Rails의 연결 풀은 각 Rails 프로세스마다 독립적으로 유지되며, config/database.yml 파일의 pool 설정은 최대 연결 수를 지정합니다. 중요한 점은 Rails가 이 최대치만큼 연결을 미리 생성하는 것이 아니라, 필요할 때 지연(lazy) 방식으로 생성한다는 것입니다. 즉, pool: 100으로 설정해도 시작 시 100개의 연결이 생성되는 것이 아니라, 수요에 따라 최대 100개까지 허용된다는 의미입니다.
데이터베이스 연결이 필요할 때, 스레드는 풀에서 연결을 ‘체크아웃(checkout)’하여 사용하고, 작업이 완료되면 ‘체크인(checkin)’하여 풀에 반환합니다. 이 ‘빌리고 반환하는’ 사이클은 모든 ActiveRecord 쿼리에서 자동으로 발생하여 연결이 효율적으로 공유되도록 합니다. 특히 Rails 7.2 버전부터는 연결 관리 방식이 근본적으로 변경되어, 쿼리당 연결을 체크아웃하고 즉시 반환하는 방식으로 작동합니다. 이는 연결 활용도를 극대화하여 pool 크기가 5개만 되어도 훨씬 많은 동시 요청을 처리할 수 있게 만들었습니다. 이로 인해 정확한 풀 크기를 계산하는 것이 거의 불가능해졌으며, 대신 pool 크기를 높게 설정하고 Rails가 알아서 관리하도록 하는 것이 최신 권장 사항입니다.
연결 풀 구성에는 pool 외에도 연결 대기 시간(timeout), 유휴 연결을 닫는 시간(idle_timeout), 죽은 연결을 정리하는 주기(reaping_frequency) 등의 옵션이 있습니다. Rails는 주기적으로 유휴하거나 죽은 연결을 제거하는 리퍼(reaper) 스레드를 실행하여 풀의 최적 상태를 유지합니다.
일반적인 연결 풀 문제로는 풀 고갈(ActiveRecord::ConnectionTimeoutError), 웹 서버의 스레드 수와 풀 크기 불일치, 그리고 수동으로 체크아웃한 연결을 반환하지 않아 발생하는 연결 누수 등이 있습니다. 풀 고갈은 ActiveRecord::Base.connection_pool.stat으로 상태를 확인하고, 스레드 수 불일치는 pool 크기를 스레드 수와 같거나 크게 설정하여 해결하며, 연결 누수는 ActiveRecord::Base.connection_pool.with_connection 블록을 사용하여 안전하게 연결을 관리해야 합니다.
고급 연결 풀 관리 기법으로는 Rails 6+에서 지원하는 다중 데이터베이스 연결이 있습니다. 이는 주 애플리케이션과 분석 쿼리 등 다른 워크로드가 독립적인 연결 풀을 사용하여 서로의 성능에 영향을 주지 않도록 격리하는 데 유용합니다. 또한, 실제 연결 사용량, 죽은 연결 수 등을 모니터링하는 미들웨어를 활용하여 잠재적 문제를 사전에 감지할 수 있습니다.
연결 풀 성능 최적화의 핵심은 ‘계산 중단 - 높게 설정’하는 것입니다. pool: 100과 같이 충분히 큰 값을 설정하면 Rails가 지연 생성 및 자동 정리 기능을 통해 최적의 성능을 제공하며, 연결 시간 초과 오류를 방지합니다. 이때 실제 모니터링의 초점은 애플리케이션의 pool 한계가 아니라, 데이터베이스 서버 자체의 max_connections 설정과 실제 활성 연결 수에 두어야 합니다. 또한, 읽기 복제본을 사용하여 읽기 부하를 분산하고, 느린 쿼리를 최적화하는 것이 연결 풀 문제 해결의 근본적인 방법입니다.