Ingres（データベース）

1973年、IBMでエドガー・コッドが率いるSystem Rプロジェクトが始まったとき、研究チームは構築中のシステムを説明する一連の論文を発表した。^{[ 7 ]}バークレーの2人の科学者、マイケル・ストーンブレーカーとユージン・ウォンは、これらの論文を読んでその概念に興味を持ち、独自の関係データベース研究プロジェクトを開始した。^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

彼らはすでに、バークレーの経済学グループのために地理データベースシステムを研究するための資金を集めており、それをインタラクティブグラフィックス検索システムを意味するIngresと呼んでいた。彼らは代わりにこの資金を自分たちの関係プロジェクトに充てることを決め、これを新しい、はるかに大きなプロジェクトの種とした。彼らは元のプロジェクト名を再利用することに決め、新しいプロジェクトはUniversity INGRESとなった。^{[ 9 ]}さらなる資金を得るために、ストーンブレーカーは当時コンピューティングの研究開発の明らかな資金源であったDARPAにアプローチしたが、DARPAと海軍研究局（ONR）の両方が、すでに他のデータベース研究に資金を提供していたため、彼らを断った^{[ 12 ]}。ストーンブレーカーはその後、自分のアイデアを他の機関に紹介し、同僚の助けを借りて、最終的にNSF ^{[ 13 ]}と3つの軍事機関、空軍科学研究局、陸軍研究局、海軍電子システム司令部からささやかな支援を得た。

こうして資金を得たIngresは、1970年代半ばに学生と職員からなる交代制チームによって開発されました。IngresはIBM System Rと同様の進化を遂げ、1974年に初期プロトタイプが作成され、その後、コードの保守性を高めるために大幅な改訂が行われました。Ingresはその後、小規模なユーザーコミュニティに配布され、プロジェクトメンバーは蓄積された経験、ユーザーからのフィードバック、新しいアイデアを取り入れるためにプロトタイプを繰り返し書き直しました。この研究プロジェクトは1985年に終了しました。^{[ 2 ]}

Ingresはコンセプト的にはIBMのSystem Rとほぼ同じだったが、 Unixを実行するDECマシン をベースとしていた。^{[ 3 ]} System Rとは異なり、IngresはUnixの人気上昇の恩恵を受け、無料で入手できた。^{[ 10 ]}ソースコードは（テープで）わずかな料金で入手できた。1980年までに約1,000部が配布され、^{[ 14 ]}主に大学に配布された。Ingresのソースコードを使用したバークレー大学や他の大学の多くの学生は、さまざまな商用データベースソフトウェアシステムに取り組んだ。

多くの人がIngresがいつ商用製品になるのかと尋ねた。ラリー・エリソンがOracle DatabaseとIngresを比較していると聞いて、プロジェクトは商用会社を設立し、無料ライセンスと引き換えに大学のコンピュータを借り、データベースをUnixからVAX VMSに移植した。最初の製品リリースは1981年初頭に行われ、顧客の中にはDECやシュルンベルジェが含まれていた。VMS版の需要はUnix版よりもはるかに強かったため、同社はUnix版を放置し、ソフトウェアをUnix版に移植し直さなければならなかった。^{[ 11 ]}

バークレーの学生だったジェリー・ヘルドと後にカレル・ユセフィはタンデム・コンピュータに移り、そこでノンストップSQLへと発展するデータベースシステムを構築した。タンデムのデータベースシステムは、イングレス技術の再実装であった。^{[ 15 ]}このシステムは、並列コンピュータ上で効率的に動作するシステムへと発展した。つまり、分散データ、分散実行、分散トランザクション（最後のものはかなり難しかった）の機能を備えていた。システムのコンポーネントは1970年代後半に初めてリリースされた。1989年までに、このシステムはクエリを並列実行できるようになり、マシンのプロセッサ数にほぼ比例してスケーリングする数少ないシステムの1つとして、この製品はかなり有名になった。既存のノンストップSQLサーバーに2つ目のCPUを追加すると、パフォーマンスがほぼ正確に2倍になる。タンデムは後にコンパックに買収され、2000年に書き直しが開始され、現在この製品はヒューレット・パッカード・エンタープライズにある。

