データは最新のソフトウェア アプリケーションの基盤であり、データベースはアプリケーションがデータを保存および処理するための最も一般的な手段です。 オンラインおよびクラウド テクノロジーの普及に伴い、データベースの種類は、従来のリレーショナル データベースから、NoSQL、列型、キー値、階層型、および分散型データベースなどのより高度な種類のデータベースに進化しました。
さらに、データベース システムは、ミッション クリティカルな機密データを常に管理しています。 規制上の制約とほとんどのデータ セットの分散性が組み合わさると、データベース管理は非常に困難になります。 その結果、企業は堅牢で安全で使いやすいデータベース管理テクノロジを必要としています。
ここで、データベースを管理するためのフレームワークを提供するデータベース管理システムが登場します。 読む。
データベース管理とは
データベース管理とは、企業がデータのライフサイクル全体で必要な要件を満たすためにデータを変更および制御するために講じる手段を指します。
データベース管理について知っておくべきことは何ですか?
ビジネス データの量が増加し、データベース管理がより重要になっています。 急速なデータの増加は、アプリケーションのパフォーマンスの低下やコンプライアンスのリスクなど、多くの好ましくない状況を引き起こします。 データの増加による悪影響に対抗するために、データベース管理にはさまざまな事前対策が必要です。
データベース管理にはどのような責任がありますか?
データベース管理タスクは、組織のデータを保護し、法律およびコンプライアンスのリスクを防ぎ、データ駆動型アプリケーションを適切に実行し続けるタスクです。 これには、パフォーマンスの監視と調整、ストレージと容量の計画、バックアップと回復、データのアーカイブ、パーティショニング、レプリケーション、マスキング、およびリタイアメントが含まれます。
なぜデータベース管理について心配する必要があるのですか?
データベース管理の目標は XNUMX つではありません。 パフォーマンス、ストレージの最適化、効率、セキュリティ、プライバシーなど、数多くのメリットがあります。 組織は、作成から廃棄までのライフサイクル全体にわたってデータを制御することで、生産性と収入を損なうイベントを防ぎ、データ統合を強化してビジネスの洞察を深めることができます。
「データベース管理システム」という用語は何を意味しますか?
データベース管理システム (DBMS) は、データの保存、検索、クエリ、および管理を行うソフトウェア アプリケーションです。 承認されたエンティティは、ユーザー インターフェイス (UI) を介してデータを追加、読み取り、編集、および削除できます。
データベース管理システムは、プログラマー、データベース管理者、およびエンド ユーザーにデータの一元的なビューを提供し、アプリケーションとエンド ユーザーがデータの物理的な場所を把握する必要がなくなるため、重要です。 API (アプリケーション プログラム インターフェイス) は、インターネット経由で特定の種類のデータに対する要求と応答を処理します。
インターネット上で提供されるリレーショナルおよび非リレーショナル DBMS コンポーネントは、マーケティング パンフレットでは DBaaS (サービスとしてのデータベース) と呼ばれることがあります。 Gartner によると、現在、クラウドでデータを分散できるように構築されたデータベース管理システムは、DBMS 市場全体の半分を占めています。
よく知られている DBMS には次のものがあります。
- Microsoft Office と Office 365 はどちらも、軽量のリレーショナル データベース管理システム (RDMS) である Access を備えています。
- Amazon RDS は、MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL、および Amazon Aurora データベース管理用のエンジンを提供するネイティブ クラウド DBMS です。
- Apache Cassandra は、膨大な量のデータを処理できることで知られるオープンソースの分散データベース管理システムです。
- Filemaker と呼ばれるローコード/ノーコード (LCNC) リレーショナル DBMS。
- MySQL は、Oracle が開発したオープンソースのリレーショナル データベース管理システム (RDBMS) です。
- MariaDB は、オープンソースの MySQL フォークです。
- Oracle は、ハイブリッド クラウド システム専用に設計された独自のリレーショナル データベース管理システムです。
- SQL Server は、Microsoft のエンタープライズ レベルのリレーショナル データベース管理システムであり、非常に大量のデータとデータベース クエリを管理できます。
