【DB】第4章：応用技術の習得 ～実務応用力の向上と深掘り～

2025.02.20

【DB】第4章：応用技術の習得 ～実務応用力の向上と深掘り～

実務経験を積んだ後の18ヶ月目以降は、データベースの運用から最適化へと視点を広げるフェーズ です。単なる管理ではなく、パフォーマンス改善や障害耐性の強化、セキュリティ対策、データ設計の最適化 など、システム全体の品質向上に貢献できるエンジニアへと成長することが求められます。

本章では、SQLのチューニング、レプリケーション・フェイルオーバーの理解、セキュリティ対策の強化といった高度な技術を習得し、ワンランク上のエンジニアになるための実践的な手法を解説します。

4-1. 基礎から応用へ、一歩踏み出すフェーズ

6ヶ月～18ヶ月の間に、データベース運用の基礎を学び、SQLを活用した業務に携わってきました。
しかし、ここからは「単に運用する」だけではなく、「より最適なデータ管理とパフォーマンス向上を実現する」 ステージへ進みます。

この期間に身につけるべきスキルは以下の通りです。

✅ SQLのパフォーマンスチューニングを習得し、データベースの高速化を実現する
✅ データの可用性を高め、障害時でも安定した運用を実現する
✅ セキュリティ対策を強化し、データの保護を徹底する
✅ データベース設計の最適化を学び、より高度なシステム構築に貢献する

👉 「データを管理するエンジニア」から「データを活かせるエンジニア」へと進化しよう！

4-2. SQLのパフォーマンスチューニングを習得する

SQLの実行速度が遅いと、アプリケーション全体のパフォーマンスに影響を与えます。
「クエリが遅い」「レポートの実行時間が長い」といった課題を解決できるように、SQLの最適化スキルを身につけましょう。

📌 ① 実行計画（EXPLAIN）を活用し、クエリの問題点を特定する

💡 なぜ重要？

  • 実行計画を理解することで、どの部分がボトルネックになっているのか を明確にできる
  • フルテーブルスキャンを回避し、より最適な検索方法を選択できる

📌 今日からできるアクション

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE email = 'example@example.com';

👉 「どのインデックスが使われているか？」を確認し、クエリの改善策を考えよう！

📌 ② インデックスの最適化

💡 なぜ重要？

  • インデックスを適切に設定することで、検索速度が劇的に向上する
  • しかし、過剰なインデックスは逆にパフォーマンスを低下させる ため、適切なバランスが重要

📌 今日からできるアクション

CREATE INDEX idx_email ON users (email);

👉 「インデックスの適用前後で、検索速度がどう変わるか？」を実際に比較してみよう！

4-3. データの可用性を高める

データベースは24時間365日稼働する必要があります。
そのため、障害時に備えた「高可用性設計」を学び、トラブル時でも迅速に復旧できる仕組みを理解することが重要です。

📌 ① レプリケーションを理解する

💡 なぜ重要？

  • レプリケーションを活用すれば、データベースがダウンしても別のサーバーで運用を継続できる
  • 負荷分散を行い、データベースのパフォーマンスを向上させることも可能

📌 今日からできるアクション

SHOW SLAVE STATUS\G

👉 「自社のデータベースがレプリケーションを使用しているか？」を調べてみよう！

📌 ② フェイルオーバーの仕組みを学ぶ

💡 なぜ重要？

  • マスターデータベースがダウンした際に、自動的に別のノードへ切り替えられる仕組みを理解することで、
    システムダウンの影響を最小限に抑える ことができる

📌 今日からできるアクション

# PostgreSQLのフェイルオーバーを確認する
psql -c "SELECT * FROM pg_stat_replication;"

👉 「障害発生時の対応フロー」をドキュメント化し、万が一の時に備えよう！

4-4. セキュリティとデータ保護を強化する

データの安全性を確保することは、データベースエンジニアの最も重要な責務のひとつです。
特に個人情報を扱う場合、適切なアクセス管理と暗号化 を行う必要があります。

📌 ① ユーザー権限の管理

💡 なぜ重要？

  • 不要な権限を持ったユーザーが多いと、情報漏洩のリスクが増す
  • 最小権限の原則（Least Privilege）を適用し、不要なアクセスを制限する

📌 今日からできるアクション

GRANT SELECT ON my_database.* TO 'readonly_user'@'localhost';

👉 「誰がどのデータにアクセスできるのか？」を整理し、適切な権限設定を行おう！

📌 ② 監査ログを活用し、不正アクセスを検出する

💡 なぜ重要？

  • データの変更履歴を記録し、不正な操作が行われていないかをチェックする ことで、
    内部不正やサイバー攻撃に対応できるようになる

📌 今日からできるアクション

SELECT * FROM mysql.general_log WHERE argument LIKE '%DELETE%';

👉 「どのユーザーが、どんなクエリを実行したのか？」を定期的に確認する習慣をつけよう！

4-5. データベース設計の最適化

SQLのパフォーマンスを向上させるには、適切なデータベース設計が不可欠です。
この期間では、「正規化」と「非正規化」のバランスを考慮したデータ設計 を学びます。

📌 ① 正規化 vs 非正規化

💡 なぜ重要？

  • 正規化：データの重複をなくし、整然としたデータ構造を作る（保守性向上）
  • 非正規化：パフォーマンスを重視し、一部のデータを冗長化する（検索速度向上）

📌 今日からできるアクション

-- 正規化されたテーブル設計
CREATE TABLE customers (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100) UNIQUE
);

👉 「どのデータを正規化し、どのデータを非正規化するべきか？」を考えてみよう！

4-6. まとめ

✔ SQLのパフォーマンスチューニングを学び、データベースの負荷を軽減！
✔ レプリケーション・フェイルオーバーを理解し、障害時でもシステムを止めない設計を考える！
✔ セキュリティを強化し、データを守る仕組みを構築！
✔ データベース設計の最適化を学び、長期的に運用しやすい設計を意識する！

🔰 次のステップ：「第5章：高度な技術とリーダーシップ ～18ヶ月～36ヶ月で磨く次のステップ～」

👉 クラウドDB・データウェアハウス・プロジェクトリードのスキルを身につけよう！