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DS検定トップ > NoSQLデータストアとは?RDBとの違いと使いどころを整理【DS検定】

まず結論

NoSQLデータストア(NoSQL Database)とは、従来のリレーショナルデータベース(RDB)とは異なる仕組みでデータを保存・管理するデータベースの総称です。

DS検定では
「RDBとの違い」「スケーラビリティ」「非構造データへの対応」を理解しているかがよく問われます。

特に試験では

  • NoSQLはSQLが使えない
  • NoSQLはRDBの完全な代替

のような極端な選択肢がひっかけとして出ます。

直感的な説明

RDB(リレーショナルデータベース)は
Excelの表のようなデータ管理です。

顧客ID 名前 年齢
001 山田 35
002 鈴木 29

このように
列構造が決まっています。

しかし最近のデータは

  • SNS投稿
  • Webログ
  • IoTデータ
  • 画像・動画

など

  • データ量が巨大
  • データ構造が一定でない

という特徴があります。

このようなデータを扱うために使われるのが
NoSQLデータストアです。

定義・仕組み

NoSQL(Not Only SQL)とは

RDB以外の方式でデータを管理するデータベースの総称です。

主な特徴

  • SQL以外の方法(APIなど)で操作する
  • テーブル構造に固定されない
  • スケーラビリティ(拡張性)が高い
  • 分散処理に強い
  • 低レイテンシ処理に強い

重要なのは

スケーラビリティ

です。

RDB
→ サーバー性能を上げる(スケールアップ)

NoSQL
→ サーバーを増やして処理(スケールアウト)

という設計思想になっています。

NoSQLの4つの種類(DS検定頻出)

NoSQLは大きく次の4種類に分類されます。

種類 特徴 代表例
キーバリュー型 keyとvalueのペアで保存 Redis、DynamoDB
ドキュメント型 JSONなどの文書形式で保存 MongoDB、CouchDB
カラム指向型 列単位でデータを管理 HBase、Cassandra
グラフ型 ノードと関係でデータ管理 Neo4j

DS検定では

「NoSQLの分類」→「代表例」

を対応させる問題が出ることがあります。

代表的なNoSQLデータストア

DS検定でよく登場する代表例です。

データストア 主な特徴
HBase Hadoop上で動作する列指向データベース。大規模データのリアルタイム処理に強い
Cassandra 分散処理性能が高いカラム型データベース。高可用性
MongoDB JSON形式のドキュメント型DB。Webサービスで広く利用
CouchDB JSONドキュメント型DB。HTTP APIで操作
Redis キーバリュー型。非常に高速でキャッシュ用途
Amazon DynamoDB AWSのフルマネージドNoSQL
Cloudant IBMのクラウドNoSQL
Azure Cosmos DB Microsoftの分散NoSQL

DS検定では

細かい仕様よりも

  • 分散処理
  • スケーラビリティ
  • 非構造データ

がポイントになります。

どんな場面で使う?

大量データ処理

  • Webログ
  • SNS投稿
  • IoTデータ

大量データでは
分散処理できるNoSQLが有利です。

非構造データ

  • JSON
  • APIレスポンス
  • Webデータ

RDBの固定スキーマに合わない場合
NoSQLが使われます。

高速リアルタイム処理

  • キャッシュ
  • セッション管理
  • レコメンド

Redisなどがよく使われます。

よくある誤解・混同

誤解①

NoSQLはSQLを使わない

誤りです。

NoSQLは

Not Only SQL

つまり

SQLだけではない

という意味です。

誤解②

NoSQLはRDBの完全な代替

これも誤りです。

RDBが得意

  • トランザクション
  • 厳密な整合性

NoSQLが得意

  • 大量データ
  • 分散処理

用途が異なります。

誤解③

NoSQLは構造がない

正しくは

固定スキーマがない

です。

DS検定の典型ひっかけ

次の選択肢に注意してください。

❌ NoSQLはSQLを使用しない
❌ NoSQLはRDBの完全な後継

正しくは

✔ SQL以外の方法でも操作できる
✔ RDBと用途を分けて使う

まとめ(試験直前用)

  • NoSQLは RDB以外のデータベースの総称
  • 大量データ・分散処理・柔軟スキーマに強い
  • NoSQLは 4種類(KV・ドキュメント・カラム・グラフ)
  • MongoDB / Redis / Cassandra などが代表例
  • DS検定では RDBとの違いが最重要

対応スキル項目(データエンジニアリング力シート)

