変更要約: Professional Cloud Database Engineer 第1章を新規作成（ドメイン1「設計」: 容量計画と HA/DR＝ワークロードメトリクス/性能・コスト/ゾーナル・リージョナル・マルチリージョナル/メンテナンスウィンドウ/RTO・RPO・PITR、接続/アクセスと DB 選択＝Cloud SQL Auth Proxy/プライベート IP/CMEK/セッションプーラー/監査・Cloud SQL/AlloyDB(ベクトル/生成 AI)/Spanner/Bigtable/Firestore・マネージド/SQL/NoSQL/ベクトル）。
1.2接続・アクセスとデータベースの選択
データベースへのネットワーク接続・鍵管理・暗号化・セキュリティ、セッションプーラーの活用、監査ポリシー、そしてマネージド/アンマネージド・SQL/NoSQL/ベクトル・コスト・規制・生成 AI/LLM 対応の観点に基づく適切なデータベースソリューションの選択を理解します。
データベースは、安全につなぎ、用途に最適なものを選ぶことが要です。接続とアクセスの設計、そしてデータベースソリューションの選択を押さえます。
1.2.1接続・アクセス・セキュリティ
アプリは、公開 IP を露出させず Cloud SQL Auth Proxy（IAM 認証・暗号化）や プライベート IP で安全に接続します。鍵は Cloud KMS（CMEK）で管理し、保存時/転送時とも暗号化します。多数の接続は セッションプーラー（接続プール）で再利用し、接続枯渇を防ぎます。誰がいつ何をしたかは 監査ログ で追跡します。「公開 IP を避け安全接続＝Auth Proxy/プライベート IP」「接続枯渇対策＝セッションプーラー」と結びます。
1.2.2データベースソリューションの選択
| 要件 | 選択 |
|---|---|
| 一般的な業務 RDB | Cloud SQL |
| 高性能 PostgreSQL・ベクトル/生成 AI | AlloyDB |
| グローバル強整合 RDB | Spanner |
| 超大量・低遅延 NoSQL | Bigtable |
| ドキュメント NoSQL | Firestore |
データベースは要件で選びます：構造化/半構造化/非構造化/ベクトル、SQL か NoSQL か、コスト、規制・コンプライアンス、そして 生成 AI/LLM 対応（ベクトル検索・埋め込み）を考慮します。マネージド（Google 運用）かアンマネージド（自前/ベアメタル）かも判断します。高性能 PostgreSQL でベクトル/生成 AI を扱うなら AlloyDB、グローバル強整合は Spanner、超大量低遅延は Bigtable。「ベクトル/生成 AI 対応の PostgreSQL＝AlloyDB」「マネージドで運用負担を下げる」を押さえます。
「要件 → DB」が頻出。例：「公開 IP を避け安全接続」＝Cloud SQL Auth Proxy/プライベート IP、「接続枯渇を防ぐ」＝セッションプーラー、「鍵を自社管理」＝CMEK（Cloud KMS）、「グローバル強整合」＝Spanner、「ベクトル/生成 AI 対応の高性能 PostgreSQL」＝AlloyDB、「超大量低遅延」＝Bigtable、「運用負担を下げる」＝マネージド。
混同に注意：
①Cloud SQL（一般 RDB）/AlloyDB（高性能 PostgreSQL・ベクトル）/Spanner（グローバル強整合）/Bigtable（低遅延 NoSQL）を取り違えない。
②接続は公開 IP を避け Auth Proxy/プライベート IP。
③多数接続はセッションプーラーで枯渇回避。
1.2.3この節のまとめ
- 安全接続＝Cloud SQL Auth Proxy/プライベート IP・CMEK 暗号化、接続枯渇はセッションプーラー
- DB 選択＝Cloud SQL/AlloyDB(ベクトル/生成 AI)/Spanner/Bigtable/Firestore を要件で
- マネージド/アンマネージド、SQL/NoSQL/ベクトル、コスト/規制で判断
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理解度チェック
（軽い確認用）Q1. グローバルに分散しつつ強整合のリレーショナル DB が必要です。最適なのはどれですか？
Q2. 高性能な PostgreSQL 互換で、ベクトル検索や生成 AI 用途も扱いたい。最適なのはどれですか？
Q3. 公開 IP を露出させず、IAM 認証・暗号化で Cloud SQL へ安全に接続したい。使うのはどれですか？
Q4. 多数のアプリ接続で接続枯渇を防ぎたい。使うのはどれですか？
Q5. 超大量・低遅延の時系列/IoT データを扱いたい。最適なのはどれですか？
Q6. データベースの暗号鍵を自社で管理したい。使うのはどれですか？