분석 작업을 위한 데이터베이스 최적화 방안

Karen Jex, "Optimising your database for analytics"

작성자
EuRuKo
발행일
2025년 01월 13일

핵심 요약

  • 1 트랜잭션(OLTP) 및 분석(OLAP) 워크로드가 혼합된 하이브리드 데이터베이스 환경의 성능 문제를 다룹니다.
  • 2 데이터베이스 설정 최적화, 인덱싱 전략, 계산된 컬럼 및 구체화된 뷰 활용으로 분석 쿼리 성능을 향상시킬 수 있습니다.
  • 3 물리적 또는 논리적 복제를 통해 분석 워크로드를 별도의 대기 데이터베이스로 분리하여 주 데이터베이스의 부하를 경감하는 것이 핵심입니다.

도입

이 발표는 단일 데이터베이스에서 트랜잭션(OLTP)과 분석(OLAP) 워크로드를 동시에 운영할 때 발생하는 성능 문제를 해결하기 위한 방안을 제시합니다. PostgreSQL 시연을 통해, 운영 데이터베이스의 안정성을 유지하면서 분석 쿼리의 효율성을 극대화하는 기법들을 소개합니다.

데이터베이스 워크로드는 빠른 트랜잭션의 OLTP와 대규모 데이터 분석의 OLAP으로 구분됩니다. 최근 실시간 분석 요구로 이 둘이 혼합된 하이브리드 트랜잭션/분석 처리(HTAP) 환경이 확산되면서, 분석 쿼리가 운영 시스템 자원을 과도하게 사용하여 전반적인 성능 저하를 초래합니다.

주요 최적화 기법은 다음과 같습니다: * 설정 매개변수 조정: max_connections 제한 및 분석 워크로드용 별도 연결 풀 활용으로 리소스 경합을 줄입니다. work_mem은 쿼리 작업 메모리 할당을 제어하며, 복잡한 쿼리를 위해 특정 세션에서 높은 값을 설정할 수 있습니다. statement_timeout은 장기 실행 쿼리가 운영 시스템에 미치는 영향을 제한합니다. * 인덱싱 전략: 분석 쿼리 성능 향상을 위해 특화된 인덱스를 생성하며, 쿼리 내 함수나 표현식에 함수 기반 인덱스를 활용합니다. 인덱스 추가가 OLTP 작업에 미치는 영향을 고려해야 합니다. * 데이터 사전 처리: GENERATED ALWAYS AS 컬럼으로 데이터 삽입 시 값을 미리 계산하여 저장, 쿼리 시 계산 부하를 줄입니다. MATERIALIZED VIEW(구체화된 뷰)는 쿼리 결과를 물리적으로 저장하여 빠른 조회를 가능하게 하며, 데이터 실시간성이 중요하지 않은 분석 보고서에 특히 유용합니다. 뷰에 인덱스를 추가하고 주기적으로 새로고침하여 효율성을 높입니다. * 워크로드 분리: 분석 워크로드를 주 데이터베이스에서 분리하는 것이 가장 효과적입니다. 물리적 복제를 통해 주 데이터베이스의 읽기 전용 복사본을 분석용으로 활용하거나, 논리적 복제를 통해 특정 객체만 복제하고 복제된 데이터베이스에서 분석에 최적화된 설정을 자유롭게 적용하여 유연성을 확보할 수 있습니다.

결론

이 발표는 하이브리드 데이터베이스 환경에서 분석 워크로드의 성능을 최적화하고 운영 시스템에 미치는 영향을 최소화하기 위한 포괄적인 전략을 제시합니다. 설정 조정, 인덱싱, 데이터 사전 처리, 워크로드 분리 등 다양한 기법을 조합함으로써, 기업은 운영 효율성을 유지하면서도 데이터로부터 신속하고 정확한 비즈니스 통찰력을 얻을 수 있습니다. 각 환경에 맞는 최적의 조합을 찾기 위한 지속적인 테스트와 벤치마킹의 중요성이 강조됩니다.

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