  • スキルカテゴリ名
    データ蓄積

  • サブカテゴリ名
    分散技術

  • ★ NoSQLデータストア(HBase、Cassandra、Mongo DB、CouchDB、Redis、Amazon DynamoDB、Cloudant、Azure Cosmos DBなど)にAPIを介してアクセスし、新規データを登録できる | 顧客ID | 名前 | 年齢 | |—|—|—| | 001 | 山田 | 35 | | 002 | 鈴木 | 29 |

このように
列構造が固定されています。

しかし最近のデータは次のような特徴があります。

  • SNS投稿
  • Webログ
  • IoTセンサーデータ
  • 画像・動画

つまり

  • データ量が非常に多い
  • データの形がバラバラ

こうしたデータを扱うために使われるのが
NoSQLデータストアです。

NoSQLは

  • 表構造に縛られない
  • サーバーを増やして拡張できる
  • 大量データ処理に強い

という特徴があります。

定義・仕組み

NoSQL(Not Only SQL)とは
RDB以外の方式でデータを管理するデータベースの総称です。

NoSQLには次のような特徴があります。

  • SQL以外の方法(APIなど)で操作する
  • テーブル構造に固定されない
  • スケーラビリティ(拡張性)が高い
  • 大規模分散処理に強い
  • 低レイテンシ処理に強い

ここで重要なのが

スケーラビリティ

です。

RDB
→ サーバー性能を上げる(スケールアップ)

NoSQL
→ サーバーを増やして処理(スケールアウト)

という設計思想になっています。

代表的なNoSQLデータストア

DS検定でよく例として挙がる代表的なNoSQLは次の通りです。

データストア 主な特徴
HBase Hadoop上で動作する列指向データベース。大規模データのリアルタイム読み書きに強い
Cassandra 高い可用性と分散処理性能を持つカラム型データベース。大規模クラスタで利用される
MongoDB JSON形式(ドキュメント型)でデータを保存。柔軟なスキーマでWebサービスでよく使われる
CouchDB JSONドキュメント型DB。HTTPベースのAPIで操作できる
Redis キーバリュー型データベース。非常に高速でキャッシュやセッション管理に使われる
Amazon DynamoDB AWSのフルマネージドNoSQL。自動スケーリングで大規模サービスに対応
Cloudant IBMのクラウド型ドキュメントDB。CouchDBベース
Azure Cosmos DB Microsoftの分散NoSQLデータベース。世界規模の分散システムに対応

DS検定では
細かい技術仕様ではなく

  • NoSQLは種類が多い
  • 分散処理に強い
  • APIで操作する

という理解ができていれば十分です。

どんな場面で使う?

NoSQLは次のような用途で使われます。

大量データ処理

  • Webアクセスログ
  • SNS投稿
  • IoTデータ

データ量が非常に多い場合
NoSQLの分散処理が有効です。

非構造データ

  • JSON
  • APIデータ
  • Webデータ

テーブル構造に固定されないため
柔軟にデータを扱えます。

高速リアルタイム処理

  • キャッシュ
  • セッション管理
  • レコメンド

Redisなどがよく使われます。

よくある誤解・混同

誤解①

NoSQLはSQLを使えない

これは誤りです。

NoSQLは

Not Only SQL

つまり

SQLだけではない

という意味です。

SQL風クエリを使えるNoSQLもあります。

誤解②

NoSQLはRDBの完全な代替

これも誤りです。

RDBが得意

  • トランザクション処理
  • 厳密な整合性

NoSQLが得意

  • 大量データ
  • 分散処理

用途が異なります。

誤解③

NoSQLは構造がない

正しくは

固定スキーマがない

です。

データ構造はありますが
柔軟に変更できます。

DS検定の典型ひっかけ

DS検定では次のような選択肢に注意します。

❌ NoSQLはSQLを使用しないデータベース
❌ NoSQLはRDBの完全な後継技術

正しくは

✔ SQL以外の方法でも操作できるデータベース
✔ RDBと用途を分けて使う

まとめ(試験直前用)

  • NoSQLは RDB以外のデータベースの総称
  • 大量データ・分散処理・柔軟スキーマが強み
  • MongoDB / Redis / Cassandra など多くの種類がある
  • RDBの代替ではなく用途の違い
  • DS検定では スケーラビリティと非構造データ対応が重要

対応スキル項目(データエンジニアリング力シート)

  • スキルカテゴリ名
    データ蓄積

  • サブカテゴリ名
    分散技術

  • ★ NoSQLデータストア(HBase、Cassandra、Mongo DB、CouchDB、Redis、Amazon DynamoDB、Cloudant、Azure Cosmos DBなど)にAPIを介してアクセスし、新規データを登録できる

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