MongoDB フラッシュカード

**MongoDB** は、データをドキュメントの形で保存する非リレーショナルNoSQLデータベースです。これらのドキュメントは、JSON形式のバイナリ表現であるBSON形式で保存されます。

MongoDBは、従来のリレーショナルデータベースと区別されるいくつかの主要な機能を提供します。第一に、ドキュメント指向であるため、各ドキュメントは独自の構造を持つことができます。ドキュメントはコレクションにグループ化され、リレーショナルデータベースのテーブルに相当します。

第二に、MongoDBは水平スケーラビリティを提供しており、クラスターに多くのマシンを追加してデータベースの容量を増やすことができます。

第三に、MongoDBはアドホッククエリ、インデックス作成、およびデータ集計をサポートしており、複雑なクエリやデータ分析を行うことができます。

MongoDBは、ウェブ、モバイル、またはIoTアプリケーションのように高い柔軟性とスケーラビリティを必要とするアプリケーションに理想的なデータベースです。

MongoDBのコレクションは、リレーショナルデータベースのテーブルに相当します。ここはMongoDBのドキュメントが保存される場所です。

コレクション内のドキュメントはキーと値のペアのセットです。ドキュメントは動的なスキーマを持っています。これにより、同じコレクション内のドキュメントは同じフィールドのセットを持つ必要がなく、そのフィールドの構造がドキュメントごとに異なることができます。

これにより、MongoDBは非常に柔軟で、さまざまなアプリケーションの要件に適応できます。コレクションは事前に定義された構造を必要としません。代わりに、ドキュメントは動的に定義された構造のフィールドを含むことができ、異なる構造のデータタイプを同じコレクション内に保存することができます。

構造やデータ型に関する厳密なルールはありません。MongoDBは、他のドキュメントや他のドキュメントの配列を含むドキュメントのような複雑な形状のドキュメントを保存することを可能にします。

MongoDBにおけるシャーディングは、大規模なデータセットをより小さく管理しやすい部分（シャードと呼ばれる）に分割し、複数のサーバーに保存する戦略です。この手法は、水平方向のデータパーティショニングとも呼ばれ、高ボリュームのデータを効率的に管理および処理することを可能にします。

MongoDB内のデータは分割されていても、一続きの一貫したデータベースとして提示されます。つまり、ユーザーはデータがパーティショニングされているかどうかに関係なく、データの参照方法を変更する必要はありません。

シャーディングの主な目的は、パフォーマンスとスケーラビリティの向上です。データをシャードに分割することで、複数のマシンに負荷を均等に分配し、特定のタスクにリソースを割り当てて処理効率を高めることができます。これは、大規模なデータベースにおいて、単一のサーバーで大量のデータを処理するのが時間がかかり非効率的である場合に非常に重要です。ニーズに応じて、シャードは異なるサーバー、クラスター、またはデータセンターに分散することができ、柔軟性と信頼性を提供します。

MongoDBのレプリケーションは、複数のマシン間で同じデータの複数のコピーを維持することを可能にします。これにより高いデータ可用性が実現され、MongoDBのアーキテクチャの重要な側面となっています。

MongoDBのレプリケーションはレプリカセットを含んでおり、これは**1つのプライマリノード**（書き込み操作が可能）と**2つ以上のセカンダリノード**で構成されています。レプリカセットには常に1つのプライマリメンバーしか存在できません。プライマリが障害を起こした場合、残りのセカンダリノードはどれがプライマリに置き換わるかを投票で決定します。

セカンダリノードはプライマリノードからデータをレプリケートし、それによりデータセットのコピーを維持します。レプリケーションを使用する際には、遅延レプリケーションおよび異なるデータセンター間でのレプリケーションを適切に行うことが重要です。これによりデータ保護が確保されます。

これらのデータコピーを持つことで、MongoDBユーザーはデータの再構築と復元を簡単に行うことができ、障害時の迅速な回復が可能になります。可用性の向上に加えて、レプリケーションは読み取り性能の向上にもつながります。読み取り操作はレプリカセットの任意のメンバーで実行することができます。