2024年版【GCP資格の勉強 PDE編】Cloud Storageの概要と特徴とは？

Cloud Storageの概要と特徴
- Cloud Storageの特徴
- Cloud Storageの利用例
Cloud Storageの主な特徴
Cloud Storageのセキュリティとアクセス管理
Cloud Storageのストレージクラス
Cloud Storageのデータ管理とオプション
Cloud Storageのアップロードとダウンロードのオプション
【練習問題】Cloud Storageの概要と特徴
PDE試験における対策

2024年版【GCP資格の勉強 PDE編】Cloud Storageの概要と特徴とは？について解説します。
（★注意：GCP資格 Professional Data Engineer(PDE)試験の公式テキスト・問題集などを元に独自にまとめたものです）

Google Cloud Platform (GCP) の Professional Data Engineer (PDE) 資格試験では、Cloud Storageの理解が重要です。

Cloud Storageは、Google Cloudが提供する多用途オブジェクトストレージサービスです。

以下、Cloud Storageに関する主な特徴と機能を説明します。

Cloud Storageの概要と特徴

Cloud Storage（クラウドストレージ）は、Google Cloudが提供するサービスの一つで、インターネット上にデータを保存するための場所を提供します。オブジェクトストレージとは、データを「オブジェクト」という形で保存する方法のことです。ここでいう「オブジェクト」とは、単にファイルやデータの塊を指します。

Cloud Storageの特徴

どこからでもアクセス可能: インターネットに接続していれば、世界中どこからでもデータにアクセスできます。これにより、オフィスでも自宅でも、または移動中でも、必要なデータを確認することができます。
大量のデータを保存できる: Cloud Storageは、写真、ビデオ、ドキュメントなど、大量のデータを保存するのに適しています。保存できるデータの量には基本的に制限がありません。
安全性が高い: Googleが提供するセキュリティ技術により、保存されているデータは安全に保護されています。
柔軟な利用が可能: さまざまな用途に合わせて利用でき、例えばウェブサイトのコンテンツを保存したり、大規模なデータ分析のためのデータを保管できます。

Cloud Storageの利用例

ウェブサイトの画像やビデオ: ウェブサイトで利用する大量の画像やビデオファイルを保存します。
バックアップ: 大事なデータのバックアップとして利用し、万が一の時にデータを失わないようにします。
データ共有: チームや顧客との間で大きなファイルを共有する場合にも便利です。

Cloud Storageを利用することで、大量のデータを安全かつ効率的に管理できます。Google Cloudの一部として提供されているため、他のGoogle Cloudのサービスとも連携して使用できます。

Cloud Storageの主な特徴

多様なデータ形式のサポート: 構造化データ、半構造化データ、非構造化データなど、多様なデータ形式をサポートします。
データ分析基盤のストレージリポジトリ: データ分析のためのストレージリポジトリとして広く利用されます。
強整合性 (Strong Consistency): 更新処理の途中でデータが反映されていない可能性を排除し、ETL処理を円滑にします。
DataprocとBigQueryとの連携: 特定のライブラリを備えており、DataprocやBigQueryとの連携が可能です。
高耐久性と高可用性: データは高耐久性（イレブンナイン）を持ち、99.0%から99.95%の高可用性を実現します。
マルチリージョンでの冗長性: 160km以上離れた少なくとも2つの場所にデータを保存します。

Cloud Storageのセキュリティとアクセス管理

暗号化: 保存時および通信時（TLS）にデータを暗号化します。
バケットロック: 変更不可の設定が可能で、保持ポリシーを変更不可にすることもできます。
IAMとACL: アクセス管理を行うためのツールとしてIAM（Identity and Access Management）とACL（Access Control Lists）が利用できます。

Cloud Storageのストレージクラス

Standard: 最もアクセスが頻繁なデータ用。
Nearline: 月に1回以下のアクセス用、最低保存期間30日。
Coldline: 年に1回程度のアクセス用、最低保存期間90日。
Archive: 長期間保存用、年に1回以下のアクセス、最低保存期間365日。

Cloud Storageのデータ管理とオプション

ライフサイクル管理: データの自動移行や削除を設定できます。
バージョニング: 過去のバージョンのコピーを保持する機能。
レプリケーション: データの複製を行い、冗長性を持たせることができます。

Cloud Storageのアップロードとダウンロードのオプション

アップロード: シンプル、マルチパート、再開可能、ストリーミングなどの方法があります。
ダウンロード: シンプル、ストリーミング、スライス化されたオブジェクトのダウンロードなどが可能です。

【練習問題】Cloud Storageの概要と特徴

練習問題 1

問題:
Cloud Storageにおける「ストレージクラス」とは何を指しますか？

A) データを保存する物理的な場所
B) 保存されるデータの種類
C) データ保存に関するセキュリティレベル
D) データのアクセス頻度に基づく料金設定カテゴリ

正解: D) データのアクセス頻度に基づく料金設定カテゴリ

解説:
Cloud Storageのストレージクラスは、データのアクセス頻度に基づいて異なる料金設定が行われるカテゴリを指します。たとえば、頻繁にアクセスされるデータは「Standard」クラス、あまりアクセスされないデータは「Nearline」や「Coldline」といった低コストのクラスに分類されます。

練習問題 2

問題:
Cloud Storageで提供されるデータの暗号化機能について、正しい説明はどれですか？

A) データは暗号化されずに保存される
B) ユーザーが独自の暗号化キーを提供する必要がある
C) すべてのデータはGoogleによって自動的に暗号化される
D) データはTLS暗号化のみを使用して保存される

正解: C) すべてのデータはGoogleによって自動的に暗号化される

解説:
Cloud Storageでは、保存されるすべてのデータはGoogleによって自動的に暗号化されます。自動的な暗号化により、データの安全性が確保されます。ユーザーが独自の暗号化キーを提供するオプションもありますが、デフォルトではGoogleが暗号化処理を行います。

練習問題 3

問題:
Cloud Storageの「多様なデータ形式のサポート」とは、どのような特徴を指しますか？

A) 構造化データのみを保存できる
B) 画像やビデオなどの非構造化データのみを保存できる
C) 構造化データ、半構造化データ、非構造化データをすべて保存できる
D) データは特定のフォーマットに変換してから保存する必要がある

正解: C) 構造化データ、半構造化データ、非構造化データをすべて保存できる

解説:
Cloud Storageは、構造化データ（例：データベースのテーブル）、半構造化データ（例：JSON、XMLファイル）、非構造化データ（例：画像、ビデオ）など、多様なデータ形式の保存をサポートします。Cloud Storageにより、ユーザーはさまざまな種類のデータを自由にCloud Storageに保存できます。