CockroachDB：決定版ガイド

第1章. CockroachDBの紹介

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CockroachDBは分散トランザクション、リレーショナル、クラウドネイティブSQLデータベースシステムだ。ずいぶんな言い回しだ！ しかし要するに、CockroachDBは、強力な一貫性、SQLのパワー、リレーショナル・データ・モデルといった旧世代のリレーショナル・データベース・システムの強みと、最新の分散クラウド原則の強みの両方を活用している。 その結果、他のSQLベースのトランザクション・データベースと幅広い互換性を持ちながら、はるかに優れたスケーラビリティと可用性を実現するデータベース・システムが誕生した。

この章では、データベース管理システム（DBMS）の歴史を振り返り、CockroachDBが過去数十年の技術の進歩をどのように利用し、その野心的な目標を実現しているかを発見する。

データベースの歴史

データ保存とデータ処理は、人類文明の「キラーアプリ」である。 言語によって、私たちは共同体として協力する上で大きな利点を得た。 しかし、各世代が前の世代の教訓を土台にすることができるようになったのは、データ記憶装置、つまり文字による言語が開発されてからのことである。

約1万年前にさかのぼる最古の文字記録は、農業会計記録である。粘土板に記録されたこれらの楔形文字の記録（図1-1）は、現代の会計システムを支えるデータベースと同じ役割を果たしている。

何千年もの間、情報の保存技術はゆっくりと進歩してきた。 図書館やキャビネットに整理された、安価で持ち運びができ、そこそこ耐久性のある紙媒体の使用は、ほぼ千年にわたるベストプラクティスの代表であった。

図1-1. 紀元前3000年頃の楔形文字（出典：ウィキペディア）

デジタルデータ処理の出現は、まさに情報革命をもたらした。人間の一生の間に、デジタル情報システムは情報保存の量と速度を飛躍的に増大させた。 今日、人間の情報の大部分はデジタル形式で保存され、その多くはデータベースシステム内に保存されている。

リレーショナルデータベース以前

最初のデジタル・コンピュータは、ごくわずかな記憶容量しか持たず、弾道表の作成、暗号の解読、科学計算など、主に計算に使われた。しかし、1950年代に磁気テープや磁気ディスクが主流になると、他の手段では扱いにくい量の情報をコンピュータで保存・処理できるようになった。

初期のアプリケーションは、データの保存にシンプルなフラットファイル（）を使用していた。しかしすぐに、大量のデータを確実かつ効率的に扱うには複雑で、特殊化された専用のソフトウェアプラットフォームが必要であることが明らかになった。

初期のデータベースシステムはモノリシックなメインフレームコンピュータ内で稼働し、メインフレームコンピュータはアプリケーションコードも担当していた。アプリケーションはデータベースシステムと密結合され、手続き型言語命令を使って直接データを処理した。1970年代までには、 データベースの2つのモデルが覇権を争い、Networkモデルと階層モデルであった。これらのモデル は、当時の主要なデータベースであるIMS（情報管理システム）と ...