データベース｜ITサービスマネージャ試験

同時に動いても、途中で壊れても、データを正しく保つ

データベースの中心はトランザクションです。複数のトランザクションが同じデータを同時に更新すると、二つがほぼ同時に同じ値を読み、それぞれ更新したために先の更新が消える変更消失のような矛盾が起きます。これを防ぐのが、ロックをかけて順番を守らせる排他制御です。

必要なロックをすべて獲得してから解放に移る2相ロッキングは、同時に実行しても結果の正しさを保てますが、互いに相手のロック解放を待つデッドロックは起こり得ます。どのトランザクションがどれを待っているかを矢印で表した待ちグラフに閉じた輪があれば、デッドロックです。分散システムでは、調整役が各拠点にコミットできるかを問い合わせ、全員がそろえばコミット実行を指示する2相コミットで、全体の結果をそろえます。

障害からの回復にはログを使います。更新前の情報でトランザクション開始前の状態へ戻すのがロールバック、バックアップに更新後の情報を反映して直前の状態まで進めるのがロールフォワードです。媒体障害では、バックアップコピーと、それ以降の全トランザクションのログが要ります。データベースより先にログへ書くのがWALで、コミットはログにコミット情報を書き終えた時点で完了とします。フルバックアップの間隔を延ばすと、復旧時に反映するログが増え、その分時間がかかります。

人の役割では、データ項目を標準化し論理設計を担うのがデータ管理者、物理設計や運用を担うのがデータベース管理者です。SQLでは、WHEREで行を絞り、GROUP BYでまとめ、HAVINGで集計後の条件を付けます。ビューの列は元の表と別の名前で定義できます。次数nの関係の射影は、属性を一つも選ばない場合も含めて属性の選び方の数だけあり、2のn乗通りです。

分析の側では、OLAPで集計の軸の組合せを切り替えるのがダイス、ある軸の値を固定して切り出すのがスライスです。大量のデータから、隠れている関連性や規則性を見つけ出すのがデータマイニングです。