分散データベースとは？仕組みや種類・メリットをわかりやすく解説

分散データベースの仕組み

分散データベースのは、大きく分けて以下の3つの要素から構成されている。

データの分散

分散データベースでは、データを複数のコンピュータに分散して保存する。データの分散方法には、以下のようなものがある。

• 水平分散：データを属性やレコード単位で分散する。
• 垂直分散：データをテーブル単位で分散する。
• 混合分散：水平分散と垂直分散を組み合わせる。

データの整合性

分散データベースでは、複数のコンピュータに分散されたデータの整合性を維持する必要がある。データの整合性を維持する方法には、以下のようなものがある。

• トランザクション制御：データの変更を一連の操作として管理する。
• 複製：データを複数のコンピュータに複製して、整合性を保つ。

アクセス制御

分散データベースでは、複数のコンピュータからデータにアクセスできるようにする必要がある。アクセス制御には、以下のようなものがある。

• データベースアクセス権：データベースにアクセスできるユーザーやグループを制御する。
• データアクセス権：データにアクセスできるユーザーやグループを制御する。

分散データベースのメリット

分散データベースの事例としては、以下のようなものが挙げられる。

Google 検索

Google 検索は、膨大な量のウェブページの情報を処理するために、分散データベースが用いられている。

Google 検索では、クローラーと呼ばれるプログラムがウェブページを巡回して情報を収集し、インデックスと呼ばれるデータベースに格納する。インデックスは、分散データベースである「Bigtable」によって管理されており、膨大な量のデータを高速に処理することができる。

Amazon ショッピング

Amazon ショッピングは、膨大な量の商品情報や注文履歴を処理するために、分散データベースが用いられている。

Amazon ショッピングでは、商品情報や注文履歴などのデータは、分散データベースである「DynamoDB」によって管理されている。DynamoDBは、水平分散型の分散データベースであり、データの追加や削除、更新を効率的に行うことができる。

Facebook

Facebookは、膨大な量のユーザー情報や投稿情報を処理するために、分散データベースが用いられている。

Facebookでは、ユーザー情報や投稿情報などのデータは、分散データベースである「Hadoop」によって管理されている。Hadoopは、オープンソースの分散データ処理フレームワークであり、大量のデータを効率的に処理することができる。

LINE

LINEは、膨大な量のユーザー情報やメッセージ情報を処理するために、分散データベースが用いられている。

LINEでは、ユーザー情報やメッセージ情報などのデータは、分散データベースである「Couchbase」によって管理されている。Couchbaseは、水平分散型の分散データベースであり、リアルタイムで更新されるデータを効率的に処理することができる。

分散データベースのデメリット

分散データベースは、大規模なデータの処理や可用性の向上、パフォーマンスの向上などのメリットがある一方で、以下のデメリットもある。

複雑さ

分散データベースは、複数のコンピュータにデータを分散して保存するため、以下の設計や運用が複雑となる。

• データの分散方法や整合性の維持方法を検討する必要がある。
• 複数のコンピュータの監視や管理を行う必要がある。

コスト

分散データベースを導入・運用するには、複数のコンピュータを用意する必要があるため、以下のコストがかかる。

• コンピュータの購入や保守費用
• ネットワークの構築や運用費用

セキュリティ

分散データベースは、複数のコンピュータにデータを分散して保存するため、データの暗号化やアクセス制御などの対策を行う必要がある。

分散データベースとブロックチェーンの違い

分散データベースとブロックチェーンは、どちらも複数のコンピュータにデータを分散して格納する技術である。しかし、両者にはいくつかの重要な違いがある。分散データベースとブロックチェーンの相違点は、以下の点である。

データの整合性の維持方法

分散データベースでは、中央の管理者がデータの整合性を維持する。一方、ブロックチェーンでは、ブロックチェーンに記録されたデータのハッシュ値を検証することで、データの整合性を維持する。

データの変更の可否

分散データベースでは、データの変更は容易に行うことができる。一方、ブロックチェーンでは、データの変更は非常に困難である。

データの利用目的

分散データベースは、さまざまなデータの管理に活用できる。一方、ブロックチェーンは、特に信頼性や透明性が求められるデータの管理に活用される。

分散データベースとブロックチェーンの用途

分散データベースは、以下の用途に活用されている。

• Webサイト
  • 商品情報やニュース記事など、大量のデータを扱うWebサイトでは、分散データベースが用いられることが多い。
• ソーシャルメディア
  • ユーザーの投稿やコメントなど、膨大なデータを扱うソーシャルメディアでは、分散データベースが用いられることが多い。
• eコマース
  • 商品の在庫情報や注文履歴など、リアルタイムで更新されるデータを扱うeコマースでは、分散データベースが用いられることが多い。
• ゲーム
  • ゲームのキャラクターやアイテムなどのデータを扱うゲームでは、分散データベースが用いられることが多い。
• IoT
  • センサーから収集される大量のデータを扱うIoTでは、分散データベースが用いられることが多い。

ブロックチェーンは、以下の用途に活用されている。

• 暗号通貨
  • 暗号通貨の取引記録を管理するために、ブロックチェーンが用いられる。
• サプライチェーン管理
  • 商品の製造から流通までの情報を管理するために、ブロックチェーンが用いられる。
• 不動産登記
  • 不動産の所有権や権利関係を管理するために、ブロックチェーンが用いられる。
• 投票
  • 投票結果の改ざんを防止するために、ブロックチェーンが用いられる。