最新テクノロジ系「データベース」の用語集

ITパスポートシラバス6対応最新テクノロジ系データベースの用語集分野別
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ITパスポート試験 シラバス6対応 テクノロジ系 データベース についての出題傾向、学習ポイント、重要な用語を紹介します。

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出題傾向

出題数

4問程度(テクノロジ系45問中)出題されます。

*令和元年秋~令和4年公開問題の平均テキスト
出題傾向

令和元年からほとんど出題数に変化はありません。

令和4年公開問題にも、4問ありました。

Ver.○.○の表示について
 用語が初めて掲載されたときの、シラバスのバージョンです。
 表示がないのは、Ver.3以前です。

データベース方式

データベースには、いくつも種類があるよ。

特徴・違いを覚えようね。

データベース

データベースは、体系的に構成された数値、文字列などのデータのあつまりです。
(ITパスポート シラバス Ver6.0より)

また、データを蓄積するソフトウェアを、「データベース」と呼ぶ場合もあります。

データベースを利用することで、大量のデータを高速に検索し、集計することができます。

データベースの機能(テクノロジ系データベース54.データベース方式)
テクノロジ系データベース54.データベース方式

データベース管理システム

データベース管理システムは、データを構造的に蓄積し、それらの一貫性を保ち、効率的に取り出すための機能を備えたものです。
(ITパスポート シラバス Ver6.0より)

「データベース」と呼ぶ場合もあります。

テクノロジ系データベース54.データベース方式

データモデル

データモデルは、データの構造を表現したものです。

たとえば、企業活動で利用する様々なデータを仕入先についてのデータ、商品に関するデータ、在庫に関するデータ、注文に関するデータ、売上に関するデータなどに整理した上でそれらの関係を表した図です。

ITパスポート試験には、次の4つのモデルが出ています。
(ITパスポート 令和4年 問83より)

①階層モデル
データ同士の関係を木構造で表現して、データを管理するモデルです。

階層モデルの説明(テクノロジ系データベース54.データベース方式)

②ネットワークモデル
データ同士の関係を網の目のようにつながった状態で表現して、管理するモデルです。
階層構造を構成する点では階層モデルと同じですが、多対多の親子関係を持ちます。

ネットワークモデルの説明(テクノロジ系データベース54.データベース方式)

③関係モデル
データの集まりを表形式で表現して、データを管理するモデルです。

関係モデルの説明(テクノロジ系データベース54.データベース方式)

④オブジェクトモデル
データとデータの処理方法を、ひとまとめにしたオブジェクトとして表現して、データを管理するモデルです。

写真や画像や音声などの異なるデータを統合して扱うことができます。

テクノロジ系データベース54.データベース方式

データベースの分類についての用語です。

RDBMS→SQLを使う。

NoSQL→SQLを使わない。

RDBMS

Ver.4.0
RDBMS (Relational DataBase Management System)

RDBMSは、関係データベース 注1)を管理する仕組みです。

複数の利用者がデータの一貫性を確保しながら情報を共有するのに使います。

SQL 注2)を使うのが特徴です。

注1)関係データベース:
データを表の形で格納します。

ITパスポート令和4年春問98解説(テクノロジ系56. データ操作)

注2)SQL:
関係データベースを操作するためのデータベース言語

テクノロジ系データベース54.データベース方式

NoSQL

Ver.4.0
NoSQLは、SQLを使わないデータベースです。

大規模なデータを統計的に解析するなどの場合に使います。

SQL:
関係データベースを操作するためのデータベース言語

テクノロジ系データベース54.データベース方式

NoSQLの種類です。

キーバリューストア(KVS)→一つのキーに対して一つの値をとる。

ドキュメント指向データベース→JSONやXML形式で記述されたドキュメントとしてもつ。

グラフ指向データベース→ノード、リレーション、プロパティで構成される。

キーバリューストア(KVS)

Ver.6.0
キーバリューストアは、一つのキーに対して一つの値をとる形でデータを格納します。

NoSQLの一つです。

値の型は定義されていないので、様々な型の値を格納することができます。
(応用情報 令和3年春午前 問28より)

