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Google Cloud Professional Data Engineer参考書

Google Cloud でデータの収集・変換・保存・提供のための堅牢なデータ基盤を設計・構築するプロフェッショナル資格(Professional Data Engineer)。

Google Cloud Professional Data Engineer(GCP-PDE)について

Google Cloud Professional Data Engineer(GCP-PDE)は、Google Cloud が提供するプロフェッショナル・エキスパートレベルの認定資格です。このページでは、試験範囲を全 5 章・10 節の参考書として体系的に解説し、本番形式の練習問題で理解度を確認できます。下の章一覧から順に読み進め、「問題集で演習する」で実力を試すのが効率的な学習の流れです。

試験で問われる分野(出題範囲の目安)

  • データ処理システムの設計約 22%
  • データの取り込みと処理約 25%
  • データの保存約 20%
  • 分析のためのデータの準備と使用約 15%
  • データワークロードの保守と自動化約 18%

配点は本番試験の目安です。各分野は下の章・節で詳しく解説しています。

公式の試験情報:https://cloud.google.com/learn/certification/data-engineer

1データ処理システムの設計

  • 1.1設計:セキュリティとコンプライアンス

    データ基盤の IAM と組織ポリシー、保存時/転送時の暗号化と鍵管理、個人情報(PII)の扱い、データ所在地(データ主権)、プロジェクト/データセット/テーブルのアーキテクチャ設計によるデータガバナンス、そして開発/本番のマルチ環境設計を理解します。

  • 1.2設計:信頼性・移行・データ操作の手法

    データの準備とクレンジング(Dataform・Dataflow・Cloud Data Fusion)、パイプラインの監視とオーケストレーション、災害復旧とフォールトトレランス、ACID と可用性の判断、データ検証、そして移行ツール(BigQuery Data Transfer Service・Database Migration Service・Datastream・Transfer Appliance)の選択を理解します。

2データの取り込みと処理

  • 2.1パイプラインの計画と構築

    データソースとシンクの定義、変換とオーケストレーションのロジック、バッチとストリーミング(ウィンドウ・遅延データ)の処理、そして適切な処理サービス(Dataflow・Apache Beam・Dataproc・Cloud Data Fusion・BigQuery・Pub/Sub・Spark・Kafka)の選択を理解します。

  • 2.2パイプラインのデプロイと運用化

    ジョブの自動化とオーケストレーション(Cloud Composer・Workflows)、データクレンジングとAIによるデータエンリッチメント、新しいデータソースとの統合、そして CI/CD によるパイプラインの継続的デリバリーを理解します。

3データの保存

  • 3.1ストレージシステムの選択とデータウェアハウス

    アクセスパターンに応じたマネージドサービスの選択(BigQuery・BigLake・AlloyDB・Bigtable・Spanner・Cloud SQL・Cloud Storage・Firestore・Memorystore)、ストレージのコストと性能、ライフサイクル管理、そしてデータウェアハウスのデータモデル設計(正規化の度合い・アクセスパターンへの最適化)を理解します。

  • 3.2データレイクとデータプラットフォーム

    データレイクの管理(データの発見・アクセス・コスト制御)、Dataplex と Dataplex Catalog によるデータプラットフォームの構築、分散データシステムのためのフェデレーテッドガバナンスモデル、そしてレイクとウェアハウスの使い分けを理解します。

4分析のためのデータの準備と使用

  • 4.1可視化のためのデータ準備

    BI ツールへの接続、事前計算(マテリアライズドビュー・BI Engine)による高速化、遅いクエリのトラブルシューティング、そしてセキュリティ・データマスキング・IAM・Cloud DLP による分析データの保護を理解します。

  • 4.2AI/ML 向けのデータ準備と共有

    特徴量エンジニアリングと学習・サービングのためのデータ準備(BigQuery ML)、埋め込みと検索拡張生成(RAG)のための非構造化データの準備、そしてデータ共有(共有ルール・データセット公開・Analytics Hub)を理解します。

5データワークロードの保守と自動化

  • 5.1リソースの最適化と自動化

    コスト最小化と業務に必要なリソースの確保、Dataproc の永続クラスタとジョブ単位クラスタの判断、Cloud Composer の DAG による自動化と反復可能なスケジューリング、そして BigQuery Editions と予約による容量管理を理解します。

  • 5.2監視・トラブルシューティングとフォールトトレランス

    データ処理の可観測性(Cloud Monitoring・Cloud Logging・BigQuery 管理パネル)、エラー/課金/クォータのトラブルシューティング、そしてフォールトトレランス(複数リージョン/ゾーンでの実行・データ破損や欠損への備え・レプリケーションとフェイルオーバー)を理解します。