R から JDBC 経由でDB2ののデータを分析

R と Java がインストールされている環境であれば、純粋な R スクリプトと標準的な SQL を使用してDB2 のデータにアクセスできます。CData JDBC Driver for DB2 と RJDBC パッケージを使えば、R からリモートのDB2 のデータを操作できます。CData Driver を使用することで、業界で実績のある標準規格に準拠したドライバーを活用し、人気のオープンソース言語 R でデータにアクセスできます。この記事では、ドライバーを使ってDB2に SQL クエリを実行し、標準的な R 関数を呼び出してDB2 のデータを可視化する方法を説明します。

R のインストール

マルチスレッドとマネージドコードによるドライバーのパフォーマンス向上を最大限に活かすには、マルチスレッド対応の Microsoft R Open を使用するか、BLAS/LAPACK ライブラリとリンクされたオープンソース R を使用します。この記事では Microsoft R Open 3.2.3 を使用しています。このバージョンは、2016年1月1日時点の CRAN リポジトリのスナップショットからパッケージをインストールするように事前設定されており、再現性が確保されています。

RJDBC パッケージの読み込み

ドライバーを使用するには、RJDBC パッケージをダウンロードしてください。 RJDBC パッケージをインストールしたら、以下のコードでパッケージを読み込みます。

library(RJDBC)

DB2に JDBC データソースとして接続

DB2に JDBC データソースとして接続するには、以下の情報が必要です。

• Driver Class: cdata.jdbc.db2.DB2Driver に設定します。
• Classpath: ドライバー JAR ファイルの場所を設定します。デフォルトでは、インストールフォルダの lib サブフォルダです。

dbConnect や dbSendQuery などの DBI 関数は、R でデータアクセスコードを記述するための統一されたインターフェースを提供します。以下のコードで、CData JDBC Driver for DB2 に JDBC リクエストを行う DBI ドライバーを初期化します。

driver <- JDBC(driverClass = "cdata.jdbc.db2.DB2Driver", classPath = "MyInstallationDir\lib\cdata.jdbc.db2.jar", identifier.quote = "'")

これで DBI 関数を使用してDB2に接続し、SQL クエリを実行できます。dbConnect 関数で JDBC 接続を初期化します。

DB2 に接続するには以下のプロパティを設定します。

• Server: DB2 を実行するサーバー名。
• Port: DB2 サーバーのポート。
• Database: DB2 データベース名。

接続の準備ができたら、認証スキームを選択し、以下で説明するように適切なプロパティを設定します。

CData 製品 は、DB2 への認証に4つの異なるスキームをサポートします。DB2 ユーザー資格情報（デフォルト）、暗号化されたユーザー資格情報、IBM Identity and Access Management（IAM）認証、および Kerberos です。

DB2 ユーザー資格情報

ユーザー資格情報を使用して認証するには、次のプロパティを設定します。

• AuthScheme：USRIDPWD。
• User：データベースへのアクセス権を持つユーザーのユーザー名。
• Password：データベースへのアクセス権を持つユーザーのパスワード。

暗号化されたユーザー資格情報

サーバーがセキュア認証に対応しており、暗号化されたユーザー資格情報を使用して認証を行いたい場合は、このプロパティを設定します。

• AuthScheme：EUSRIDPWD

IAM、Kerberos で認証したい場合は、ヘルプドキュメントの「はじめに」セクションを参照してください。

パスワード方式によるSSH 接続

パスワード方式によるSSH接続時に必要なプロパティ一覧を以下に示します。

• User: DB2 のユーザ
• Password: DB2 のパスワード
• Database: DB2 の接続先データベース
• Server: DB2 のサーバー
• Port: DB2 のポート
• UserSSH: "true"
• SSHAuthMode: "Password"
• SSHPort: SSH のポート
• SSHServer: SSH サーバー
• SSHUser: SSH ユーザー
• SSHPassword: SSH パスワード

接続文字列形式では以下のようになります。

Server=10.0.1.2;Port=50000;User=admin;Password=admin;Database=testUseSSH=true;SSHAuthMode=Password;SSHPort=22;SSHServer=ssh-server;SSHUser=root;SSHPassword=sshpasswd;

公開鍵認証方式方式によるSSH 接続

公開鍵認証によるSSH接続時に必要なプロパティ一覧を以下に示します。

• User: DB2 のユーザ
• Password: DB2 のパスワード
• Database: DB2 の接続先データベース
• Server: DB2 のサーバー
• Port: DB2 のポート
• UserSSH: "true"
• SSHAuthMode: "Public_Key"
• SSHClientCertType: キーストアの種類
• SSHPort: SSH のポート
• SSHServer: SSH サーバー
• SSHUser: SSH ユーザー
• SSHClientCert: 秘密鍵ファイルのパス

接続文字列形式では以下のようになります。

Server=10.0.1.2;Port=50000;User=admin;Password=admin;Database=test;UseSSH=true;SSHAuthMode=Public_Key;SSHClientCertType=PUBLIC_KEY_FILE;SSHPort=22;SSHServer=ssh-server;SSHUser=root;SSHClientCert=C:\Keys\key.pem;

組み込みの接続文字列デザイナー

JDBC URL の構築には、DB2 JDBC Driver に組み込まれている接続文字列デザイナーが便利です。JAR ファイルをダブルクリックするか、コマンドラインから JAR ファイルを実行してください。

java -jar cdata.jdbc.db2.jar

接続プロパティを入力し、接続文字列をクリップボードにコピーします。

以下は、一般的な JDBC 接続文字列を含む dbConnect 呼び出しの例です。

conn <- dbConnect(driver,"jdbc:db2:Server=10.0.1.2;Port=50000;User=admin;Password=admin;Database=test;")

スキーマの検出

このドライバーは、DB2 API をリレーショナルテーブル、ビュー、ストアドプロシージャとしてモデル化します。以下のコードでテーブルの一覧を取得できます。

dbListTables(conn)

SQL クエリの実行

dbGetQuery 関数を使用して、DB2 API でサポートされている任意の SQL クエリを実行できます。

orders <- dbGetQuery(conn,"SELECT Orders.Freight, Customers.ContactName FROM Customers INNER JOIN Orders ON Customers.CustomerId=Orders.CustomerId")

以下のコマンドで、結果をデータビューアウィンドウに表示できます。

View(orders)

DB2 のデータのプロット

これで、CRAN リポジトリで利用可能なデータ可視化パッケージを使ってDB2 のデータを分析できます。組み込みのバープロット関数でシンプルな棒グラフを作成できます。

par(las=2,ps=10,mar=c(5,15,4,2))
barplot(orders$Freight, main="DB2 Orders", names.arg = orders$OrderName, horiz=TRUE)