データベースの種類と特徴 / Explanation-of-database-types

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データベースの種類と特徴 RDBとNOSQLの違いを理解して正しく選ぶ tech.make #1

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データベースを正しく選択すること      What is it?

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データベースを正しく選択すること  ↓  プロジェクトの成功には必要不可欠  What is it?

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データベースは    何を基準に選んでいますか？  What is it?

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データベースの選ぶには    特徴を掴むことが大切  What is it?

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データベースの    種類と特徴を理解しよう！  What is it?

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1. 自己紹介  2. RDBとNOSQL  3. ACIDとCAP定理とBASE  4. アーキテクチャとデータモデル  5. まとめ  あじぇんだ

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1. 自己紹介  2. RDBとNOSQL  3. ACIDとCAP定理とBASE  4. アーキテクチャとデータモデル  5. まとめ  あじぇんだ

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自己紹介  曽根壮大（35歳）  Have Fun Tech LLC 代表社員    そ　ね　　たけとも  ● 日本PostgreSQLユーザ会勉強会分科会担当  ● 3人の子供がいます（長女、次女、長男）  ● 技術的にはWeb/LL言語/RDBMSが好きです  ● コミュニティが好き

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No content

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本書きました 

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1. 自己紹介  2. RDBとNOSQL  3. ACIDとCAP定理とBASE  4. アーキテクチャとデータモデル  5. まとめ  あじぇんだ

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RDBとNOSQL      RDBとNOSQL

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RDBとNOSQL  ↓  なにが違うのか？  RDBとNOSQL

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RDBとNOSQL アーキテクチャ / データモデルマスタ型 P2P型その他リレーショナル MySQL PostgreSQL ProxySQL pgpool-2 キーバリュー Redis Memcached Redis Cluster カラム指向 Redshift Cassandra ドキュメント指向 MongoDB グラフ指向 Neo4J InfiniteGraph ※代表的なデータベースのソフトウェアの抜粋 

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リレーショナルデータモデルに  最適化されたデータベース    現在も多くのシステムで広く使われている    RDBとNOSQL RDB 

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RDB以外のDBシステムの総称  （Not Only SQL）    グラフデータモデルをはじめ、  RDBの不得意な分野に特化している  RDBとNOSQL NOSQL 

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つまり、RDB以外はすべてNOSQL      RDBとNOSQL

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RDBと根本から違う      RDBとNOSQL

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● データモデルが違うのでデータ設計も違う  ● スケールアウトやスケールアップの有効性が違う  ● パフォーマンスチューニングの方法が違う  ● アプリケーションからの接続や扱い方が違う  RDBとNOSQL RDBとNOSQLの違い   

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違いを捉えて特徴を掴む      RDBとNOSQL

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1. 自己紹介  2. RDBとNOSQL  3. ACIDとCAP定理とBASE  4. アーキテクチャとデータモデル  5. まとめ  あじぇんだ

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違うを知るための考え方を知る      ACIDとCAP定理とBASE

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ACID      ACIDとCAP定理とBASE

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関連する複数の処理を  一つの処理単位にまとめて管理する  トランザクション処理に  求められる4つの特性  ACIDとCAP定理とBASE ACID 

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● 原子性（Atomicity）  ● 一貫性（Consistency）  ● 独立性（Isolation）  ● 永続性（Durability）  ACIDとCAP定理とBASE ACID   

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● 原子性（Atomicity）  ● 一貫性（Consistency）  ● 独立性（Isolation）  ● 永続性（Durability）  ACIDとCAP定理とBASE ACID    トランザクションに含まれる個々の手順が  すべて実行される or すべて実行されない   のどちらかになる性質 

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● 原子性（Atomicity）  ● 一貫性（Consistency）  ● 独立性（Isolation）  ● 永続性（Durability）  ACIDとCAP定理とBASE ACID    トランザクションの前後でデータの整合性が保たれ、  矛盾の無い状態が継続される性質 

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● 原子性（Atomicity）  ● 一貫性（Consistency）  ● 独立性（Isolation）  ● 永続性（Durability）  ACIDとCAP定理とBASE ACID    トランザクション実行中の処理過程が  外部から隠蔽され、  他の処理などに影響を与えない性質 

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● 原子性（Atomicity）  ● 一貫性（Consistency）  ● 独立性（Isolation）  ● 永続性（Durability）  ACIDとCAP定理とBASE ACID    トランザクションが完了した場合に、  その結果は記録され、失われることはない性質 

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CAP定理      ACIDとCAP定理とBASE

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分散データベースにおける、  Webサービスを想定した作られた定理    ノード間のデータ複製に置いて、  同時に3つの保証を提供することはできない  ACIDとCAP定理とBASE CAP定理 

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分散データベースにおける、  Webサービスを想定した作られた定理    ノード間のデータ複製に置いて、  同時に3つの保証を提供することはできない  ACIDとCAP定理とBASE CAP定理  CAP定理を見直す。“CAPの3つから2つを選ぶ”という説明はミスリーディングだった  -- Eric Brewer  引用元 : https://www.publickey1.jp/blog/13/capcap32.html  

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● 一貫性（Consistency）  ● 可用性（Availability）  ● 分断耐性（Partition-tolerance）  ACIDとCAP定理とBASE CAP定理   

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● 一貫性（Consistency）  ● 可用性（Availability）  ● 分断耐性（Partition-tolerance）  ACIDとCAP定理とBASE CAP定理    全てのクライアントが  常に同一のデータ、またはエラーを参照する性質 