1980年代初頭、IngresはOracleと真っ向から競合していたが^{[ 16 ]}、IBMがSQLを支持したことでOracleが有利になった^{[ 17 ]} 。両製品はハードウェアに依存しないリレーショナルデータベース実装のリーダーとして広く認識されており、機能、パフォーマンス、市場シェア、価格設定は同等で、多くの評論家はIngresを（おそらくわずかに）優れた製品だと考えていた。しかし、1985年頃からIngresは着実に市場シェアを失っていった。その理由の一つはOracleの積極的なマーケティングであり、もう一つはSQLが好ましいリレーショナルクエリ言語として認識されるようになったことである。Ingresは当初QUELという別の言語を提供しており、SQLへの移行（Ingresバージョン6で提供）には約3年かかり、競争で貴重な時間を失ってしまった。

バークレー在学中にこのプロジェクトの主任プログラマーを務めたロバート・エプスタインは、イングレス・プロジェクトの他の学生であるポーラ・ホーソーンとマイケル・ウベルと共にブリットン・リー社^{[ 18 ]}を設立し、後にエリック・オールマンが加わった。その後、エプスタインはサイベースを設立した。サイベースは1980年代から1990年代にかけてしばらくの間、 （オラクルに次ぐ）第2位の製品であったが、1997年にインフォームクスが突如として現れ、その座を奪った。サイベースの製品ラインは1992年にマイクロソフトにもライセンス供与され、マイクロソフトはそれをマイクロソフトSQL Serverとしてブランド変更した。この関係は1990年代後半に悪化し、現在ではSQL Serverがサイベースを大きく上回る売上を記録している。

いくつかの企業がIngresのソースコードを使用して製品を開発した。最も成功したのは、1980年にStonebrakerとWong、そしてもう一人のバークレー教授であるLawrence A. Roweによって設立されたRelational Technology , Inc. (RTI)という会社だった。^{[ 19 ]} RTIは1980年代後半にIngres Corporationに社名変更した。同社は、 DEC VAXコンピュータの商用オペレーティングシステムであるDEC VAX/VMSにコードを移植した。また、データベースの作成と操作のためのフロントエンドツール（レポーターライター、フォームの入力と更新など）とアプリケーション開発ツールも開発した。時間の経過とともに、ソースコードの大部分は機能を追加（たとえば、複数ステートメントトランザクション、SQL、Bツリーアクセス方式、日付/時刻データ型など）し、パフォーマンスを向上させる（たとえば、コンパイル済みクエリ、マルチスレッドサーバーなど）ために書き直された。

プロジェクト・ジュエルは、抽象データ型の初期プロトタイプでした。イングレスは、「レインボーブック」B2認証データベースとして認定された最初のデータベースであり、そのため、米国の国立研究所（ロスアラモス、リバモア、サンディア）によって核兵器設計の保存に採用されました。CIAでも使用されました。高度に機密性の高いエアギャップシステムのサポートニーズにより、DARPAネットワーク上でホストされる問題解決のためのエキスパートシステムが開発されました。

DECがIngresへの投資計画から撤退した後、^{[ 20 ]}同社は1990年11月にASK Corporationに買収された。創業者たちはその後数ヶ月のうちに会社を去った。

1994年、ASK/IngresはComputer Associatesに買収された。^{[ 21 ] [ 22 ]}

2000年2月、Computer AssociatesはLinux版Ingres II 2.0の一般提供開始を発表した。SDKに含まれるコンポーネントに加え、フルバージョンには以下のようなモジュールが多数含まれている。

• Net: このコンポーネントにより、Ingresユーティリティおよびユーザーアプリケーションは、異なるインストール環境に存在するデータベースにアクセスできるようになります。
• レプリケーター：レプリケーション機能のサポート。
• Star：分散データベースを扱うためのツール。
• エンタープライズアクセス：さまざまなデータベース管理システムやその他の非リレーショナルデータソース（以前はゲートウェイと呼ばれていた）との通信。
• プロトコルブリッジ：異なる種類のネットワーク上のクライアントと通信するための手段。
• 空間オブジェクトライブラリ：2次元空間オブジェクトを扱うためのライブラリ。