DBMS データベース操作
DBMS が実行できる一般的なデータベース管理業務には、次のようなものがあります。
＃1。 認証と承認の構成。
ユーザー アカウント、アクセス ポリシー、制限、およびアクセス スコープをすばやく構成します。 管理者は、これらのアクティビティを利用して、基になるデータへのアクセスを制限し、ユーザー アクションを規制し、データベース ユーザーを管理できます。
＃2。 データのバックアップとスナップショットを提供します。
DBMS は、バックアップとスナップショットを管理するためのシンプルで直感的なインターフェイスを提供することで、データベースのバックアップを容易にします。 これらのバックアップは、クラウド ストレージなどのサード パーティのサイトに保存することもできます。
＃3。 パフォーマンスの最適化。
DBMS は、統合されたツールを使用してデータベースのパフォーマンスを監視し、ユーザーが効率的なインデックスを設計してデータベースをカスタマイズできるようにします。 I/O 使用率を最小限に抑えて SQL クエリを最適化し、データベースを最適に実行できるようにします。
＃4。 データ復旧。
DBMS は、復旧操作中にデータベースを完全または部分的に以前の状態に復元するために必要な機能を備えた復旧プラットフォームを提供します。
分散データベースのコンテキストであっても、最新の DBMS のほとんどは、集中管理された DBMS ソフトウェアから多数のデータベース ワークロードを処理することをサポートしています。 さらに、企業はすべてのデータ、ユーザー、グループ、場所などの順序付けされたトップダウン ビューを維持できます。
データベース管理システムのコンポーネント
すべての DBMS には、実質的にすべてのデータベース管理操作を実行するために必要なさまざまな統合コンポーネントとツールがあります。 一部の DBMS ソフトウェアの機能は、追加のツールやサービスと直接またはプラグインを介して統合することによって拡張することもできます。
このセクションでは、次のようなすべての DBMS ソフトウェアに類似したコンポーネントを見ていきます。
- データ保存エンジン
- お問い合わせ言語
- クエリ プロセッサ
- メタデータ カタログ
- ログマネージャー
- レポートと監視のためのツール
- データユーティリティ
＃1。 データ保存エンジン
ストレージ エンジンは、データを格納するために OS レベルでファイル システムと対話する DBMS の主要コンポーネントです。 基になるデータを処理するすべての SQL クエリは、ストレージ エンジンを通過します。
＃2。 クエリ言語
データベース アクセス言語は、データベースの構築から単にデータの挿入または取得に至るまで、すべてのデータベース操作に不可欠です。 適切な DBMS は、XNUMX つ以上のクエリ言語と方言をサポートする必要があります。 構造化照会言語 (SQL) と MongoDB 照会言語 (MQL) は、データベースとのインターフェースに使用される XNUMX つの照会言語です。
いくつかのクエリ言語の機能は、特定のタスクに基づいてさらに分類できます。
- データ定義言語（DDL）： このセクションには、データベース スキーマを定義し、データベース オブジェクトの構造を変更するためのコマンドが含まれています。
- データ操作言語 (DML): データベース データと直接対話するコマンド。 DML には、すべての CRUD 手順が含まれます。
- データ制御言語 (DCL): このセクションでは、データベースのアクセス許可とその他のアクセス制限について説明します。
- トランザクション制御言語（TCL）： 内部データベース トランザクションは、このコマンドの対象です。
＃3。 クエリ プロセッサ
これは、ユーザー クエリとデータベースの仲介者として機能します。
クエリ プロセッサは、ユーザー クエリを変換し、データベースが理解して関連機能を実行するために利用できる実用的なコマンドに変換します。
最適化エンジンを使用すると、DBMS は、データベース自体とそのクエリを最適化するという観点から、データベースのパフォーマンスに関する洞察を得ることができます。 データベース監視ツールと組み合わせると、データベースのパフォーマンスを最大化する強力なツールキットを提供できます。
＃3。 メタデータ カタログ
これは、データベース内のすべてのオブジェクトの集中カタログです。 オブジェクトが作成されると、DBMS はオブジェクトのレコードをオブジェクトに関するメタデータと共にメタデータ カタログに保存します。 次に、このレコードを次の目的で使用できます。
- ユーザー クエリが適切なデータベース オブジェクトに送信されるようにします。
- データベース構造全体の概要を説明します。
＃4。 ログマネージャー
