ドキュメントデータベースと聞くと、何を思い浮かべますか？
もしかしたら、ただの退屈なデータの塊と思うかもしれません。
しかし、現代のビジネスにおけるデータ管理の革新者として、ドキュメントデータベースがいかに役立つかを知ったら、その見方は一変するでしょう。
本記事では、単なるデータの保存場所を超え、データの世界を革新するドキュメントデータベースの魅力に迫ります。
データ構造の柔軟性からクエリの高速処理まで、ビジネスの可能性を広げるこのテクノロジーの力に、あなたもきっと驚くはずです。
ドキュメントデータベースとは
ドキュメントデータベースは、NoSQLのデータベース管理システム(DBMS)の一種で、データを「ドキュメント」として保存します。
ドキュメントは、一般的な文章の文書とは異なり、データベースの世界では、データのまとまりや要素を指します。
このドキュメントは、JSON（JavaScript Object Notation）という形式で書かれることが多く、ウェブ上でデータをやり取りする際によく使われる形式です。
ドキュメントデータベースの種類
NoSQLの一種であるドキュメントデータベースの他に「キーバリューストア」「カラムストア」「グラフストア」があります。
キーバリューストア
キーバリューストア（レコードストア）は、その名の通り、キーと値のペアでデータを格納する最もシンプルな形式のNoSQLデータベースです。
一見RDBと同じように見えますが、No SQLではキーでのアクセスが前提になります。
このタイプのデータベースは、高速な読み書きが可能で、大量のデータを効率的に処理することができます。
キーバリューストアは、Webアプリケーションのセッション情報や、ショッピングカートのような一時的なデータの保存に適しています。
カラムストア
カラムストアは、カラムごとにデータを集計とアクセスをすることを目的としたデータベースです。
このタイプは、特に時系列データやビッグデータの分析に適しており、高いスケーラビリティとパフォーマンスを提供します。
カラムストアは、大規模なデータウェアハウスやリアルタイム分析に利用されることが多いです。
グラフストア
グラフストアは、エンティティ間の関係をグラフとして表現することに特化しています。
このタイプのデータベースは、複雑なネットワークや相互関係を持つデータの分析に非常に適しています。ソーシャルネットワークの分析、推薦システム、知識グラフなど、関係性が重要なアプリケーションでの利用が見られます。
これらのNoSQLデータベースの種類は、それぞれ異なる特性を持ち、現代の多様なデータ処理のニーズに応えるための選択肢を提供しています。
ドキュメントデータベースが注目される背景
ドキュメント データは、Customer 360、レコメンデーション エンジン、パーソナライゼーション、運用データストアなどの戦略的データアプリケーションやユースケースにとって重要な資産になりつつあります。
その結果、世界中の企業がデジタル変革の取り組みにおいて、JSON データを使用したドキュメントデータストアを最優先事項にするようになりました。
Forrester Researchによると、最新のリアルタイムアプリケーションを大規模にサポートするこのニーズを満たすドキュメントデータベースの出現傾向が高まっていると報告しています。
背景として、ドキュメントデータベースは、JSON によって提供される柔軟なデータ モデルを使用し、半構造化データセットを操作します。
そのため、ドキュメントデータベースは、医療記録、小売顧客データ、ソーシャル メディア データなどの複雑な現実世界のシナリオを処理するのに最適です。
柔軟なスキーマにより、システム・オブ・エンゲージメント、システム・オブ・オートメーション、IoT およびエッジ システム、システム・オブ・レコードからのデータを保存およびクエリできます。
今日のデータの80%は構造化されておらず、60%の割合で増加しています。
ドキュメントデータベースの特徴
ドキュメントデータベースには次のような特徴があります。
柔軟な構造
ドキュメントデータベースの大きな特徴は、その柔軟性です。
従来のデータベースのように厳格な「テーブル」と「カラム」の構造を持たず、ドキュメントごとに異なるデータ構造を持つことができます。
直感的なデータモデル
ドキュメントは読みやすく、直感的な形式でデータを表現するため、開発者はデータベースの操作やデータの理解がしやすくなります。
ドキュメントデータベースのメリット
ドキュメントデータベースには次のようなメリットがあります。
スケーラビリティ
ドキュメントデータベースは、大量のデータや急激なアクセス増加にも柔軟に対応できます。
ギガバイトからペタバイトまで拡張できるのでビジネスの成長に合わせてデータベースが順応してくれます。
開発の効率化
柔軟なデータ構造のため、アプリケーションの開発が容易になります。データの変更や追加がシンプルで、開発者の作業効率が向上します。
多様な用途に対応
ECサイトの製品情報管理、ブログやニュースサイトのコンテンツ管理、顧客情報の保管など、多様な用途で使用することができます。
ドキュメントデータベースのデメリット
一方で、次のようなデメリットもあります。
検索機能の限界
複雑なクエリや特定の検索には最適化されていないことがあります。
一貫性の問題
データの一貫性を保つことが難しい場合があります。
これは、特に分散環境で顕著になることがあります。
ドキュメントデータベースは、その柔軟性と直感的な操作性で、現代のデータマネジメントに革新をもたらしています。
