NoSQL とは

NoSQL データベースシステムでは、メモリ内キー値ストア、グラフデータモデル、ドキュメントストアなど、さまざまなデータ管理モデルを使用します。このようなタイプのデータベースは、従来のリレーショナルデータベースのデータ一貫性の制限の一部を緩和することで達成される、大容量のデータボリューム、低レイテンシー、柔軟なデータモデルを必要とするアプリケーション向けに最適化されています。

NoSQL データベースは、従来のリレーショナルデータベースよりも大規模で高速な応答を必要とするビッグデータ、モバイル、ウェブのアプリケーションの多くに非常に適しています。単純なデータ構造と水平スケーリングのため、NoSQL データベースは通常、リレーショナルデータベースより速く応答し、スケールも容易です。

リレーショナルデータベース管理システム (RDBMS) と非リレーショナル (NoSQL) データベースにはそれぞれ異なる長所と短所があります。RDBMS では、データは柔軟にクエリできますが、クエリは比較的高コストで、トラフィックが多い状況ではスケールがうまくいかない場合があります。一方、NoSQL データベースでは、データは限られた数の方法で効率的にクエリできますが、その範囲外では、クエリは高コストで低速になりがちです。

NoSQL データベースには、列指向、ドキュメント、グラフ、メモリ内キー値ストアという 4 つのタイプがあります。これらのデータベースは、一般的に、データの保存、アクセス、構造化の方法が異なっており、さまざまなユースケースやアプリケーションに合わせて最適化されています。 

1. 列指向データベースは、データ行ではなく、データ列の読み書きに最適化されています。データベーステーブルの列指向ストレージは、必要な総ディスク I/O と、ディスクからロードする必要のあるデータ量が大幅に減少することから、分析クエリのパフォーマンスにおいて重要な要因となっています。
2. ドキュメントデータベースでは、半構造化データをドキュメントとして保存できます。通常は、JSON フォーマットまたは XML フォーマットで保存されます。従来のリレーショナルデータベースとは異なり、それぞれの NoSQL ドキュメントのスキーマは一定ではなく、アプリケーションデータを柔軟に整理、保存でき、他の機能を使用する際に必要なストレージを減らすことができます。
   
3. グラフデータベースには頂点と、辺と呼ばれる有向リンクが保存されます。グラフデータベースは、SQL と NoSQL の両方のデータベースで構築できます。頂点と辺にはそれぞれ関連するプロパティがあります。
   
4. メモリ内キー値ストアは NoSQL データベースであり、読み取りの負荷が大きいアプリケーションワークロード (ソーシャルネットワーキング、ゲーム、メディアの共有、Q&A ポータルなど) や計算量の多いワークロード (レコメンデーションエンジンなど) に最適化されています。メモリ内キャッシュは、アクセスのレイテンシーを低くするためにデータの重要な部分をメモリ内に保存することで、アプリケーションのパフォーマンスを向上させます。