このコンポーネントは、すべての DBMS ログを保存します。 これらのログには、ユーザーのログインとアクティビティ、データベース機能、バックアップと復元機能などが含まれます。 ログ管理のおかげで、これらのログはすべて正しく記録され、すぐにアクセスできます。
＃5。 レポートおよび監視ツール
レポートおよび監視ツールは、DBMS のその他の重要なコンポーネントです。 これらのツールを使用すると、ユーザーはレポートを生成できますが、監視ツールを使用すると、リソースの使用状況やユーザー アクティビティなどについてデータベースを監視できます。
＃6。 データユーティリティ
上記に加えて、ほとんどの DBMS ソフトウェアには、次のような機能を提供するユーティリティが組み込まれています。
- データの整合性をチェックします
- バックアップと復元
- 簡単なデータベース修復
- データ等の検証
DBMS の利点
DBMS は、従来のファイル システムでのデータの格納、維持、アクセス、保護、および監査の基本的な課題に対処するために作成されました。 DBMS は、ソフトウェア ユーザーと組織に次の利点をもたらします。
＃1。 データセキュリティの向上
セキュリティとコンプライアンスの管理のために、DBMS はユーザーを管理し、ポリシーを適用する機能を提供します。 この制御されたユーザーアクセスにより、データベースのセキュリティが強化され、データがセキュリティ違反に対して脆弱になりにくくなります。
＃2。 簡単なデータ共有
DBMS を使用すると、ユーザーはどこからでも安全にデータベースにアクセスできます。 その結果、高度なアクセス技術やデータベースのセキュリティを気にすることなく、データベース関連の操作を迅速に処理できます。 さらに、DBMS を使用すると、複数のユーザーがデータベースを扱う際に効率的に共同作業を行うことができます。
データ統合 DBMS を使用すると、ユーザーは、さまざまな場所にあるデータベースを集中的に表示し、それらを個別のエンティティとして操作するのではなく、単一のインターフェイスから管理できます。
＃3。 抽象化と自律性
DBMS を使用すると、ユーザーは、データベースの相互作用を定義する論理構造を変更せずに、データベースの物理スキーマを変更できます。 「責任」という言葉は、人が自分の行動に責任があるかどうかを判断する行為を指します。
さらに、データベースにアクセスするプログラムに影響を与えることなく、論理構造を変更できます。
＃4。 合理化されたバックアップとリカバリの手順
ほとんどのデータベースには、バックアップ ツールと回復ツールがあります。 「責任」という言葉は、人が自分の行動に責任があるかどうかを判断する行為を指します。 次のような機能を備えています。
- 自動スナップショット
- バックアップ計画
- バックアップ チェック
- さまざまな回復テクニック
＃5。 監視と一元管理
DBMS は、すべての管理および監視業務に対して単一のインターフェイスを提供し、データベース管理者の作業負荷を軽減します。 これらのアクティビティには、データベースの構築やスキーマの変更からレポートや監査まで、あらゆるものが含まれます。
データベース管理システムの欠点
DBMS を利用することの欠点は次のとおりです。
- 複雑： DBMS のセットアップと管理は難しく、特定の知識と能力が必要です。
- パフォーマンスのオーバーヘッド: DBMS を使用すると、特に大規模な同時実行性が必要な場合に、アプリケーションのパフォーマンスにオーバーヘッドが追加される可能性があります。
- スケーラビリティ： DBMS を使用すると、アプリケーションのスケーラビリティが制限される可能性があります。これは、データの一貫性を確保するためにロックやその他の同期メカニズムを使用する必要があるためです。
- 費用： DBMS の購入、保守、およびアップグレードのコストは、特に大規模または複雑なシステムの場合、かなりの額になる可能性があります。
- 制限された使用例: すべてのユース ケースが DBMS に適しているわけではありません。 特定のソリューションは、優れた信頼性、一貫性、またはセキュリティを必要とせず、他のタイプのデータ ストレージの方が適している場合があります。
まとめ
データベース管理に関して言えば、DBMS はどの企業にとっても不可欠なコンポーネントです。 DBMS の規模、複雑さ、および機能セットは、DBMS と組織のニーズによって異なります。
単一のシステムにコミットする前に、企業は DBMS ソフトウェアを慎重に分析する必要があります。これは、異なる DBMS が異なる機能セットを提供するためです。 それでも、正しく構成された DBMS は、あらゆる規模でのデータベースの管理と保守を大幅に簡素化します。
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参考文献