Ingresバージョン6.4とIngres IIは、主に大学やその他の公共機関のデータセンター運用において、長年にわたり広く利用されてきたデータベース管理システム（DBMS）である。ライセンス費用が低かったため、しばらくの間はOracleの支配に抵抗することができた。

Ingres IIは、ライセンス料が低いことに加え、例えばOracleに比べてリソース要件が低いという利点があり、そのため小型のマシンでも使用できた。一方、操作性がやや難しかったこと、動作するプラットフォームの種類が少なかったこと、Ingres対応アプリケーションが少なかったことなどが欠点だった。

Ingresの性能が他の大規模DBMSと同等であるという理由で、Computer Associatesはライセンス料を大幅に引き上げ、Oracleに対する重要な優位性を失った。Computer Associatesのマーケティング不足とそれに伴う販売不振、そしてこのシステムを熟知し、必要に応じて頼れるIT技術者の不足も、市場シェア低下の一因となった。その結果、Ingresの導入はOracleの導入に取って代わられるケースが増え（2004年時点で全世界で約1万5000件の導入にとどまった）、

2004年、Computer Associates（CA）は、オープンソースライセンスであるCA Trusted Open Source License（CATOSL）の下でIngres R3をリリースしました。このコードには、DBMSサーバーとユーティリティ、文字ベースのフロントエンド、およびアプリケーション開発ツールが含まれています。つまり、Windows 4GL GUIベースの開発環境であるOpenROADを除くすべてのものが同梱されていました。

2005年11月、ガーネット＆ヘルフレッチ・キャピタルは、コンピュータ・アソシエイツと提携し、イングレス・コーポレーションという新会社を設立した。同社は、イングレス、OpenROAD、および接続製品に対するサポートとサービスを提供した。

2006年2月、Ingres CorporationはGNU一般公衆ライセンスの下でIngres 2006をリリースした。Ingres 9.3は2009年10月7日にリリースされた。^{[ 23 ]}これはLinuxとWindowsのみでの新規アプリケーション開発を対象とした限定リリースだった。^{[ 24 ]}

同社はオープンソースコミュニティに注力し、以下の取り組みを行った。

• コミュニティバンドル – Alfresco、JasperSoft、Hibernate、 Apache Tomcat 、Eclipseなどの他のオープンソースプロバイダーやプロジェクトとの提携により、Ingresは自社のプラットフォームとテクノロジーを他のオープンソーステクノロジーと連携させて提供することが可能になります。
  • Ingres Icebreaker BI: 2007年、Ingres CorporationはJaspersoftおよびrPathスタートアップと提携し、このビジネスインテリジェンスソフトウェアベースのアプライアンスをリリースしました。^{[ 25 ]}これは、 rPath LinuxとJasperSoftのビジネスインテリジェンスツールを備えたIngres 2006データベースで構成されていました。 ^{[ 26 ]}ハードウェアは含まれていませんでしたが、ソフトウェアスタックのすべてのコンポーネントが緊密に統合されており、同社がすべてのソフトウェアを自社でサポートしていたため、Ingresはこれをアプライアンスと呼びました。^{[ 27 ]}
  • Ingres CAFÉ (Consolidated Application Foundation for Eclipse) は、カールトン大学の開発者チームによって作成された統合環境であり、ソフトウェアアーキテクトが Java アプリケーション開発を加速および簡素化するのに役立ちます。^{[ 28 ]}
• Ingres Geospatialは、Ingres DBMSに業界標準に準拠した地理空間ストレージ機能を作成するためのコミュニティベースのプロジェクトでした。言い換えれば、地図データを保存し、DBMS内で強力な分析機能を提供するためのものです。^{[ 29 ]}
• Ingresとカールトン大学によって設立された一連のオープンソースブートキャンプは、他のオープンソースコミュニティやプロジェクトと協力して、大学やカレッジの学生や職員にオープンソースの概念と現実を紹介するために2008年に開催されました。^{[ 30 ]}
• その他の活動としては、グローバル・イングレス大学アライアンス、イングレス・エンジニアリング・サミット、イングレス・ジャニターズ・プロジェクト、および複数のオープンソース・イニシアチブへの参加などが挙げられます。

