11種類のデータベースを理解する：総合ガイド

データベースは、膨大な量の情報を保存、検索、管理するために必要な構造と効率性を提供する、現代のデータ管理のバックボーンです。 適切なデータベースの選択は、アプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティに大きな影響を与えます。

本記事では、11 種類のデータベースを取り上げ、その機能、一般的な使用例、およびデータベースが得意とするビジネ スシナリオについて解説します。

InterSystems IRISは、本記事で取り上げた多くの主要なデータベースタイプをすべてサポートし、優れたパフ ォーマンスと柔軟性を備えた幅広いデータベース要件に対応できる、汎用性の高い堅牢なソリューションを提供します。

データベース管理システム： エンドユーザー、アプリケーション、およびデータベースそのものと相互作用してデータを取得・分析し、効率的なデータ管理と検索を実現するソフトウェアアプリケーション。

クラウドデータベース：クラウドコンピューティング技術によって構築、デプロイ、アクセスされ、拡張性とリモートアクセスを提供するデータベース。

オンプレミスデータベース：組織独自のインフラストラクチャ内のローカルサーバーにホストされ、管理されるデータベース。

ハイブリッドデータベース：クラウドとオンプレミスの両方のソリューションを組み合わせ、両方の環境の利点を活用するデータベース。

集中型データベース：単一の場所、通常は中央サーバーまたはデータセンター内に保存、管理、管理されるデータベース。

構造化データ：リレーショナルデータベースの行や列など、あらかじめ定義されたスキーマに編成されたデータ。

非構造化データ： テキスト、画像、動画など、あらかじめ定義された形式や構造を持たないデータで、分析・管理には高度な処理技術が必要。

リレーショナル・データベースは、おそらく最もよく知られ、広く使われているタイプのデータベースです。 データは行と列からなる表に整理されます。 各テーブルは異なるエンティティを表し、これらのエンティティ間の関係はキーとインデックスを通じて定義されます。

構造化クエリー言語（Str uctured Query Language：SQL）はリレーショナル・データベースとの対話に使用され、強力なデータ操作とクエリーを可能にします。

使用例

リレーショナル・データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です。：

• 関係が明確に定義された構造化データ
• 高レベルのデータ整合性と一貫性
• 複雑なクエリーとトランザクション管理

実例

• 従来のビジネス・アプリケーション：リレーショナル・データベースは、顧客関係管理（CRM）システムや企業資源計画（ERP）システムなど、複雑な関係を持つ構造化データを必要とするアプリケーションに最適です。
• 金融システム：トランザクションを確実に処理し、データの整合性を維持できるリレーショナル・データベースは、銀行や金融のアプリケーションに最適です。
• 在庫管理：リレーションシップとトランザクションを強力にサポートするリレーショナル・データベースは、在庫の追跡やサプライチェーンの管理に適しています。

リレーショナル・データベースは通常、行ストアか列ストアのどちらかであるが、両方の場合もあります。

カラム・ファミリーのストアは、データを行ではなくカラムに整理し、大規模なデータセットの効率的な保存と検索を可能にします。

使用例

カラム・ファミリ・ストアは、次のようなアプリケーションに最適です：

• 大規模データセットの効率的な保存と検索。
• スケーラブルなデータモデル。
• 高性能なリードとアペンド操作。

実例

• ビッグデータ分析：カラムファミリー・ストアは、大規模なデータ処理と分析に優れています。
• 履歴データ：ログやメトリクスなどの履歴データの保存やクエリに最適です。
• ロギング：カラム・ファミリ・ストアは、アプリケーションやシステムによって生成されたログ・データを効率的に保存し、取り出すことができます。

行指向データベースとしても知られるこのタイプのストレージは、レコードタイプごとにデータを整理します。 この伝統的な方法は、特定のレコードに関連するすべてのデータを隣同士に並べることで、データを素早く保存します。

使用例

行ストレージは、以下のようなアプリケーションに適しています：

• 頻繁な挿入と更新
• トランザクション処理

実例

• トランザクション・データベース: 頻繁に更新を行うデータベースは、行ストレージの特異性と適応性から恩恵を受けます。
• ユーザー管理と認証:ロウ・ストレージは、ユーザー情報の正確性と一貫性を保つのに適しています。