テクノロジ系情報データベース54.データベース方式

ドキュメント指向データベース

Ver.6.0
ドキュメント指向データベースは、データ項目の値として階層構造のデータをJSONやXML形式で記述されたドキュメントとして格納します。

また、 ドキュメントに対しインデックスを作成することもできます。

NoSQLの一つです。

テクノロジ系情報データベース54.データベース方式

グラフ指向データベース

Ver.6.0
グラフ指向データベースは、ノード、リレーション、プロパティで構成され、ノード間をリレーションでつないで構造化します。

ノード及びリレーションはプロパティをもつことができます。
(応用情報 令和3年春午前 問28より)

NoSQLの一つです。

テクノロジ系情報データベース54.データベース方式

データベース設計

各用語について、必要性・目的を覚えるといいよ。

データベース設計

データベース設計は、データベースでデータを管理できるように、対象世界を構成する実体(人、物、場所、事象など)を抽象化し、どのような情報をどういった構造でデータベース化するのか設計することです。

テクノロジ系データベース55.データベース設計

E-R図

対象世界を構成する実体(人,物,場所,事象など)と実体間の関連を表した図であり,例えば,関係データベースの表同士の関連を表すのに用いられます。
(ITパスポート 平成24年春 問76より)
(ITパスポート 平成24年秋 問53より)

データベースを設計するときに使われます。
(ITパスポート 平成28年春 問84より)

例えば、次のような具体例が出題されています。

E-R図(令和3年問70)
(ITパスポート 令和3年 問70より)
テクノロジ系データベース55.データベース設計

データの結合

Ver.5.0
(必要性)
データの結合により、データ処理で、CPUやメモリ 等のリソース消費を抑え、コンピュータの処理時間を短くすることができます。

分析用のデータとしては、1 つのテーブルに必要な情報が全てまとまっているデータの方が望しいです。

しかし,1 つのテーブルに、必要なデータがすべて入ったデータを取得できないことが多くあります。

そのため,データを取得した後に、テーブル同士の結合処理を行います。

データの結合は、抽出する条件でレコードを絞り込み、必要なレコードのみを結合します。

テクノロジ系データベース55.データベース設計

データクレンジング

Ver.5.0
(必要性)
データクレンジングにより、データの品質を上げて正確にデータ分析できます。

データクレンジングは、データの中の「誤った情報」「不十分な情報」「形式が異なる情報」「重複している情報」「表記の揺れ」などを消去、修正することにより、分析や業務に適したデータに加工することです。

クレンジングには、”汚れを落とす”という意味があります。

次の記事の問8に、データクレンジングに関する問題があります。

新しい用語の問題7
テクノロジ系データベース55.データベース設計

正規化

(必要性)
データの追加・更新・削除に伴うデータの不整合や喪失が起きるのを防ぎ、保守の効率化ができます。

表を構成するフィールドの関連性を分析し、データの重複及び不整合が発生しないように、複数の表に分けることです。
(ITパスポート 令和元年秋 問87より)

テクノロジ系データベース55.データベース設計

データ操作

新しい用語はないから,
過去問題演習に力をいれよう。

選択

選択は、指定したレコード(行)を抽出することです。
(ITパスポート 平成30年春 問65より)

選択の説明(テクノロジ系データベース56.データ操作)
テクノロジ系データベース56.データ操作

射影

射影は、指定したフィールド(列)を抽出することです。
(ITパスポート 平成30年春 問65より)

射影の説明(テクノロジ系データベース56.データ操作)
テクノロジ系データベース56.データ操作

結合

結合は、複数の表を一つの表にすることです。
(ITパスポート 平成30年春 問65より)

結合の説明(テクノロジ系データベース56.データ操作)
テクノロジ系データベース56.データ操作

トランザクション処理

データベースの保全についてだよ。

何の機能に関する用語なのか覚えるといいね。

トランザクション

Ver.5.0
トランザクションは、お互いに関係のある処理をひとまとまりの処理にまとめたものです。

テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

トランザクション処理

トランザクション処理は、処理の一貫性を保つために、お互いに関係のある処理をひとまとまりの処理として扱うことです。

お互いに関係のある処理をひとまとまりの処理として扱うことで、関連した複数の処理がトラブル等で途中で止まってしまった場合に、データの不整合を防ぎます。

次の記事の問1に、トランザクションに関する問題があります。

新しい用語の問題8
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

ACID特性

Ver.5.0
ACID特性は、トランザクション処理に求められる性質です。

次の4つがあります。

原子性(atomicity):
トランザクションの処理が全て実行されるか、全く実行されないかのいずれかで終了すること注1)