Ingres 10 は、以前のバージョンからのアップグレードをサポートするフルリリースとして、2010 年 10 月 12 日にリリースされました。^{[ 31 ]} 32 ビットおよび 64 ビットLinux、および 32 ビットMicrosoft Windowsで利用可能でした。^{[ 32 ]}

2010年11月、ガーネット＆ヘルフレッチ・キャピタルは、イングレス社の残りの20％の株式を取得した。^{[ 33 ]}

2011年9月22日、Ingres CorporationはActian Corporationに社名を変更し、Vectorwise /Vector、Btrieve / Pervasive PSQL /Zen、OpenROAD 、 Ingresデータベースなどのデータ管理および統合技術に注力するようになりました。

ActianはHCL TechnologiesとSumeru Equity Partnersによって3億3000万ドルで買収されました。^{[ 34 ]} 2021年、HCL TechnologiesはActianの単独所有者となり、ActianはHCLSoftwareのデータおよび分析部門となりました。

2017年4月18日、Actian Xは、トランザクション、分析、ハイブリッドデータワークロードを単一のデータベースから管理するように設計された、初のネイティブ統合型ハイブリッドデータベースとして発表されました。^{[ 35 ]}

Actian X は、Ingres と Vector の機能と能力を組み合わせたもので、列ベースのストレージ、ベクトル処理、マルチコア並列処理などが含まれます。^{[ 36 ]}

• Actian X 用 DataConnect 11: DataConnect は、Ingres アプリケーションとのデータ統合を設計および展開するためのエンドツーエンドのアプリケーション統合ソリューションです。このバンドルには、統合の設計とテストを行うための GUI および開発エンジン、そして展開を行うための本番環境エンジンが含まれています。
• エンタープライズ監視アプライアンス（EMA）：ディスク使用量、I/Oパフォーマンス、トランザクションログファイル、ネットワーク遅延などの主要なシステム機能を監視し、アラートを設定することで、データベースとホストシステムの健全性を維持するのに役立ちます。EMAは早期警告とアラートを提供することで、問題や潜在的な問題を迅速に解決できるようにします。
• クラウドバックアップサービス：Ingresバックアップの保存と管理のための、拡張性とセキュリティに優れたマネージドサービスです。単なるファイルバックアップやシステムバックアップにとどまらず、Ingresとの緊密な連携を前提に設計されています。バックアップエージェントがIngresのチェックポイントとジャーナルを監視し、それらをクラウドストレージに自動的に転送することで、一貫性のあるバックアップと確実なリストアを実現します。
• 地理空間機能：いくつかの地理空間機能強化が行われ、中でもESRI向けArcGISプラグインは注目に値します。このプラグインにより、ArcGISデスクトップツールでIngres地理空間データを視覚化および操作できるようになります。R-Treeインデックスの3Dサポートとインライン地理空間関数の追加により、クエリのパフォーマンスが向上し、地理空間フィーチャのコーディングが大幅に簡素化されます。
• 新機能と機能強化：MERGEサポート、クエリ最適化のための再利用ヒューリスティック、ネットワーク通信の圧縮、ログファイルの自動ローテーション、BLOB暗号化など。

2024年、ActianはActian Xブランドを廃止し、そのすべての機能をIngres 12.0に統合することを決定しました。

Ingresはディスク指向のDBMSであり、デフォルトではn進ストレージモデル（NSM）^{[ 51 ]} 、別名行ストアを採用しています。

しかし、Actianは最新バージョンのIngres（Actian X）にカラム型ストレージを組み込み、OLAPタスクのパフォーマンスを向上させています。Actian Xには、従来のIngresと、Actian Vectorと同じエンジンであるX100の2つのストレージエンジンがあります。

現在「Actian X Hybrid Database」というブランド名が付けられていますが、「ハイブリッド」という用語は、ハイブリッドストレージモデル（つまり、行と列の両方）を採用することでOLTPとOLAPの両方のタスクを実行できる能力を指しており、ハイブリッドストレージアーキテクチャを持っているという意味ではありません。^{[ 52 ]}