InterSystems IRISは、行ストアと列ストアの両方をサポートしています。

NoSQLデータベースは、データベース設計に柔軟なアプローチを提供し、さまざまなデータモデルを可能にします。 構造化されていない、または半構造化された大量のデータを扱うように設計されているため、さまざまなデータタイプを必要とする最新のアプリケーションに最適です。

以下は、利用可能なNo SQLデータベースのタイプの例です：

ドキュメント・データベースは、一般的にJSONやBSONなどのフォーマットを使って、ドキュメントのような構造でデータを保存します。

使用例

ドキュメント・データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• コンテンツ管理システム：文書データベースは、ウェブコンテンツ、ブログ、記事の保存と管理に適しています。
• Eコマース・プラットフォーム：商品カタログや顧客データを効率的に扱うことができ、時とともに進化する柔軟なスキーマが可能。
• リアルタイム分析：ドキュメント・データベースは、JSONデータに対するリアルタイムのデータ分析やレポーティングを必要とするアプリケーションに最適です。

実例

• 柔軟なスキーマを持つ半構造化データ。
• 高速でスケーラブルな読み書きが可能。
• 単一の文書に格納する必要がある複雑なデータ構造。

InterSystems IRISは、ドキュメント指向のストレージをサポートし、企業がコンテンツ管理システムやeコマース・プラットフォーム向けに半構造化データや柔軟なスキーマを効率的に管理できるようにします。

キーバリューストアはNoSQLデータベースの中で最もシンプルなタイプで、データをキーと値のペアとして格納します。 パフォーマンスが高く、大量のデータを低レイテンシーで処理ができます。

使用例

キー・バリュー・ストアは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• 低遅延で高性能なデータ検索。
• シンプルでわかりやすいデータ構造。
• 大量のキー・バリュー・データを処理するスケーラビリティ。

実例

• キャッシュ:キー・バリュー・ストアは、頻繁にアクセスされるデータをキャッシュし、プライマリ・データベースの負荷を軽減するのに最適です。
• セッション管理：ウェブアプリケーションのユーザーセッションを効率的に管理し、セッションデータに素早くアクセスできます。
• シンプルなデータ・ストレージ：キー・バリュー・ストアは、コンフィギュレーションや設定などのシンプルなデータ構造を保存するのに理想的です。

グラフ・データベースは、データをノードとエッジに格納し、エンティティとその関係を表現します。

使用例

グラフ・データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• データ間の複雑な関係のモデリングとクエリ。
• 高性能なグラフの走査と解析。
• 変化するデータ構造に適応する柔軟性。

実例

• ソーシャルネットワーク：グラフデータベースは、社会的なつながりや相互作用をモデル化するのに理想的です。
• 不正検知：金融取引のパターンや異常を効果的に検知することができます。
• レコメンデーション・エンジン：グラフ・データベースは、ユーザーの嗜好や関係性を分析し、パーソナライズされたレコメンデーションを提供することができます。
  

インメモリデータベースは、システムのメインメモリ（RAM）に直接データを格納するため、非常に高速なデータアクセスと処理が可能です。 このため、リアルタイムのパフォーマンスと低レイテンシのデータ検索を必要とするアプリケーションに最適です。

使用例

インメモリデータベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• 低レイテンシーのデータアクセスと高速パフォーマンス。
• リアルタイムのデータ処理と分析。
• トランザクションの多いアプリケーションのための高いスループット。

実例

• リアルタイムデータ処理：インメモリデータベースは、金融取引プラットフォームやIoTデータストリームなど、リアルタイムでデータを処理する必要があるアプリケーションに最適です。
• キャッシュ：頻繁にアクセスされるデータをキャッシュするために使用でき、ウェブアプリケーションのパフォーマンスを大幅に向上させ、プライマリ・データベースの負荷を軽減します。
• 高速トランザクション：インメモリデータベースは、オンラインゲームやリアルタイム入札システムなど、高速トランザクション処理を必要とするアプリケーションに適しています。

InterSystems IRISは、インメモリデータハンドリングを提供し、低レイテンシアクセスとリアルタイムデータ処理を保証し、高速トランザクションとリアルタイム分析に最適です。

時系列データベースは、タイムスタンプ付きデータの保存とクエリに最適化されており、時間の経過に伴う変化を追跡するアプリケーションに最適です。 時系列データベースは、大量の時系列データを効率的に処理し、時間間隔に基づ く複雑なクエリをサポートするように設計されています。