一貫性(consistency):
データペースの内容が矛盾のない状態であること注1) 

独立性(isolation):
同時実行される複数のトランザクションは互いに干渉しないこと注2)

耐久性(durability):
正常に終了したトランザクションの更新結果は、障害が発生してもデータペースから消失しないこと 注1)

注1)応用情報 令和2年秋午前 問30より
注2)応用情報 平成31年春午前 問30より

次の記事の問2に、ACID 特性に関する問題があります。

新しい用語の問題8
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

複数の利用者がデータに同時アクセスする際の整合性を確保するための機能についての用語です。

同時実行制御(排他制御)

Ver.5.0

(目的)
複数のプログラムが同一のデータを同時にアクセスしたときに、データの不整合が生じないようにする。
(ITパスポート 令和元年秋 問64より)

(方法)
そのデータへのアクセスを一時的に制限する。
(ITパスポート 平成23年特別 問78より)

次の記事の問9に、同時実行制御(排他制御)に関する問題があります。

新しい用語の問題7
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

デッドロック

Ver.5.0
デッドロックは、複数のプロセスが共通の資源を排他的に利用する場合に、お互いに相手のプロセスが占有している資源が解放されるのを待っている状態です。
(ITパスポート 平成24年秋 問67より)

次の記事の問3に、デッドロックに関する問題があります。

新しい用語の問題8
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

2相コミットメント

Ver.5.0
2相コミットメントは、分散データベースシステムにおいて,、一連のトランザクション処理を行う複数サイトに更新処理が確定可能かどうかを問い合わせ、全てのサイトが確定可能である場合、更新処理を確定する方式です。
(基本情報 平成29年春期午前 問28より)

次の記事の問4に、2相コミットメントに関する問題があります。

新しい用語の問題8
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

障害時などのデータ回復を実現するための機能についての用語です。

障害回復

Ver.5.0
障害時などのデータを回復させるための機能として、ロールバック、ロールフォワードがあります。

次の記事の問10に、障害回復に関する問題があります。

新しい用語の問題7
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

チェックポイント

Ver.5.0
データベースでは、メモリにあるデータベースのページが変更され、ページが変更されるたびにディスクに書き込まれることはありません。

チェックポイントでは、メモリ上にある修正内容がディスクに書き込まれます。

テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

バックワードリカバリ(ロールバック)

Ver.6.0
バックワードリカバリは、何らかの理由で, トランザクションが正常に処理されなかったときに、更新前ジャーナルを用いて、トランザクション開始前の状態にデータベースを回復する操作です。

ポイント:実行した処理を取り消されます。また、記憶媒体が壊れていない場合に行われます。

次の記事の問5に、ロールバックに関する問題があります。

新しい用語の問題8
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

フォワードリカバリ(ロールフォワード)

Ver.6.0
フォワードリカバリは、データベースが格納されている記憶媒体に故障が発生した場合、バックアップファイル、チェックポイント情報、更新後ログ情報を用いて、トランザクションの終了直後の状態にデータベースを回復する操作です。

次の記事の問10に、ログの説明があります。

新しい用語の問題7
テクノロジ系データベース57.トランザクション処理

まとめ

これまで、テクノロジ系「データベース」の最新の用語について、出題傾向、学習ポイント、重要な用語を解説しました。

まとめ

【出題傾向】
4問程度(テクノロジ系45問中)出題されます。

令和元年から、ほとんど出題数に変化はありません。

【学習ポイント】
・データベース方式
 →各種データベースの特徴・違いを覚えましょう。

・データベース設計
 →各用語について、必要性・目的を覚えましょう。

・データ操作
 →過去問題演習に力をいれましょう。

・トランザクション処理
 →各用語について、どの機能に関する用語か覚えましょう。

【重要用語】
この分野では、新しい用語がたくさん増えました。

新しい用語(シラバス5含む)を覚えましょう。

また、新しい用語の問題で演習しましょう。

以上、テクノロジ系「データベース」の重要な用語について解説しました。

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