データベースとは?基礎知識と選び方

普段仕事をしていると、さまざまなデータに触れる機会が発生します。これらのデータをきちんと管理し、活用できているでしょうか。データは、しっかり整理された状態で蓄積し、利活用することで価値が上がります。
今回は、データの蓄積や管理を効率的におこなう上で不可欠なデータベースとデータベース管理システムについて解説します。

データベースとは

データベースとは、決まった形式で整理(構造化)された情報や、データの集まりのことをいいます。データをただ蓄積するだけではなく、集積したデータを抽出・編集・共有しやすくするためのものです。一般的には、一連のテーブルの行と列で構造化されている場合が多く、この構造をとることにより、大量のデータに対する検索・閲覧、更新、管理、制御および整理がしやすくなります。
データベースというワードを聞くと、IT技術を持つエンジニアしか作れない・操作できないという印象を持つ人も多いと思います。ですが、業務に関するデータを管理しているMicrosoft Excel(以下Excel) などの表計算ソフトや、カテゴリごとに分類された文書や書類、取引先や顧客に関する住所録などは、データベースの要素を持っています。たとえば、商品を管理するための商品マスタ(商品台帳)はデータベースのひとつです。実はデータベースは多くの人にとって、とても身近な存在なのです。

データベース管理システム(DBMS)とは

データベースは、データの集まりであり、いわゆるデータを蓄積するための箱にあたるものです。データを利活用するためには、この箱にデータをどのように入れるか、また箱からどのようにデータ取り出すかを管理するものが必要です。
データベース管理システムは、データベースを管理するために必要なアプリケーションの集合体です。データベースとユーザープログラムの間でインターフェースとして機能し、ユーザーがデータの取得、更新および管理ができるようにデータの編成や最適化をおこないます。「データベース管理システム」と「データベース」はほぼ同時に使われるため、まとめて「データベース」と呼ぶ場合が多いです。 以下ではデータベース管理システムを利用するメリットについてお伝えします。

データベースの運用を効率化できる

人が直接データを編集すると、意図しない削除や更新などの人為的ミスが発生します。また、複数のユーザーが利用する場合には、データの重複入力が起こることもあります。データベース管理システムは、データ操作時にデータを自動整理したり、データの重複登録発生時には、エラーを出す制御をしたりすることができます。つまりデータベース管理システムを利用すればミスを防ぎつつ、データベースの運用を効率化することができるのです。

SQLでデータ抽出が可能

SQLはデータベースを操作、定義、アクセス制御するためのプログラミング言語です。
SQLを利用することで、数万、数百万件ものデータが保存されたデータベースから、ある情報を検索・抽出することができます。SQLは国際標準化されているため、さまざまなデータベースで利用可能です。

データベース/データベース管理システムと
表計算ソフトの違い

商品台帳などの管理を、Excelやスプレッドシートなどの表計算ソフトでおこなっている方も多いのではないでしょうか。その場合、表計算ソフトでデータベース/データベース管理システムの機能が賄えるのではないかと、疑問に思われる方もいるかもしれません。データベース/データベース管理システム、表計算ソフトは、どちらも情報を蓄積・活用するのに便利なツールですが、それぞれの違いはどこにあるのでしょうか。

データベース/データベース管理システムは、大量のデータを整理・蓄積し、閲覧、更新、削除などの処理をした場合にも、これらの集合体を保てるよう設計されているため、膨大な量のデータ管理にも対応することができます。それと同時に、大人数のユーザーがデータを利用する際にも、迅速かつ安全にデータを利用でき、複雑な処理も可能です。また、検索も高速かつスムーズにおこなえます。

一方、表計算ソフトは、利用するユーザー数の想定が1名または少人数向けで設計されています。そのため、膨大なデータの管理や複雑なデータ処理は苦手です。複数人で一斉に処理をした場合、データの破損や処理の遅延、データ誤削除などのミスが発生し、業務に支障を与えるリスクが増えてしまいます。検索も可能ですが、データベース/データベース管理システムに比べるとスピードや条件に指定できる内容の幅が劣ります。 1人または少人数で、過剰に複雑なデータ操作を大量に実行しないのであれば、表計算ソフトは十分に機能します。データを利用する目的や場面に合わせてどちらが必要か見極めることが大切です。

データベース管理システムの種類

データベース管理システムには主に以下のような4種類があります。
今回は、こちらの4種類についてそれぞれの特長をご紹介します。
  1. 階層型データベース
  2. ネットワーク型データベース
  3. RDB(リレーショナルデータベース)
  4. No SQL (非リレーショナル型データベース)

1.階層型データベース

階層型データベースは、データがツリー構造で蓄積されるデータベースです。上層から下層に分岐して、1対多の形を成します。たとえば、会社の組織図が階層型にあたります。
階層型データベース利用のメリットは、データの検索スピードが速い点です。デメリットは、データの重複登録・管理が発生しやすい点が挙げられます。