使用例

時系列データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• タイムスタンプ付きデータの効率的な保存と検索。
• 時間間隔に基づく複雑なクエリ。
• 大容量データの書き込みと読み取りのスループットが高い。

実例

• IoTデータ：時系列データベースは、センサーの読み取り値や遠隔測定データなど、モノのインターネット（IoT）デバイスからのデータを保存・分析するのに最適です。
• 金融市場データ：高頻度取引データ、株価、その他の金融指標を効率的に扱うことができます。
• 監視システム：時系列データベースは、サーバーパフォーマンスメトリクスやアプリケーションログなどの監視システムからのデータの保存やクエリに適しています。
  

オブジェクト指向データベースは、オブジェクト指向プログラミングで使われるように、データをオブジェクトの形で格納します。

2025年3月現在、InterSystems IRISは最も普及している オブジェクト指向データベースである。

使用例

オブジェクト指向データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• オブジェクト指向プログラミング言語とのシームレスな統合。
• 複雑なデータ型の保存と操作。
• 自然で直感的なデータモデリング。

実例

• CAD/CAMシステム：オブジェクト指向データベースは、コンピュータ支援設計（CAD）やコンピュータ支援製造（CAM）システムなど、複雑なデータモデルの保存や操作を必要とするアプリケーションに最適です。
• マルチメディア・アプリケーション：画像、オーディオ、ビデオファイルなどの複雑なデータ・タイプを効率的に扱うことができるため、マルチメディア・アプリケーションに適しています。
• 複雑なデータモデル：オブジェクト指向データベースは、複雑なデータ構造の表現と操作を必要とするアプリケーションに適しています。

分散型データベースは、データを複数のノードや場所に分散し、スケーラビリティ、フォールトトレランス、高可用性を提供します。

ユースケース

分散型データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• データとユーザーベースの増加に対応する拡張性。
• 高可用性とフォールトトレランス。
• 異なる地域にまたがる低遅延アクセス。

実例

• グローバルなアプリケーション：分散データベースは、低レイテンシーと高可用性を確保しながら、地理的に異なる場所にいるユーザーにサービスを提供する必要があるアプリケーションに最適です。
• スケーラブルなシステム：負荷やデータ量の増加に対応するために水平方向のスケーリングが必要なアプリケーションに適しています。
• 高可用性：分散型データベースは冗長性と耐障害性を備えているため、アップタイムが不可欠なミッションクリティカルなアプリケーションに最適です。

InterSystems IRISは、分散データベース・アーキテクチャをサポートし、高可用性とスケーラビリティのための堅牢なソリューションを提供します。 その柔軟な導入オプションにより、企業は複数のノードにまたがるアプリケーションを効率的に管理し、拡張することができます。

マルチモデルデータベースは、リレーショナル、ドキュメント、グラフ、キーバリューといった複数のデータモデルを単一のデータベースシステム内でサポートします。

使用例

マルチモデルデータベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• 複数のデータモデルを扱える汎用性。
• 単一システム内での多様なデータタイプの統合。
• ハイブリッドワークロードの効率的な管理。

実例

• 柔軟なデータストレージ：マルチモデルデータベースは、リレーショナルデータやJSONドキュメントなど、様々なデータタイプの統合を必要とするアプリケーションに最適です。
• ハイブリッド・アプリケーション：ハイブリッド・ワークロードを効率的に処理し、トランザクション処理と分析処理の両方をサポートします。
• 複雑なデータ処理：マルチモデルデータベースは、異なるモデル間の複雑なデータ構造を管理し、クエリを実行する必要があるアプリケーションに適しています。

InterSystems IRISは、堅牢なマルチモデルデータベースプラットフォームであり、リレーショナル、ドキュメント、キーバリューなどの様々なデータモデルをシームレスにサポートします。 この汎用性により、企業は複雑なデータを効率的に管理し、単一の統一システム内で複数のデータタイプを統合することができます。

グラフデータベースは、しばしばグラフデータベースと呼ばれ、ノード、エッジ、プロパティで構成されるグラフ構造でデータを格納します。 グラフデータベースは、データ内の複雑な関係を表現し、クエリするように設計されているため、相互に関連するデータポイントを含むアプリケーションに最適です。

使用例

グラフデータベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• データ間の複雑な関係のモデリングとクエリ。
• 高性能なグラフの走査と解析。
• 変化するデータ構造に適応する柔軟性。

