2024年版【GCP資格の勉強 PDE編】データベースの種類 – リレーショナルデータベース、非リレーショナルデータベス(NoSQL)とは?

2024年版【GCP資格の勉強 PDE編】

2024年版【GCP資格の勉強 PDE編】データベースの種類 – リレーショナルデータベース、非リレーショナルデータベス(NoSQL)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)試験において、リレーショナルデータベースと非リレーショナルデータベース(NoSQL)の理解が重要です。

以下に、リレーショナルデータベースと非リレーショナルデータベース(NoSQL)の種類と特徴を説明します。

リレーショナルデータベース

リレーショナルデータベースは、構造化されたデータをテーブル形式で管理します。各テーブルは列と行で構成され、行はレコード(データエントリ)、列は属性(データの種類)を表します。

汎用RDB

  • 例:: Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL
  • 特徴:: SQL(Structured Query Language)を使用してデータを操作。
    • ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)特性を保証。
    • 複雑なクエリやトランザクション処理に適しています。

データウェアハウス(DWH)

  • 特徴:: 大量のデータを格納し、分析・レポーティングに使用される。
  • 高度な分析クエリに最適化されている。

非リレーショナルデータベース(NoSQL)

非リレーショナルデータベースは、柔軟なスキーマを持ち、さまざまなデータモデルをサポートします。スケーラビリティと分散処理に優れています。

Key-Value型

  • 例:: Redis, Riak KV
  • 特徴:: シンプルなKeyとValueのペアでデータを格納。
  • 高速な読み書きが可能で、大量のデータ処理に適しています。

列指向型

  • 例:: HBase, Cassandra
  • 特徴:: 列指向のデータストレージ。
  • 列方向の集約処理が高速で、集計処理に適しています。

ドキュメント型

  • 例:: MongoDB, Couchbase
  • 特徴:: JSONやXMLなどの半構造化データを格納。
  • Webシステムとの親和性が高い。

グラフ指向型

  • 例:: Neo4j, Titan
  • 特徴:: データ間をグラフ構造で保持。
  • データ間の関連性を高速に検索するのに適しています。

【練習問題】データベースの種類 – リレーショナルデータベース、非リレーショナルデータベス(NoSQL)

練習問題 1

問題: リレーショナルデータベースと非リレーショナルデータベースの主な違いは何ですか?

  • A. データの格納方法
  • B. 使用するクエリ言語
  • C. データベースのサイズ
  • D. データ処理の速度

解答: A. データの格納方法

解説: リレーショナルデータベースはテーブル形式で構造化されたデータを管理しますが、非リレーショナルデータベース(NoSQL)は柔軟なスキーマとさまざまなデータモデル(Key-Value, ドキュメント型など)をサポートします。

練習問題 2

問題: リレーショナルデータベースにおけるACID特性とは何を保証しますか?

  • A. 速度と効率
  • B. トランザクションの安全性
  • C. データの多様性
  • D. クエリの柔軟性

解答: B. トランザクションの安全性

解説: ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)は、トランザクションが信頼性を持って処理されることを保証します。これには、不可分性、一貫性、独立性、耐久性が含まれます。

練習問題 3

問題: 非リレーショナルデータベース(NoSQL)でよく使用されるデータモデルの一つは何ですか?

  • A. スプレッドシート
  • B. キュー
  • C. グラフ
  • D. リレーショナル

解答: C. グラフ

解説: 非リレーショナルデータベース(NoSQL)にはさまざまなデータモデルがありますが、その中でもグラフ指向型データベースはデータ間の関連性をグラフ構造で表現し、複雑な関係性の分析に優れています。

まとめ

PDE試験では、リレーショナルデータベースと非リレーショナルデータベース(NoSQL)の特性と適切な使用シナリオについての理解が求められます。ビジネス要件やデータの特性に応じて、最適なデータベースを選択し、効果的に活用する能力が重要です。

また、GCP上でリレーショナルデータベースと非リレーショナルデータベース(NoSQL)をどのように活用し、統合するかについての知識も必要です。

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