NoSQLとは何ですか？どのように利用されますか？

NoSQLとは何ですか？

NoSQLまたはNoSQLデータベースは、「非SQL」または「SQLだけではない」データベースを指すときに使用される用語です。 NoSQLデータベースは、従来のリレーショナルデータベース管理システムとは異なる形式でデータを保存します。これが、NoSQLが「非リレーショナル」データベースという用語に関連付けられることが多い理由です。簡単に言えば、NoSQLデータベースは、柔軟性が高く、優れたパフォーマンスを発揮し、スケーラビリティーを重視して構築された最新のデータベースです。これらのデータベースは、大規模なデータ構造での作業中に低遅延と高拡張性が必要な場合に使用されます。 NoSQLの汎用性は、MySQLやDB2などのリレーショナルデータベースモデルと比較して制限がないという性質によるものです。

SQLとNoSQLの比較

SQLとNoSQLのデータベースタイプには複数の違いがあります。以下の表では、最も重要なバリエーションのいくつかを比較します。

NoSQLデータベースの種類

NoSQLデータベースには主に4つのタイプがあります。

• キーバリューデータストア
• ドキュメントストア
• ワイドカラムストア
• グラフストア

これらの各タイプを確認し、それらが何に使用されるかを説明します。

キーバリューデータストア

これらのタイプのデータベースは、データベース内にデータを格納する方法としてキー値を使用しています。各キー値は一意であり、クエリが実行されるときに識別子として機能します。主キーは、パーティションキーとソートキーに分けられます。たとえば、パーティションキーには製品IDが保存され、ソートキーには製品タイプが保存されます。

これらのデータベースに保存される値は、JSONドキュメントなどの最も単純なバイナリオブジェクトから、ビデオやその他の大規模で複雑なアイテムまで、何でもかまいません。私たちのアプリケーションはこれらの値を完全に制御できるため、Key-Valueデータストアは最も柔軟なNoSQLモデルと見なされます。キー値に格納されているデータはパーティション化され、クラスター全体で使用されるため、キー値はトランザクションをサポートしないことが多いことに注意してください。

ドキュメントストア

名前が示すように、NoSQLデータベースは、JSONファイルと同様のドキュメントにデータを格納およびクエリする非リレーショナルスキーマフリーデータベースです。従来のMySQLテーブルとは異なり、ドキュメントストアデータベースは、特定のエンティティからすべてのデータをドキュメントに収集します。そのエンティティに関連付けられているすべてのデータは、その単一のドキュメントにも保存されます。

そのため、一方には、商品のデータをテーブルに格納するリレーショナルデータベースがあり、そのデータは複数のテーブルに分散しています。一方、すべてのデータを1つのファイルに格納するドキュメントストアの非リレーショナルデータベースがあります。

ワイドカラムストア

これらのデータベースの2番目の名前はExtensibleRecord Storesです。 。ドキュメントストアと同様に、これらのワイドカラムデータベースもスキーマフリーデータベースです。このデータベースは、リレーショナルデータベースのように、テーブル、行、および列を使用します。

しかし、1つの違いがあります！列またはレコードキーはいずれも固定されていません。つまり、名前と形式は異なる場合があります。そのため、ワイドカラムデータベースは2次元のKey-Valueストアと見なされることがよくあります。

グラフストア

グラフストアデータベースは、単純なデータ構造を中心に構築されています。

ノード—関係—ノード

これらのデータベースには、3種類のデータフィールドがあります。これらのフィールドは頂点と呼ばれ、ノード、エッジ、およびプロパティで構成されます。これらのフィールドは、グラフストア内のデータを格納および表すために使用されます。

グラフストアはノード内のデータを収集することで機能し、エッジは各ノード間の関係を保存します。各エッジには、開始ノード、終了ノード、タイプ、および方向の4つのコンポーネントがあります。 1つのノードが無制限の数の関係を持つことができるため、この構造が必要です。

データフィールドの最終的なタイプ、プロパティ、ストア機能、およびエッジと関係に関連する追加情報。プロパティの1つの例は、「エッジの重み」と呼ばれます。 このプロパティにより、コスト、距離、範囲、長さ、または2つのノード間の関係のその他の測定値を節約できます。

NoSQLシステムの例

使用しているNoSQLデータベースのタイプがわかったので、これらのタイプごとに最も使用されているデータベース管理システムのいくつかを確認します。

これで、さまざまなタイプのNoSQLデータベースがわかりました。また、その背後にある基本も知っています。最後に、これらの各データベースを実践するための最良の方法を確認しましょう。

NoSQLデータベースのベストユースケース

• キーバリューストアデータベース ：これらのデータベースは、さまざまなショッピングカートに最適です。これは、Key-Valueデータベースが数百万または数十億の注文を処理できるためです。大量の受信データは、パフォーマンスを低下させることなく処理されます。これらのデータベースには冗長性も組み込まれているため、データの損失について心配する必要はありません。
  
• ドキュメントストアデータベース ：これらのデータベースは、さまざまなカタログに最適です。これもまた、eコマースビジネスに結び付けることができます。eコマースビジネスでは、当社の製品に関する何千もの異なる属性を保存する必要があります。データは1つのドキュメントに保存されるため、製品の管理は迅速かつ簡単です。
  
• ワイドカラムストア ：これらのデータベースは、地理情報、レポートシステム、センサーログなどに最適です。 Wide-Columnストアは、大規模なスケーラビリティを目的とした表形式の多次元マッピング（行値、列値、およびタイムスタンプ）を使用するため、これを説明します。ウェブサイトやアプリを使用して地図上でAからBまでの運転距離を確認したことがある場合、そのウェブサイトやアプリケーションでワイドカラムストアが使用されている可能性はかなり高くなります。
  
• グラフストアデータベース ：これらのデータベースは、平均以上の不正検出システムに最適です。問題の特定のメールまたはクレジットカードについて、既知の詐欺事件が登録されているとします。その人がログインしようとして、その詐欺事件の情報を使って何かを再度購入すると、システムから誰かに通知されます。これは、グラフストアデータベースがノード間の関係をリアルタイムで処理する方法が原因で発生します。

結論

日常生活の中で、気づかないうちにNoSQLデータベースの使用に遭遇することがよくあります。データは、NoSQLの全体的な利点とその有効性が計り知れないことを示しています。うまくいけば、この記事が実用的な情報と、NoSQLをビジネス方法論に実装する方法を提供します。結論として、NoSQLがどのようにあなたに有益であるかを示すことができてうれしいです。

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