実例

• ソーシャルネットワーク:グラフデータベースは、ユーザー間のソーシャルなつながりや相互作用のモデリングや分析に最適です。
• 不正検知：金融取引のパターンや異常を効率的に検知し、不正行為の特定に役立てる。
• レコメンデーション・エンジン：グラフ・データベースは、ユーザーの嗜好や関係性を分析し、パーソナライズされたレコメンデーションを提供します。
  

階層型データベースは、データを整理するためにツリー状の構造を使用し、各レコードは1つの親と複数の子を持つ可能性があります。 このモデルは、データ要素間に明確な階層関係があるアプリケーションに特に効果的です。

ユースケース

階層型データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• 明確で階層的なデータ関係。
• シンプルなツリー構造のデータ構成。
• 階層的コンテキストにおける効率的なデータ検索。

実例

• レガシー・システム：レガシー・アプリケーションやシステムでは、データ関係が自然に階層化されているため、階層型データベースをよく見かけます。
• ファイル管理システム：ファイル・ディレクトリや組織構造を効率的に管理できます。
• 地理情報システム（GIS）：階層型データベースは、地域が入れ子になっている地理データを保存するのに便利です。
  

ネットワーク・データベースは、階層型データベースに似たグラフ構造を使用するが、より複雑な関係を持ちます。 各レコードは複数の親ノード、子ノードを持つことができ、より複雑なデータモデルが可能です。

使用例

ネットワーク・データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• 多対多の関係のモデリング。
• 複雑で動的なデータ構造。
• 相互接続されたデータポイントの効率的な管理

実例

• 電気通信：ネットワーク・データベースは、ネットワーク接続と関係のモデリングと管理に適しています。
• 輸送ネットワーク：輸送システムにおける複雑な関係やルートを効率的に処理することができます。
• 複雑な在庫システム：ネットワークデータベースは、多面的な関係を持つ在庫を管理する必要があるアプリケーションに最適です。

空間データベースは、地理座標、地図、幾何学的形状などの空間データを格納し、照会するために最適化されています。

使用例

空間データベースは、以下のようなアプリケーションに最適です：

• 空間データの保存とクエリ
• 空間的関係と地理的特徴の分析
• 位置情報の効率的な管理

実例

• 地理情報システム（GIS）：空間データベースは、地図や空間的特徴などの地理データの保存と分析に不可欠です。
• 位置情報サービス：ナビゲーションアプリやジオフェンシングなど、ユーザーの位置に基づいたサービスを提供するアプリケーションのデータを効率的に管理できます。
• 都市計画：空間データベースは、都市のインフラ、土地利用、環境データのモデリングや分析に役立ちます。

InterSystems IRISは、現代ビジネスの多様なニーズに対応するために設計された包括的なデータ・プラットフォームです。 リレーショナル・ストレージ、ドキュメント・ストレージ、キー・バリュー・ストレージ、カラムナー・ストレ ージなど、複数のデータモデルを統合しているため、企業は単一のシステム内で多様なデータタイプを扱うことができます。

高いパフォーマンスのために構築されたInterSystems IRISは、低レイテンシのデータアクセスと迅速なトランザクション処理を提供します。 そのスケーラブルなアーキテクチャにより、企業はパフォーマンスを低下させることなく、増大するデータ量とユーザー要求を管理することができます。

このプラットフォームはリアルタイムのデータ分析をサポートしており、企業は洞察力を高め、データに基づいた意思決定を迅速に行うことができます。

優れた相互運用性を持つInterSystems IRISは、既存のシステムやデータソースとのシームレスな統合を可能にします。 業界標準のプロトコルとAPIをサポートしているため、多様なアプリケーションを簡単に接続し、業務を効率化することができます。

データの暗号化、アクセス制御、監査機能などの包括的なセキュリティ機能により、企業は機密データを保護し、規制要件へのコンプライアンスを確保することができます。

InterSystems IRISは、統合開発環境と複数のプログラミング言語のサポートにより、開発と配備を簡素化します。 このプラットフォームは、オンプレミス、クラウド、ハイブリッド環境などの柔軟な導入オプションを提供し、さまざまなビジネスニーズに対応します。

どのような方法でデータを管理していても、InterSystems IRIS がお手伝いします。 詳しくは、お問い合わせいただくか、インターシステムズのIRIS製品ページをご覧ください。