2.ネットワーク型データベース

ネットワーク型データベースは、階層型データベースとデータの構造は似ていますが、関連性のあるデータを相互に結び付けて保存できるため、データの重複登録・管理を避けられる点に差があります。階層型データベースは、1対多の構造なのに対し、ネットワーク型データベースは多対多の構造です。たとえば、2事業部を兼務する社員Aがいた場合です。この場合、Aさんと両部署の情報が結びついた状態になります。どちらの部署からもAさんのデータにたどり着くことが可能かつ、逆にAさんのデータから両部署のデータへアクセスすることができます。
ネットワーク型のメリットは、データの重複登録・管理を避けられることです。またデメリットは、データが多対多の構造となるので、管理が複雑になりやすい点と、データ構造を理解していないとデータへのアクセスが難しいため、利用時に高度な知識が必要とされる点が挙げられます。

3.RDB(リレーショナルデータベース)

RDBは、行と列で成す表形式でデータを蓄積、管理するものです。表計算ソフトでいうシート(テーブル)同士を組み合わせて参照、整理することができ、複雑なデータを構成できることが特徴です。たとえば、顧客情報のテーブルと物品の販売リストのテーブルのそれぞれの顧客番号をキーに互いを結び付ければ、顧客それぞれの嗜好や購入傾向を調べることができます。
RDBのメリットは、データ処理が一貫している点と、重複登録を排除できる点です。デメリットは、データを管理するプログラムが複雑になってしまう点と、膨大なデータ量を扱う場合に処理速度が落ちてしまう点です。

4.NoSQL

RDB(行と列で成す表形式でデータを蓄積、管理するもの)以外をNoSQLと呼びます。「Not only SQL」の略で、SQLだけでなく、さまざまな言語やインターフェースを使用したものです。 RDBのようにテーブル構造に定められておらず、さまざまな形式のデータをそのまま格納できるという特徴があります。大量のデータ利用とシステムの柔軟性を実現したい場合に利用することが多いです。 たとえば、追加処理やデータ参照が多いシステムや、将来的な拡張が見込まれるシステム、Webアプリケーション、ソーシャルゲームなどで使用されます。 NoSQLのメリットは、トランザクションが存在しないため、高速な処理が可能な点です。また、サーバーの数を増やすことなくスケールアウトに対応できます。RDBは、原則1台のサーバーで動作するように設計されていますが、膨大なデータを処理するには処理性能が足りなくなることも多く、その点をカバーすることができます。 デメリットは、データの一貫性の担保や、データ検索に弱い点があげられます。

データベース管理システムの選び方

前述のようにデータベース管理システムには複数の種類があります。最適なデータベース管理システムの選び方を以下ではご紹介します。

目的に合わせて選ぶ

データベース管理システムは、データ構造の種類によって適した用途が変わります。 たとえばリレーショナル型は、重複登録の排除ができたり、テーブル同土を組み合わせて参照したりでできることから、人事管理や生産管理に向いています。ドキュメント管理をおこないたい場合は、キーとバリューのみのシンプルな組み合わせが特徴のNo SQL(キー・バリュー型)が向いています。データベースを選ぶ際には、まずどの部署でどんな業務でどのように運用するか、しっかりと検討した上で、その目的・目標に合わせて選定をすることが大切です。

無料版があれば基本機能の使い勝手を確認する

データベース管理システムを探す際に一番気になるのは、自分たちの業務や要件に対応できるのかという点だと思います。もし検討している製品に無料版やトライアルがあれば、基本機能が試せることが多いため、実際に試してみることをおすすめします。その際には、有料版でどのような機能が使えるようになるかも調べておきましょう。  無料版やトライアルでは、申し込み後、提供会社やベンダーからサポートが受けられる場合があります。しっかりとサポートも活用し、その製品の特徴を理解することで、自社にあった製品か見極めるための無料期間を有効に過ごしましょう。

まとめ

データベースを利用するためには、利用目的に合わせてメリット、デメリットを判断し、さまざまな種類のデータベース管理システムと組み合わせることが重要であることをお伝えできたかと思います。それぞれの特徴や得意不得意をしっかり把握し、目的・目標を定めたうえで、自社に適したデータベースやデータベース管理システムを検討することがとても重要です。データベースを利用することで、さまざまなデータを有効活用し、ほか分野への相乗効果を狙っていきましょう。
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マーケティンググループ 橋本

この記事の執筆者:橋本 (CS企画部)

2020年に広島の大学を卒業し、ドリーム・アーツに入社
新卒一年目、現在CS企画チームに所属中。日々学び、身に付けた知識を少しでも多く皆さんにお伝えし、お役立ちできることを目指して活動中。