特に、構造の異なる多様なデータを扱う場合や、迅速な開発が求められるプロジェクトにおいて、その価値を発揮します。
ドキュメントデータベースのユースケース
ドキュメントデータベースは様々業界で様々な用途で利用されています。
金融サービス
多くの市場データプロバイダーは、信用報告書、小売財務報告書、顧客報告書、または雇用記録を提供しています。
ドキュメントデータベースは、データベースレベルでJSON をシームレスに操作できるため、アプリケーション開発が簡素化され、ロジックのエラーが減少します。
また、ローンおよび住宅ローンの処理、詐欺防止、投資ポートフォリオ管理などでも利用できるだけでなく、金融機関はリアルタイム分析を利用して、不審な取引や異常なアクティビティを即座に検出し、詐欺を防止します。
IoTデバイス
センサー、エンジン、またはテレメトリを備えたあらゆるデバイスでは、データを JSON 形式で保存することが増えています。
つまり、リアルタイム データを大規模に保存して活用することで、より優れた追跡、管理、最適化、レポート作成が可能になります。
Eコマースのパーソナルレコメンデーションと在庫管理
Eコマースプラットフォームでは、ユーザーの購買履歴や閲覧履歴をリアルタイムで分析し、個々のユーザーに合わせた商品をおすすめすることが可能です。
また、販売動向を即座に把握し、在庫管理を最適化することもできます。
ソーシャルメディア
ソーシャル・メディア・プラットフォームは、デフォルトの転送方法としてJSONを使用するAPIを介して開発者とデータを共有します。
リアルタイムのレコメンデーション、リスク管理、不正行為の検出のためにソーシャル メディアのデータを統合するアプリケーションは、ドキュメントベースになります。
Aerospike Document Databaseとは
Aerospike Document Databaseは高性能かつスケーラブルで信頼性の高いNoSQLデータベースを提供。
ハイブリッドアーキテクチャによりTCOを削減します。
また、複雑なデータセットとワークロードを保存、検索、管理するための JSONPathクエリサポーを含む、JSONドキュメントモデルとJavaプログラミングモデルをサポートします。
ドキュメントデータベースストレージ
Aerospike Document Databaseを使用すると、開発者はJSONドキュメント データを Aerospike Collection Data Type (CDT) オブジェクトとして作成および保存し、JSONPath構文を使用してアクセス、クエリ、および変更できるようになります。
CDT APIは、オブジェクト内でのリスト、マップ、さらにはドキュメント指向の操作を容易にし、ネットワークのオーバーヘッドとクライアント側の計算を削減します。
CDT操作は非常に効率的で、読み取りまたは書き込み呼び出しにほとんどオーバーヘッドがかかりません。
ドキュメントのインデックス作成
リアルタイム パフォーマンスとペタバイト規模のスケーリングを実現するための最も強力なテクノロジの 1 つは、セット インデックスとセカンダリ インデックスの使用です。
インデックスは、クエリに対するデータベース全体の不必要なスキャンを避けるために使用されます。
すべての Aerospikeインデックス操作は、強化されたファイングレイン セカンダリ インデックスを含むドキュメント データベース操作に使用できます。
Aerospike Document Databaseは、強力なAerospike Expressions機能もサポートしています。
式は、レコードのメタデータとデータをクエリおよび操作するためのドメイン固有の言語です。
式を使用したクエリは、Aerospike のドキュメントやその他のデータセットに対して高速かつ効率的な値ベースの検索を実行できます。
JSONPathを使用したドキュメントデータベースクエリ
CDT API には、XML の W3C XPath 標準をモデルとしたよく知られたJSONPath標準を使用して Aerospike Document API を構築するために必要なすべてのプリミティブが含まれています。
XPath と同様に、JSONPathはファイルシステムのようなナビゲーション構文を介した CRUD 操作をサポートします。
JSONPathクエリを使用すると、開発者は JSONPath演算子、関数、フィルターを使用して、Aerospike bin に保存されているドキュメントをクエリできます。
開発者は、関連するレコード キーとドキュメントを保存するビン名を指定して JSONPathクエリを Aerospike に提供し、クエリに一致するデータを取得します。
ドキュメントデータベースまとめ
ドキュメントデータベースは、現代のデータマネジメントに革命をもたらすテクノロジーです。
JSON形式の柔軟なデータ構造で、データを効率的に保管し、容易に操作することができます。
特に、ビジネスの成長や変化に対応するスケーラビリティは、データマネジメント新しい標準を示しています。
ドキュメントデータベースについて詳しく知りたい方はぜひこちらからお問合せください。
参考：Aerospikeドキュメントデータベースについて知っておくべき5つのこと（英語）
https://aerospike.com/blog/will-your-document-data-store-handle-the-10x-growth-of-json-data/
