDBの特徴は、行と列からなる表で表されたデータベースで、より複雑なデータの検索や作成・編集ができます。
Excelをイメージすると分かりやすいでしょう。
1つの行に対して複数列のデータがある表が2つあった時に、それらを上手に組み合わせるにはVLOOKUP関数を使うと思いますが、RDBでも同じような感じで表を組み合わせ、データを簡潔に整理することが出来ます。
最近では会員登録をして利用するWebサービスが増えてきましたが、Aさんという会員情報には複数の情報が含まれています。
またWebサービス上で、Aさんが商品を検索し購入をすれば、Aさんの行動履歴がデータとして蓄積されていきます。
それらの複数のデータを組み合わせることで、どんな人(ここではAさん)がどんな商品を求めていて、何を購入したのか？という一連のデータを分かりやすくまとめることがRDBでは出来ます。
こういった特徴があるため、多くの企業ではRDBを採用されています。
その他のデータベースの種類についても簡単に解説していきます。
階層型データベースとは
階層型データベースとは、その名の通りデータが階層構造のようになっており、『1：複数』の構成になっています。
組織図などに使われるツリー構造をイメージすると分かりやすいでしょう。
A株式会社というデータに対し、B部署・C部署と枝分かれし、さらにそこからそれぞれの部に対して所属する、D社員・E社員・・・となっていくようなデータ構造になっています。
この場合、データを検索するの常に一つのルートしか存在しないため、高速という利点があります。
ただ仮に、D社員がB部署とC部署の2つの部署を兼任していた場合、結果的にD社員が2人いるかのようなデータベースになってしまいます。
そのためデータの削除や編集といった作業が発生するため、状況に対しての柔軟性がデメリットと言えます。
ネットワーク型データベースとは
ネットワーク型データベースとは、ネットワーク構造をしているデータベースです。
ネットワーク型により、先ほどの階層型ではできなかった『複数：複数』の紐づけができるところが特徴にあります。
先ほどの社員の例を出すと、階層型では結果的に同じD社員が2人いるようなデータベースになってしまいますが、ネットワーク型であれば、D社員に対してB部署とC部署の双方から線が引かれる(紐づく)構造になりますので、兼任していようがD社員は1人しかいないデータベースになります。
このように網目状のデータベースを実現できるため、ネットワーク型データベースと呼ばれています。
ただRDBの方が利便性が高かったため、シェアは減ってしまっています。
NoSQLとは
NoSQLとは、『Not only SQL』という意味で使用されているデータベースです。
現時点でシェアの高いRDBMSは、一般的にはSQL言語を用いてデータの検索等を行いますが、NoSQLはその名の通りSQLを使用しません。
処理能力に重点が置かれたデータベースで、膨大なデータを扱うものに対して最適なデータベースです。ビッグデータという技術の注目が高まる今、このNoSQLも注目が高まっています。
ただ処理能力のパフォーマンスを重要視しており、SQL言語を使用しないため、データの整合性や複雑なデータの検索に関しては、まだまだRDBMSには及んでいません。
それではRDBMSのメリットやデメリットを紹介していきます。
RDBMSのメリット
RDBMSのメリットはこちらです。
- データの一貫性
- 更新コストの削減
- 複雑なデータ検索
- 豊富な運用実績
データの一貫性
RDBMSは、データの整合性が保たれており矛盾が生じないことが保証されているためデータに一貫性があります。
これはRDBMSにあるACID特性に基づいたトランザクション処理によるもので、このトランザクション処理では『完全に実行される』もしくは『完全に実行されない』という保証がされています。
要は、データの処理が正常に行われた場合は、その結果が表示され、データの処理が正常に行われない場合は、処理前の状態のままという形になります。
ユーザー側は処理の結果しか表示されないため、矛盾が生じることなくデータの一貫性が保証される形となります。
更新コストの削減
データベースでは、同じデータが重複してしまうケースも多々ありますが、RDBMSの場合、表を組み合わせる構造になっているためデータの重複をなくしてデータの管理をすることが可能です。
そのためデータの削除や修正などの変更に掛かる作業も素早くでき、更新コストを削減することが出来ます。
複雑なデータ検索
RDBMSは、SQL言語を使用し表を組み合わせてデータの検索を行います。
それにより複雑な表の組み合わせやデータの検索といった操作が容易に行うことが出来ます。
またSQLを習得すれば、データベースエンジニアなどの専門的なエンジニアに頼らずともデータの抽出が出来るようになります。
豊富な運用実績
RDBMSは、現在最も使用されているデータベース管理システムです。
