数十年にわたり、データベースはサーバーやデータセンターにしっかりと固定され、クライアントアプリケーションからのネットワーク呼び出しを通じてのみアクセス可能でした。WebAssembly（WASM）は、データベースエンジンをブラウザ、エッジコンピューティング環境、そしてサーバーレスプラットフォームで直接実行できるようにすることで、ネイティブアプリケーションに匹敵するパフォーマンスを実現し、この状況を根本的に変えています。この技術の融合は、オフラインファーストアプリケーションからネットワークエッジでの分散データ処理まで、開発者に新たな可能性をもたらします。この記事では、新しいものから従来のものまで、WASMデータベースの具体的な例をいくつか取り上げ、これらの分散データワークロードを管理するために使用できるツールについて学習します。
WebAssemblyがデータベースの移植性を実現する仕組み
WebAssemblyは、異なるプラットフォーム間で効率的に実行できるように設計されたバイナリ命令形式です。データベースエンジンをWASMにコンパイルすることで、開発者はクロスプラットフォーム互換性を維持しながら、ネイティブに近いパフォーマンスを実現できます。つまり、単一のコンパイル済みのデータベースバイナリは、Windows、macOS、Linux、モバイルデバイスのブラウザで変更なしに実行できます。WASMが提供するサンドボックス環境は、セキュリティも強化し、データベース操作をホストシステムから分離しながら、高速なデータ処理を可能にします。この移植性、パフォーマンス、そしてセキュリティの組み合わせにより、WASMは現代の分散コンピューティングシナリオ向けに設計されたデータベースエンジンにとって理想的なターゲットとなっています。
WASMファーストおよびWASM対応データベースの例
いくつかのデータベースは、そのリーチを拡大するためにWebAssemblyを採用しています。世界で最も広く使用されているデータベースの1つであるSQLiteは、WASMにコンパイルされ、ブラウザやエッジ環境での軽量SQL実行を可能にしました。OLAPワークロード向けに最適化された強力な分析データベースであるDuckDBは、サーバーサイドの処理なしでブラウザ内でデータ分析を行うためのWASMディストリビューションを提供しています。これらのWASMネイティブオプションは、エッジ環境とブラウザ環境向けに特別に構築されています。
これらの専門的なプロジェクトに加え、従来のデータベースエンジンもWASMのサポートを開発しています。PostgreSQLはWASMコンパイルを通じてブラウザ環境で実行できるため、開発者はPostgreSQLとの完全な互換性を備えた高度なアプリケーションを構築できます。MySQLも同様にWASM実装を利用でき、使い慣れたリレーショナルデータベース機能をWebアプリケーションに提供します。人気のNoSQLデータベースであるMongoDBは、組み込みシナリオ向けのWASM導入を検討しています。インメモリデータストアであるRedisもWASM構成をサポートしており、エッジ環境で直接、高速キャッシュとセッション管理を可能にします。
実世界のアプリケーション
WASMデータベースの影響は、複数のユースケースに及びます。Webアプリケーションは、完全なデータ永続性を維持したままオフラインで動作し、接続が回復した時に同期できるようになりました。データアナリストは、機密情報を外部サーバーにアップロードすることなく、ブラウザ内で直接、大規模なデータセットに対して複雑なクエリを実行できます。エッジコンピューティングプラットフォームは、ユーザーの近くでデータを処理およびフィルタリングできるため、レイテンシと帯域幅のコストが削減されます。サーバーレス関数は、これまでは外部データベース接続を必要としていた、高度なデータベース操作をリソース制約内で実行できるようになります。
Navicatを使用したWASMデータベースの管理
データベースの導入が従来のサーバーとWASM環境にまたがるようになるにつれ、開発者はこうした多様な環境で機能するツールを必要としています。広く利用されているデータベース管理プラットフォームであるNavicat は、PostgreSQL、MySQL、MongoDB、Redisなど、WASM実装を持つ複数のデータベースと連携できます。この機能により、開発者は従来のデータセンターで実行している場合でも、WASM 環境で実行している場合でも、使い慣れたインターフェースを通じてデータベースを管理でき、最新のアプリケーションアーキテクチャ全体でデータベース管理と開発のワークフローを合理化できます。
今後の展望
データベースとWebAssemblyの融合は、データの処理と管理の方法に大きな変化をもたらします。より多くのデータベースエンジンがWASMをサポートするようになり、開発ツールが成熟するにつれて、分散データ処理、オフラインファーストアーキテクチャ、エッジコンピューティングを活用したアプリケーションがますます高度化することが期待できます。データベースの未来は場所ではなく機能に重点が置かれるようになり、WASMにより必要な場所で強力なデータ処理が利用できるようになります。
