PostgreSQL 샤딩, 확장이 이렇게 쉬웠다고? 익스텐션 없이 구현하는 PgDog 완전 정복
PostgreSQL 확장이 막막했던 개발팀을 위한 실질적 해답
PostgreSQL은 강력하고 안정적인 오픈소스 데이터베이스지만, 대규모 트래픽이나 수백만 사용자 환경에서 수평 확장이 필요한 경우 큰 과제에 직면합니다. 대부분의 개발팀은 Citus처럼 무거운 익스텐션을 설치하거나, PgBouncer 같은 툴을 조합하여 간신히 부하를 분산시켜야 했습니다.
PgDog는 이 과정을 완전히 새롭게 만듭니다. 별도 익스텐션 없이도 PostgreSQL을 샤딩하고, 로드 밸런싱하고, 논리 복제까지 수행할 수 있는 트랜잭션 풀러이자 DB 프록시입니다. Rust로 개발되어 고성능과 보안성까지 갖춘 PgDog는 단일 프록시 배포만으로도 수평 확장의 복잡성을 줄이고 실무에 바로 적용할 수 있습니다.
이 글에서는 PgDog의 주요 기능, 동작 방식, 경쟁 솔루션과의 차별점, 실무에서의 기대 효과까지 자세히 다뤄보겠습니다.
PgDog란 무엇인가?
PgDog는 PostgreSQL을 수백 개의 샤드로 나누고, 수십만 개의 연결을 효율적으로 관리할 수 있도록 설계된 오픈소스 DB 프록시입니다. 다음과 같은 기능을 하나의 솔루션으로 제공합니다.
- 트랜잭션 및 세션 풀링
- 쿼리 기반 샤딩 및 병합 처리
- SELECT/INSERT 자동 라우팅
- 논리 복제를 활용한 무중단 샤드 확장
- 실시간 설정 변경 및 모니터링
무엇보다 중요한 점은, PgDog는 PostgreSQL에 익스텐션을 설치하지 않습니다. 외부 프록시로 작동하기 때문에, RDS나 Cloud SQL처럼 관리형 Postgres 환경에서도 제약 없이 사용할 수 있습니다.
PgDog 주요 기능 살펴보기
1. L7 기반 부하 분산 기능
PgDog는 OSI 7계층에서 동작하는 애플리케이션 레벨 프록시입니다. 쿼리를 분석해 SELECT는 리플리카(복제본)로, INSERT/UPDATE/DELETE 같은 쓰기 작업은 기본 노드로 자동 라우팅합니다.
- 다양한 분산 전략 제공: 라운드로빈, 최소 연결, 무작위 등
- 자동 페일오버 지원: 장애 발생 시 복제본 또는 기본 노드로 자동 전환
- 헬스체크 지원: 네트워크 오류나 하드웨어 장애에 대한 자동 감지
이를 통해 데이터베이스의 부하를 효율적으로 분산시키고, 고가용성을 확보할 수 있습니다.
2. 트랜잭션 및 세션 풀링
PgDog는 PgBouncer처럼 트랜잭션 및 세션 풀링을 통해 연결 자원을 효율적으로 관리합니다. 수많은 클라이언트가 동시에 접속하더라도, PgDog는 이를 소수의 백엔드 연결로 처리할 수 있습니다.
- 연결 수를 줄여 자원 사용 최적화
- 대규모 트래픽 환경에서도 안정적인 성능 유지
3. 자동 샤딩 및 교차 샤드 처리
PgDog는 쿼리를 직접 파싱하여 샤딩 키를 추출하고, 해당 샤드로 요청을 전달합니다. 또한, 교차 샤드 쿼리도 자동으로 결과를 병합해 클라이언트에 투명하게 반환합니다.
- COPY 명령으로 CSV 데이터 멀티샤드 분배 지원
- PostgreSQL 논리 복제 기반의 무중단 샤드 동기화
- 운영 중에도 실시간으로 샤드 추가 가능
4. 설정과 배포가 간단
PgDog의 구성을 위해 필요한 설정 파일은 단 2개입니다.
- pgdog.toml: 샤드 및 노드 정보, 라우팅 설정
- users.toml: 인증 및 권한 정보
이 설정 파일들은 런타임 중에도 수정이 가능하며, 프로세스를 재시작하지 않아도 동적으로 반영됩니다. 운영 환경은 Kubernetes, Docker, 로컬 환경 모두 지원합니다. Helm 차트도 제공되어 클러스터 환경에 빠르게 배포할 수 있습니다.
5. 통합 모니터링 지원
PgDog는 다음과 같은 방식으로 운영 상태를 모니터링할 수 있습니다.
- PgBouncer 스타일 관리 DB 인터페이스
- OpenMetrics 엔드포인트 제공
- Datadog 등 외부 모니터링 시스템과 연동 가능한 예제 포함
운영 중 쿼리 상태, 연결 수, 오류 로그 등을 손쉽게 수집하고 대시보드화할 수 있습니다.
PgDog vs 기존 솔루션
| 기능 비교 | PgDog | PgBouncer | Citus | PgCat |
| 샤딩 지원 | 자동 샤딩 및 결과 병합 | 미지원 | 확장으로 지원 | 지원 (부분적) |
| 트랜잭션 풀링 | 지원 | 지원 | 미지원 | 지원 |
| 논리 복제 | 지원 | 미지원 | 부분 지원 | 미지원 |
| 클라우드 호환성 | RDS, Cloud SQL 등 완전 지원 | 제한적 | 제한적 | 제한적 |
| 설정 유연성 | 실시간 변경 가능 | 제한적 | 복잡 | 제한적 |
| 운영 편의성 | TOML 설정, 모니터링 내장 | 단순 연결 관리 | 설정 복잡 | 미흡 |
PgDog는 기존 도구들의 한계를 모두 보완하면서도, 단일 배포로 기능 통합을 이뤘다는 점에서 경쟁력을 갖추고 있습니다.
PgDog는 PostgreSQL의 수평 확장을 고민하는 모든 개발팀에게 매우 실용적인 솔루션입니다. 익스텐션 없이도 자동 샤딩, 트랜잭션 풀링, 논리 복제, L7 기반 부하 분산을 하나의 프록시로 통합하여 제공합니다. 특히, 관리형 데이터베이스 환경에서도 무리 없이 동작할 수 있는 구조 덕분에 도입 부담이 낮습니다.
아직 초기 단계이긴 하나, 기능별 안정화가 빠르게 이루어지고 있으며 오픈소스 커뮤니티 중심의 발전도 기대할 수 있습니다. PostgreSQL의 성능 병목을 해결하고자 한다면, PgDog는 반드시 살펴볼 가치가 있는 대안입니다.
https://github.com/pgdogdev/pgdog
GitHub - pgdogdev/pgdog: Horizontal scaling for PostgreSQL with automatic sharding.
Horizontal scaling for PostgreSQL with automatic sharding. - pgdogdev/pgdog
github.com