そのため豊富な運用事績があり、その分多くのノウハウが蓄積されています。情報量という点では、大きなメリットと言えるでしょう。
RDBMSのデメリット
RDBMSのデメリットはこちらです。
- 処理速度が遅い
- 柔軟性が低い
- 拡張性が低い
処理速度が遅い
RDBMSは、複雑なデータの処理が可能な分、処理速度としては早いとは言えません。
小規模なデータベースであれば、特に気にする必要は無いかもしれませんが、大規模なデータベースになればなるほど処理速度は遅くなってしまいます。
柔軟性が低い
データには、行列で構造された『構造化データ』と音声や映像などの『非構造化データ』があります。そしてRDBMSに格納されるデータは、前者の構造化データで、非構造データには適しておりません。
基本的にRDBMSでは多種多様なデータへの対応は適していないため、ビッグデータが注目されている今、大きなデメリットになるでしょう。
ただもちろんそれに対応できる動きもしていますので、しっかりと動向をチェックしておきましょう。
拡張性が低い
RDBMSは、データの一貫性を保つために、書き込みが出来るのは原則1台のメインサーバーからのみです。
もし複数のサーバーから書き込みされてしまうとデータが矛盾してしまう可能性があるため、そのような設計になっています。
つまりこの書き込み部分を拡張するには、技術的にも費用的にもコストが発生してしまうため、拡張性という面では低くなっています。
RDBMSの種類
RDBMSは有償のものからオープンソースのものまで豊富な種類があります。
その中で代表的なものを上げるとこちらになります。
- MySQL
- SQLserver
- PostgreSQL
- SQLite
- IBM DB2
- Oracle DB
- Access
- MariaDB
ではそれぞれの特徴について紹介していきます。
ちなみにそれぞれのDBランキングは、下記を参考にしています。
https://db-engines.com/en/ranking
MySQL
MySQLは、オラクル社により提供されているオープンソースのRDBMSです。
オープンソースのRDBMSとしては最も使用されており、大手検索エンジンであるYahooやGoogleにもこのMySQLが使用されています。
MySQLの特徴
- オープンソース
- 処理能力の速さ
MySQLの特徴は、やはりオープンソースという点です。
基本無償で提供されているRDBMSですので、導入におけるコスト削減が実現でき、スタートアップなどの企業でも広く使用されています。
またYahooやGoogleでの実績があることからも分かるように、処理能力の高さにも定評があります。
MySQLのDBランキング
MySQLのDBランキングでは、同様にオラクル社が提供しているOracle DBについで2番目に位置しています。
オープンソースという視点では1位です。
人気としても非常に高いです。CMSとして多くの人に使用されているWordpressやレンタルサーバーにもMySQLが使用されています。
SQLserver
SQLserverは、マイクロソフト社が提供している法人向けのRDBMSです。
マイクロソフト社が提供しているということもあり、Windows環境でよく使用されています。
SQLserverの特徴
- 操作が容易
- Windowsとの相性
SQLserverは、操作のしやすさに定評があります。
マウスのみで操作できるなど、データベースの操作が不慣れな方でも比較的容易に操作することが出来ます。
またマイクロソフト社が提供していることもあり、Windows環境での相性は良いです。
Windows ServerなどのサーバーOSやC#などのマイクロソフト社が提供しているプログラミング言語との相性がよく、Windows環境で開発するエンジニアには便利で使い勝手の良いRDBMSです。
SQLserverのDBランキング
SQLserverのDBランキングは、全体で3位に位置しております。
商用のRDBMSとしては、2番目に位置しています。
非常に人気の高いRDBMSで、特に中小企業では広く使用されています。
PostgreSQL
PostgreSQLは、MySQL同様オープンソースのRDBMSです。
『ポスグレ』などと呼ばれることが多いです。
PostgreSQLの特徴
- バランスが良い
- 導入コストが低い
同じオープンソースのRDBMSである、MySQLは処理能力を重視しているのに対し、PostgreSQLは、複雑なシステムにも対応できるバランスの良さがあります。
商用のRDBMSとも大差のない機能も備えています。
またオープンソースということもあり、導入コストにアドバンテージがあります。
PostgreSQLのDBランキング
PostgreSQLのDBランキングは、全体で4位となっています。
オープンソースという視点では、MySQLに次いで2番目です。
オープンソースのRDBMSとしてMySQL同様、非常に高い人気があります。
SQLite
