PostgreSQL (Aurora) 10 vs 11 버전 성능 비교

PostgreSQL은 버전별로 굉장히 많은 개선이 있다.
2022년 1월 13일 현재, AWS RDS Aurora는 PostgreSQL 버전을 10, 11, 12, 13까지 지원하고 있다.

실제 PostgreSQL은 14까지 나와있으며, 현재 Aurora가 아닌 RDS는 14 RC1 까지 준비되었다.

10 버전이 이미 출시된지 4년 이상 지났고, 현재까지 메이저 14버전까지 출시되면서 성능/자원관리/기능등 여러 개선이 있었다.

특히나 인덱스가 10.x에서 비효율적으로 작동하는 부분이 굉장히 크기 때문에 이를 버전 업그레이드를 통해 성능개선 효과를 볼 필요가 있다.

10 vs 11 비교

PostgreSQL의 10 ~ 14버전 간 여러 기능 비교 중, 인덱스 & 제약조건에 관한 비교를 본다.

• PostgreSQL feature Matrix

10버전대에서 두드러지는 인덱스 단점은

• B-tree 커버링 인덱스 미지원
• PK 인덱스 우선
  • PK 인덱스 우선되는 점 때문에 발생할 수 있는 케이스는 이전 글을 참고한다

등이 있다.

그러다보니 커버링 인덱스를 생성해도 제대로 효과를 못본다.

커버링 인덱스란?

11버전으로 업데이트만 되어도 얼마나 큰 성능효과가 있는지 살펴보자.

아래 모든 쿼리는 성능 차이가 심하게 나는 쿼리들을 위주로 선택했다.
모든 쿼리에서 성능향상이 더 있다는 것을 의미하진 않는다.
다만, 성능이 더 떨어지진 않는다.

Case1

예제 쿼리

SELECT "id"
FROM "courses"
WHERE ((("status" = 'publish' AND "published_date" < now() AND "deleted_at" IS NULL) AND "exposure" = true) AND
       "type" IN ('on') AND "deleted_at" IS NULL)
ORDER BY published_date DESC, "id" DESC
LIMIT 24;

10.x

• Bitmap Index Scan만 적용되는 것을 볼 수 있다.
• 총 수행시간도 988ms (약 1초)

11.x

동일한 쿼리를 11버전에서 수행해본다.

• Btree 인덱스가 제대로 적용된 것을 볼 수 있다.
• 총 수행시간도 5ms (기존 대비 약 200배 성능 향상)

쿼리 캐시로 인해 실험 결과 오염이 될 수 있어서, 아예 DB를 10버전과 11버전으로 2대를 새로 만들어서 수행했다.

Case2

예제 쿼리

explain analyze SELECT COUNT(*)::INT "cnt"
FROM "courses" AS "list_page"
WHERE (("status" = 'publish' AND "published_date" < now() AND "deleted_at" IS NULL) AND "exposure" = true AND
       "price" = 0 AND ("id" in (select "course_id" from "courses_levels" where "term_id" IN (777320, 1))) AND
       "deleted_at" IS NULL);

10.x

• PK 인덱스가 선적용되어서 실제 더 좋은 효율을 자랑하는 다른 인덱스를 선택하지 못했다.
  • 조회 조건에 "id" in (select "course_id" from "courses_levels" where "term_id" IN (777320, 1)) 가 있기 때문이다.
• 총 수행시간은 1.1초

11.x

• PK 인덱스가 아닌 courses_status_exposure_deleted_at 이라는 조회조건의 대부분이 포함된 인덱스를 선택했다
• 총 수행시간은 5ms (약 220배 성능 향상)

결론

11 버전으로 업데이트 이후, 2초이상의 쿼리들이 거의 대부분 사라졌다.

 

PostgreSQL은 11, 12, 13, 14오면서 굉장한 성능 향상과 효율작업이 있었다.

비교한 2개의 쿼리는 실제 운영중인 쿼리들이기 때문에 언제든 실제 업무에서 만나볼 수 있다.
실험 결과만 본다면 비슷한 유형의 쿼리에서 200배의 성능향상을 볼 수 있었다.

아무런 트래픽이 없을때도 1초가 넘는 쿼리들은 1) 트래픽이 몰리거나 2) 데이터가 더 적재되기 시작하면 언제든지 3초, 5초 이상의 롱쿼리가 될 수 있다.

현재 Aurora에서는 10버전에서 13버전으로 한번에 올릴수있는 방법은 없다.
10 -> 11, 11 -> 12, 12 -> 13과 같이 1단계 업데이트만 가능한데,
긴 일정을 잡고 버전업을 계속해서 진행하는 것이 동일한 하드웨어 스펙으로 성능 개선 효과를 볼 수 있는 방법 중 하나라고 생각한다.