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● 一貫性（Consistency）  ● 可用性（Availability）  ● 分断耐性（Partition-tolerance）  ACIDとCAP定理とBASE CAP定理    全てのクライアントが  読み込みと書き込みが出来る性質 

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● 一貫性（Consistency）  ● 可用性（Availability）  ● 分断耐性（Partition-tolerance）  ACIDとCAP定理とBASE CAP定理    物理ネットワークが分断されても  間違った結果が発生しない性質 

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ACIDとCAP定理とBASE CAP定理    一貫性(C)  可用性(A)  分断耐性(P) 

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ACIDとCAP定理とBASE CA重視型    一貫性(C)  可用性(A)  分断耐性(P)  PostgreSQL  MySQL  RDBMS 全般 

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ACIDとCAP定理とBASE AP重視型    可用性(A)  分断耐性(P)  一貫性(C)  DyamoDB  Cassandra ...など 

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ACIDとCAP定理とBASE CP重視型    一貫性(C)  分断耐性(P)  可用性(A)  MongoDB  Redis ...など 

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BASE      ACIDとCAP定理とBASE

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一貫性(C)と可用性(A)を重視した場合はACIDを満たす必要がある    それに対し、一貫性(C)よりも可用性(A)と分断耐性(P)を重視する場合はBASEを満たす必要がある  ACIDとCAP定理とBASE BASE 

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● Basically Available  ● Soft-State  ● Eventually Consistent  ACIDとCAP定理とBASE BASE 

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● Basically Available  ● Soft-State  ● Eventually Consistent  ACIDとCAP定理とBASE BASE  可用性が高く、常に利用可能である  どんなときもアプリケーションが動く 

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● Basically Available  ● Soft-State  ● Eventually Consistent  ACIDとCAP定理とBASE BASE  厳密なステータスではなく、  送られてくる情報によって変化する  常に整合性を保たなくて良い 

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● Basically Available  ● Soft-State  ● Eventually Consistent  最終的に一貫性が保たれる  結果整合性  ACIDとCAP定理とBASE BASE 

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ACID(CA型)とBASE(AP型)      ACIDとCAP定理とBASE

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データベースの背景を知ると    特徴が見えてくる  ACIDとCAP定理とBASE

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1. 自己紹介  2. RDBとNOSQL  3. ACIDとCAP定理とBASE  4. アーキテクチャとデータモデル  5. まとめ  あじぇんだ

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ACID、CAP定理、BASEを紐解くと    アーキテクチャで重視した部分が見えてくる  アーキテクチャとデータモデル

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ACID(CA型)とBASE(AP型)      アーキテクチャとデータモデル

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ACID(CA型)とBASE(AP型)  ↓  どのように実現をするか  アーキテクチャとデータモデル

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アーキテクチャが見えてくる      アーキテクチャとデータモデル

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マスタ型とP2P型      アーキテクチャとデータモデル

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アーキテクチャとデータモデルマスタ型    マスタスレーブスレーブスレーブ

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アーキテクチャとデータモデル P2P型    マスタマスタマスタマスタ

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データモデル      アーキテクチャとデータモデル

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アーキテクチャとデータモデルリレーショナル    user_id name 1  hoge  2  fuga  3  foo  user_id role_id 1  1  1  3  3  2  4  4  role_id name 1  開発部  2  営業部  3  運用部  4  総務部 

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アーキテクチャとデータモデルリレーショナル    user_id name 1  hoge  2  fuga  3  foo  user_id role_id 1  1  1  3  3  2  4  4  role_id name 1  開発部  2  営業部  3  運用部  4  総務部  集合を定義する  関係を定義する 

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アーキテクチャとデータモデルキーバリュー  key value 1  hoge  2  fuga  3  foo  4  bar  fuga  次郎  hoge  太郎  foo  花子 

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アーキテクチャとデータモデルキーバリュー  key value 1  hoge  2  fuga  3  foo  4  bar  fuga  次郎  hoge  太郎  foo  花子  1:1の関係を保持する 

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アーキテクチャとデータモデルカラム指向  name hoge  fuga  bar  foo  test  部門開発  営業  総務  企画  経理 

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アーキテクチャとデータモデルドキュメント指向  name : hoge  role : 開発  age : 30  name : fuga  role : 開発,営業  from : 広島  age : 30  name : foo  role : 総務    それぞれが独立したドキュメント  ドキュメントにはユニークなIDでアクセス 

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他にも多種多様にデータモデルはある      アーキテクチャとデータモデル

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1. 自己紹介  2. RDBとNOSQL  3. ACIDとCAP定理とBASE  4. アーキテクチャとデータモデル  5. まとめ  あじぇんだ

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アーキテクチャ x データモデル  ↓  データベースの種類と特徴を決める  まとめ

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保存したいデータモデル  ＋  重視したいアーキテクチャ  まとめ

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ACIDとCAP定理とBASE    軸を持って比較する  まとめ

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長所と短所を知る  ↓  要件に合わせる  まとめ

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“もし現在のアプリケーションがRDBで上手く動いているのであれば、それをNOSQLに置換する理由は無いし、それを勧めたりはしない” Nate McCall (@zznate)

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データベースの種類と特徴を捉えて    適切なデータベースを選ぶ  まとめ

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ご清聴ありがとうございました      まとめ