SQLiteは、パブリックドメインのRDBMSです。
名前にLiteが入っている通り、軽量という点が他とは大きな違いで、アプリケーションに組み込んで使用することが出来ます。
SQLiteの特徴
- 軽くて速い
- パブリックドメイン
SQLiteは、動作が速いです。比較的小規模なものであれば、十分なパフォーマンスを発揮します。
またSQLiteは、著作権が放棄されたパブリックドメインです。
その為無料でダウンロードすることが出来ます。
SQLiteのDBランキング
SQLiteのDBランキングは、全体で9番目に位置しております。
トップ10入りしており十分人気の高いRDBMSです。
IBM DB2
IBM DB2は、IBM社が提供しているネットワーク用のRDBMSです。
単にDB2と呼ばれることが多いです。
よくオラクル社が提供する法人向けのOracle DBと比較されることが多いです。
IBM DB2の特徴
- データサイエンス開発
- 料金
IBM DB2は、最新バージョンである11.5で大きくアップデートされ、主要なAI・機械学習言語であるGoやPythonなどデータサイエンス開発のサポートが搭載されています。
また料金に関しては、Oracle DBと比較し約2分の1となっています。
比較しての特徴にはなりますが、Oracle DBよりも安く導入・運用することが出来ます。
IBM DB2のDBランキング
IBM DB2のDBランキングは、全体で6位となっています。
RDBMSと言う枠で見ると5番目に位置しており、商用という点で見ると3番目になっています。
IBM DB2も非常に人気の高いRDBMSです。
Oracle DB
Oracle DBは、オラクル社が提供している世界初の商用のRDBMSです。
単にOracleとも呼ばれます。
非常に多くの企業に利用されているRDBMSです。
Oracle DBの特徴
- 高い堅牢性
- 圧倒的な人気
Oracle DBの特徴としては、堅牢性の高さが挙げられます。
Oracle Data Guardと呼ばれるデータを保護するシステムがあり、災害時やデータ破損時などの障害に対応することが出来ます。
また圧倒的に人気が高く、多くの企業に使用されているRDBMSです。
Oracle DBのDBランキング
Oracle DBのDBランキングは、1位となっています。
最も使用されているRDBMSで、歴史も長く非常に人気の高いRDBMSです。
Access
Accessとは、マイクロソフト社がMicrosoft Windows向けに提供しているRDBMSです。
Oracle DBやMySQLなどと違いサーバーを必要としないRDBMSです。
Microsoft Office製品の1つですのでRDBMSよりもExcelと比較されることが多いです。
Accessの特徴
- 業務の効率化
- システム開発が比較的容易
Excelを使ったルーティンワークをAccessを用いたシステムを活用することで効率よく業務を進めることが出来ます。
大量のデータやデータベース的な要素が必要な時には最適です。
またAccessにはデータベースと開発環境、実行環境 が一つにまとまっているため、小規模なシステム開発であれば容易に行えます。
AccessのDBランキング
AccessのDBランキングは、全体で11位となっています。
他のDBとは違った特徴があり、比較するものでは無いかもしれませんが、それでも高い人気があります。
MariaDB
MariaDBは、オープンソースのRDBMSです。
MySQLの派生として開発されています。
MariaDBの特徴
- MySQLとの互換性
- パフォーマンスが高い
MariaDBは、MySQLから派生したRDBMSですのでMySQLとの互換性が高いです。
MySQLからMariaDBへの移行も比較的スムーズに行えます。
またMariaDBには、高性能を実現するための様々な機能が標準で搭載されているためパフォーマンスの高さにも定評があります。
MariaDBのDBランキング
MariaDBのDBランキングは、全体で12位となっています。
オープンソースのRDBMSとしても上位に位置しています。
本記事で紹介しているRDBMSの中では、下の方にはなりますが、かなり豊富なDBがある中では十分人気の高いRDBMSです。
最後に
リレーショナルデータベース管理システムであるRDBMSについて解説してきましたが、現在多くの企業がDBとしてRDBMSを採用しており無くてはならないものです。
最近ではNoSQLというDBが台頭してきているもののまだまだRDBMSの特徴は今のWebサービスには欠かせません。またRDBMSはビッグデータへ対応できる環境にアップデートされたりと常に改善されています。
ぜひ今後もRDBMSももちろんですが、DB全体を注目していきましょう。
今回は、RDBMSについて、どういった特徴があるのか？種類は何があるのか？などざっくりでも理解してもらえればと思います。