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クラウドデータベースは、通常、クラウド コンピューティングプラットフォーム上で実行されるデータベースであり、データベースへのアクセスはサービスとして提供されます。一般的な展開モデルは 2 つあります。ユーザーは、仮想マシンイメージを使用してクラウド上でデータベースを独立して実行するか、クラウド データベース プロバイダーによって管理されるデータベース サービスへのアクセスを購入することができます。クラウドで利用できるデータベースには、SQLベースのものもあれば、 NoSQLデータ モデルを使用するものもあります。
データベースサービスは、データベースのスケーラビリティと高可用性を実現します。データベースサービスは、基盤となるソフトウェアスタックをユーザーに対して透過的にします。[1]
展開モデル
クラウド プラットフォーム上でデータベースを実行するには、主に 2 つの方法があります。
- 仮想マシンイメージ
- クラウドプラットフォームでは、ユーザーは仮想マシンインスタンスを一定期間購入することができ、そのような仮想マシン上でデータベースを実行することができます。ユーザーは、データベースがインストールされた独自のマシンイメージをアップロードするか、データベースの最適化されたインストールがすでに含まれている既製のマシンイメージを使用することができます。[2]
- データベース・アズ・ア・サービス (DBaaS)
- データベース・アズ・ア・サービス・モデルでは、ユーザーはクラウドプロバイダーにサービスとコンピューティングリソースの料金を支払うため、データベースの開発と管理に必要な費用と労力が削減されます。[2]ユーザーには、データベースインスタンスを作成および管理し、ユーザーを制御するツールが提供されます。一部のクラウドプロバイダーは、データベース構造とデータを管理するツールも提供しています。[3]多くのクラウドプロバイダーは、リレーショナル（Amazon RDS、SQL Server）データベースとNoSQL（MongoDB、Amazon DynamoDB）データベースの両方を提供しています。[3]これは、サービスとしてのソフトウェア（SaaS）の一種です。
アーキテクチャと共通の特徴
- ほとんどのデータベース サービスでは、エンド ユーザーがデータベース インスタンスをプロビジョニングおよび構成するために使用できる Web ベースのコンソールが提供されます。
- データベース サービスは、サービス API を使用して基盤となるデータベース インスタンスを制御するデータベース マネージャー コンポーネントで構成されています。サービス API はエンド ユーザーに公開されており、ユーザーはデータベース インスタンスでメンテナンスおよびスケーリング操作を実行できます。
- 基盤となるソフトウェア スタックには、通常、オペレーティング システム、データベース、およびデータベースの管理に使用されるサードパーティ ソフトウェアが含まれます。サービス プロバイダーは、基盤となるソフトウェア スタックのインストール、パッチ適用、更新、およびデータベース全体の健全性とパフォーマンスの確保を担当します。
- スケーラビリティ機能はベンダーによって異なります。自動スケーリングを提供するものもあれば、ユーザーがAPIを使用してスケールアップできるものもありますが、自動的にはスケールしません。[2]
- 通常、一定レベルの高可用性（例：99.9%または99.99%）が求められます。これは、データを複製し、インスタンスを他のデータベースインスタンスにフェイルオーバーすることで実現されます。[4]
データモデル
一般的なシステムの設計と開発では、データ管理とリレーショナル データベースが主要な構成要素として利用されています。SQL で表現される高度なクエリは、リレーショナル データベースによって情報に課される厳密な関係とうまく連携します。ただし、リレーショナル データベース テクノロジは、当初は分散システムでの使用を想定して設計または開発されていませんでした。この問題は、リレーショナル データベースにクラスタリング拡張機能を追加することで解決されましたが、一部の基本的なタスクでは、データ同期などの複雑で高価なプロトコルが必要になります。[5]
現代のリレーショナルデータベースは、データ集約型システムではパフォーマンスが低いため、クラウドベースのシステム向けのデータベース管理システムではNoSQLの考え方が活用されてきました。 [6] NoSQLで実装されたストレージ では、固定テーブルスキーマは不要で、結合操作の使用は避けられます。「NoSQLデータベースは、効率的な水平スケーラビリティ、優れたパフォーマンス、クラウドアプリケーションへの組み込みの容易さを提供することが証明されています。」[7]簡素化されたリレーアルゴリズムに依存するデータモデルは、仮想フレームワークに固有のデータ集約型クラウドマッピングアプリケーションでも採用されています。[8]
クラウドデータベースをリレーショナルと非リレーショナルまたはNoSQLと区別することも重要です。[9]
- SQL データベース
- SQL データベースは、ベンダーに応じて仮想マシンまたはサービスとしてクラウドで実行できるデータベースの一種です。SQL データベースは垂直方向に簡単に拡張できますが、水平方向の拡張性には課題があり、SQL ベースのクラウド データベース サービスがその課題に取り組み始めています。[10] [確認するには引用が必要]
- NoSQLデータベース
- NoSQLデータベースは、クラウドで実行できる別のタイプのデータベースです。NoSQLデータベースは、大量の読み取り/書き込み負荷を処理するように構築されており、簡単にスケールアップおよびスケールダウンできるため、[11]クラウドでの実行に適しています。ただし、現代のアプリケーションのほとんどはSQLデータモデルに基づいて構築されているため、NoSQLデータベースを使用するには、アプリケーションコードを完全に書き直す必要があることがよくあります。[12]
- 一部の SQL データベースでは、 JSON、バイナリ JSON ( BSONまたは類似のバリアントなど)、キー値ストア データ型などの NoSQL 機能が開発されています。
- リレーショナル機能と非リレーショナル機能を備えたマルチモデル データベースは、ユーザーとアプリケーションに標準の SQL インターフェイスを提供するため、SQL データ モデルを中心に構築された最新のアプリケーションでこのようなデータベースを簡単に使用できます。ネイティブ マルチモデル データベースは、1 つのコアと、すべてのデータ モデルにアクセスするための統一されたクエリ言語を使用して、複数のデータ モデルをサポートします。
ベンダー
次の表は、クラウド データベースを提供している著名なデータベース ベンダーを、デプロイメント モデル (マシン イメージとサービスとしてのデータベース) およびデータ モデル (SQL と NoSQL) 別に分類して示しています。
参照
参考文献
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