ネットワーク型データベースとは?初心者でもわかる基本と仕組みを徹底解説
生徒
「先生、階層型データベースは理解できたんですが、『ネットワーク型データベース』っていうのもあるんですか?」
先生
「はい、ネットワーク型データベースは、英語でNetwork Database(ネットワークデータベース)と呼ばれる方式です。データ同士を自由に結びつけられるのが特徴なんです。」
生徒
「自由に結びつけられるって、関係型データベースとも似てますか?」
先生
「関係型に似ている部分もありますが、考え方が少し違います。図で表すと、点と線がつながったネットワークのように見えるんですよ。」
1. ネットワーク型データベースとは?
ネットワーク型データベースは、読み方はネットワーク型データベース(ネットワークガタデータベース)といいます。英語ではNetwork Database(ネットワークデータベース)と呼ばれます。この方式は、データを「レコード」と呼ばれる単位で管理し、それらを「セット」というリンクで結びつけます。
階層型データベースのように親子関係だけでなく、自由に多対多の関係を表現できるため、複雑な情報を効率的に扱えるのが特徴です。
2. ネットワーク型の基本構造
ネットワーク型データベースでは、データのつながりを「グラフ構造」で表します。読み方はグラフ構造(グラフコウゾウ)といいます。ノード(点)とエッジ(線)の関係で考えるとイメージしやすいです。
- レコード:個々のデータ単位。
- セット:レコード同士を結びつけるリンク。
- 多対多の関係:一つのレコードが複数のレコードとつながることが可能。
例えば、学生と授業のデータを考えると、学生は複数の授業を受けることができ、授業も複数の学生を持つことができます。このような関係を自然に表現できるのがネットワーク型です。
3. ネットワーク型データベースの歴史
ネットワーク型データベースは、一九六〇年代にCODASYL(コダシル)という団体によって標準化が進められました。CODASYLは、読み方はCODASYL(コダシル)といいます。当時は大規模な業務処理に適した方式として注目され、銀行や企業の基幹システムで使われていました。
関係型データベースが登場する前の時代には、階層型と並んで主流の方式でした。
4. ネットワーク型データベースのメリット
ネットワーク型データベースの利点は次の通りです。
- 複雑な関係を表現できる:多対多のデータ関係を直接管理できる。
- 検索が効率的:リンク構造をたどることで必要なデータに素早くアクセスできる。
- 柔軟性がある:階層型よりも複雑な業務データに対応できる。
特に業務システムや科学技術分野などで効果的に利用されました。
5. ネットワーク型データベースのデメリット
一方でネットワーク型には短所もあります。
- 学習が難しい:構造が複雑で、初心者には理解が難しい。
- プログラム依存度が高い:データ操作に専用の手続き型言語を使う必要がある。
- 構造変更が大変:新しい関係を追加するには既存の設計を大きく修正することがある。
これらの欠点が、後によりシンプルで直感的な関係型データベースが普及する背景になりました。
6. ネットワーク型の具体例
ネットワーク型データベースの有名な例として、IDMS(アイディーエムエス)やIDS(アイディーエス)があります。これらは企業の基幹業務で利用され、今でも一部の大規模システムに残っています。
例えば「顧客と注文」「注文と商品」といった関係をネットワークで表すことで、複雑な販売管理を効率的に処理できました。
7. ネットワーク型と他の方式の比較
ネットワーク型データベースは、階層型や関係型と比較されることが多いです。
- 階層型は一方向の親子関係のみを表現するが、ネットワーク型は柔軟に多対多を表せる。
- 関係型は表形式で直感的だが、ネットワーク型は効率的な検索に優れる。
それぞれの方式に長所と短所があり、利用する環境や目的によって選ばれてきました。
8. 初心者向けのイメージ例
ネットワーク型データベースをイメージしやすくするために、SNS(エスエヌエス)の友達関係を例に考えてみましょう。ある人が複数の友達を持ち、その友達がさらに別の友達とつながっている構造は、まさにネットワーク型の特徴です。
このように、現実世界の人間関係や交通網などもネットワーク型の仕組みと似ており、直感的に理解しやすい部分があります。