고가용성과 복제: 안정적 운영의 핵심

PostgreSQL을 실무에서 마스터한다면 반드시 짚고 넘어가야 할 주제가 바로 고가용성과 데이터 복제다. 단일 서버로 운영하는 데이터베이스는 예기치 않은 장애에 취약하다. 서비스 중단은 곧 비즈니스 기회 손실로 이어지며, 데이터 손실은 신뢰도 자체를 위협한다. 그래서 PostgreSQL은 내장 복제 기능과 다양한 외부 도구, 그리고 효율적인 구성 전략을 갖춰왔고, 지금은 대규모 엔터프라이즈 시스템도 흔히 PostgreSQL을 주 데이터베이스로 선택한다.

고가용성의 의미와 기본 접근 방식

고가용성(HA)은 데이터베이스가 장애가 발생하더라도 곧바로 정상 서비스를 이어갈 수 있는 구조를 뜻한다. PostgreSQL 환경에서 기본 원리는 '이중화'다. 보통 하나 이상의 예비(standby) 서버를 두고, 주 서버(primary)에 장애가 발생하면 자동 또는 수동 전환(failover)으로 서비스를 지속한다. 이 과정을 자동화하려면 감시(모니터링), 장애 감지, 장애 조치, 클러스터 IP 재할당 등 복수의 요소가 유기적으로 작동해야 한다.

대표적인 설정 방식은 로그 전달 방식(log shipping)이다. 주 서버의 트랜잭션 로그(WAL)를 예비 서버에 꾸준히 동기화하면서 실시간으로 같은 데이터 상태를 유지하도록 만든다. 보통 리눅스 환경에서는 repmgr, Patroni와 같은 전용 클러스터 관리 도구가 활용된다. 이런 도구들은 장애 시점에 자동으로 예비 서버를 주 서버로 승격하고, 연결도 재정비하는 복잡한 과정을 절차적으로 처리한다.

데이터 복제의 여러 방안

PostgreSQL 복제는 크게 물리 복제와 논리 복제로 나뉜다. 물리 복제는 데이터베이스 전체를 블록 단위로 동기화하는 방식이고, 논리 복제는 테이블이나 스키마 일부만 별도로 선택해 복제할 수 있다는 장점이 있다. 물리 복제는 고가용성과 장애 복구에 최적이고, 논리 복제는 이관, 데이터 통합, 이종 서비스 운영에서 많이 활용된다. PostgreSQL 10부터 논리 복제가 공식적으로 지원되면서 복제 설계가 한층 유연해졌다. 상황에 따라 두 가지 방식을 혼용하거나 다단계로 구성하는 사례도 흔히 볼 수 있다.

자동 장애 조치와 부하 분산

진정한 고가용성을 이루려면 장애 감지와 전환이 실시간으로 이루어져야 한다. 수동 전환은 인적 실수와 지연을 부를 수 있기에, 효과적인 클러스터 관리툴이 반드시 동반돼야 한다. repmgr, Patroni, EDB Failover Manager 등은 PostgreSQL 기반 장애 조치를 자동화해, 서비스 중단 시간을 현저히 줄여준다.

복제 구조를 기반으로 부하 분산(load balancing)도 자연스럽게 구현할 수 있다. 다수의 클라이언트 요청을 여러 서버에 적절히 분산하면, 응답 속도와 전체 시스템의 안정성을 동시에 끌어올릴 수 있다. 주 서버에는 쓰기 연산을, 예비 서버에는 읽기 연산을 할당하는 등의 방식이 널리 쓰인다.

베스트 프랙티스와 고려사항

PostgreSQL에서 고가용성을 구현할 때는 단순히 복제만 구동하는 것이 전부가 아니다. 장애 조치의 신뢰성을 높이려면 감시 주기, 네트워크 구조, 스토리지의 동기화 상태도 세심히 관리해야 한다. 또한 데이터베이스 백업 및 복구 체계, 보안 정책, 정기적인 테스트 시나리오도 빼놓아선 안 된다. 강력한 HA 구성은 시스템 중단 위험을 근본적으로 낮추는 동시에, 비즈니스의 안정성과 신뢰성을 지키는 든든한 안전망이 된다.