프로그래밍 초식 : DB 커넥션 풀 설정

레퍼런스

DB 커넥션 풀

커넥션 풀의 종류

• 유휴 커넥션
• 사용 중 커넥션

커넥션 풀 사용 이유 : 성능

• DB와 네트워크 연결하는 시간 생략하여 응답속도 향상 및 처리량 증가
• 커넥션 개수를 일정 수준으로 제한하여 DB 포화를 방지하고, 일관된 DB 성능 유지 가능

풀 설정과 성능

성능향상 때문에 사용하는 커넥션 풀이지만 올바르게 설정하지 않으면 성능 저하 유발
따라서 설정과 성능의 관계를 이해하고 있어야 함

최대 개수 : maximumPoolSize

최대 커넥션 개수 = 사용 중 커넥션 + 유휴 커넥션
한 커넥션 당 쿼리 실행 시간과 목표 TPS를 알면
최대 TPS와 동시 커넥션 개수를 계산 가능하다.

• 최대 TPS = 커넥션당 요청 처리 개수 X 동시 커넥션 개수
• 동시 커넥션 개수 = 최대 TPS / 커넥션당 요청 처리 개수

계산 예시

가정

• 한 웹 요청이 한개의 커넥션 사용
• 쿼리 총 실행 시간은 0.1초 일 때
• 목표 TPS는 100

계산

• 동시 커넥션 개수가 10이면 목표 달성 가능
• 다시말해서 커넥션 당 TPS가 10이고, 최대 커넥션 개수가 10개면 100TPS 처리 가능

현실적인 계산

평균 이상으로 튀는 개수나 비율 검토해야함.

• 만약 1초 걸리는 쿼리가 동시에 5개 발생하면?
• TPS가 100에서 55로 떨어짐
  따라서 느린 쿼리를 염두하고 최대 개수를 높여야 함

커넥션 대기 시간: connection timeout

풀의 모든 커넥션이 사용 중일때, 커넥션을 구하기 위해 대기하는 시간
기본값은 무려 30초. 30초는 너무 길다.(TypeORM 기준으론 10초, 기본 풀사이즈도 10)

• 대기중 사용자에게 응답없는 상태가 지속된다.
• 무응답보다 에러메시지라도 빨리 응답하는 것이 좋다.
• 따라서 0.5 ~ 3초 로 설정하는 것이 바람직

커넥션 최대 유지 시간 : maxLifetime

커넥션을 유지하는 시간이다

• 생성된 커넥션은 이 시간이 지나면 자동으로 닫히고, 풀에서 제거된다.
• 제거된 자리에 새로운 커넥션을 생성한다.
• 네트워크나 DB의 TCP 커넥션 유지 설정보다 작은 값을 사용해야 유효하다.

이 값이 관련 설정보다 크면

• 이미 유효하지 않은 커넥션이 풀에 존재한다.
• 커넥션을 획득한 시점에서 커넥션이 유효하지 않음을 발견하면 새로 커넥션을 생성해야 하므로 레이턴시가 증가한다.
• 마침 트래픽이 몰리는 시점이면 성능저하의 주요한 원인이 된다.

커넥션 확인 주기 : keep alive time

커넥션이 살아 있는지 확인하는 주기

• 유휴 커넥션에 대해 커넥션을 확인한다.
• 유효하지 않다면 풀에서 제거하고 새로운 커넥션 생성
  기본 규칙
• 네트워크나 DB의 관련 설정보다 작은 값 사용

최소 유휴 커넥션 : minimumIdle

풀에 유지할 최소 유휴 커넥션 개수

• 설정하지 않으면 maximumPoolSize와 동일(고정 크기 풀로 설정된다.)
• Hikari 공식문서 기준으로 설정하지 않는 것을 추천한다.

최대 유휴 시간 : idleTimeout

사용하지 않고 풀에 머무를 수 있는 시간
풀에서 이 시간동안 머무른 커넥션은 종료하고 풀에서 제거된다.

정리

maximumPoolSize : 최대 TPS 고려
connectionTimout: 일반적인 서비스에서 길면 안됨. 무응답 시간이 매우 길어짐
maxLifeTime : 일정 시간만 끝나고 커넥션이 종료되도록 처리
keepaliveTime : 끊길 만한 시간보다 짧은 주기로 검사