ストレージ構成に関して、Ingresはヒープ、ハッシュ、ISAM、Bツリーをサポートしています。^{[ 53 ]}

Ingres はデフォルトで ISAM (Index Sequential Access Method) をインデックス データ構造として選択しますが、オプションとして B+ ツリー、ハッシュ テーブル、および R-ツリーも提供します。Actian X では、X100 テーブルでのみ利用可能な他の 2 つのオプションもあります。^{[ 54 ]}

• X100_IX：デフォルト。プライマリ（クラスタ化）インデックスを作成します。テーブルごとにプライマリインデックスは1つのみ許可されます。
• X100_SI：X100テーブルの追加列にセカンダリインデックスを作成します。VWSIとして指定することもできます。パーティションテーブルではセカンダリインデックスはサポートされていません。

Ingresは、マルチバージョン並行性制御（MVCC）、決定論的並行性制御、および2相ロック（デッドロック検出）を使用しています。^{[ 55 ]}

Ingres は、一貫性を優先するものから並行性を最大化するものまで、Serializable、Repeatable Read、Read Committed、Read Uncommitted の 4 つの分離レベルをサポートしています。Serializable はデフォルトの分離レベルであり、最も強力な一貫性保証を提供します。^{[ 56 ]}

Ingres は、ハッシュ結合、ソートマージ結合、ネストループ結合アルゴリズムによる結合をサポートしています。クエリ最適化ツールは、クエリの分析に基づいて使用する結合アルゴリズムの種類を決定します。ネストループ結合は、相関変数とテーブル名がランダムな順序で任意に使用される非連結クエリで最もよく見られます。結合句でどちらのテーブルにも制約がなく、結合される行が空間的に連続している場合、クエリ最適化ツールはソートマージ結合またはハッシュ結合を選択する可能性が高くなります。^{[ 57 ]}

インストールは、インストールIDによって命名されることがよくあります。この識別子は、大文字と小文字を区別する2文字で構成され、先頭はアルファベット1文字です。デフォルトは「II」です。インストールIDは、Ingresサーバーがリッスンするポートを計算するために使用されます。たとえば、「II」は、サーバーがポート21064とその7つ後のポートでリッスンしていることを示します。

ホスト（実機または仮想マシン）には複数のIngresインストールが存在する可能性がありますが、クライアントとコンポーネントが正しいインストールとやり取りできるように、各インストールには一意の識別子が必要です。

1つのインストールで複数のインストールIDを使用できます。典型的な例としては、サーバー上で8つ以上のプロセスを実行する必要がある場合が挙げられます。また、Ingresデータベースサーバー（iidbms）とIngres通信サーバー（iigcc）は慣例として同じインストールIDを使用しますが、必ずしもそうする必要はありません。

インストール先では、いくつかの重要なパスを指定する必要があります。これらのパスは再インストールしない限り変更されないため、慎重に選択してください。

パスは以下の表に示されています。「II_」という接頭辞は、これらのパスが「II」インストール用であることを示すものではありません。インストールIDに関係なく、各インストールにはそれぞれ独自の変数セットがあります。

Ingresのインストール（またはインスタンス）は、複数のデータベースをサポートでき、各データベースはインストールに登録されている任意のユーザーが所有できます。インストールでは、複数のデータベースに同時にアクセスできます。データベースの数は設定可能です。ただし、これは同時に使用できるデータベースの数を制限するだけであり、実際にはもっと多くのデータベースを作成できます。

Ingresサーバーをインストールすると、「iidbdb」と「imadb」というデータベースが作成され、ユーザー「$ingres」が所有します。iidbdbデータベースは「マスターカタログデータベース」とも呼ばれ、インストール自体を管理するための多くの特別なテーブルが含まれています。imadb（管理アーキテクチャデータベース）データベースにも、インストールの管理に使用される登録済みオブジェクトが含まれています。

特に注目すべき点は、データベースのサイズが事前に設定されていないことです。インストールされた各データベースは、ディスクの空き容量が許す限り、サイズを拡張できます。