PostgreSQL max_connections 최적값 계산법

서론: 왜 max_connections가 중요한가

max_connections는 PostgreSQL 서버가 동시에 수용할 수 있는 클라이언트 연결 수를 결정한다. 이 값이 지나치게 낮으면 동시 사용자 처리가 지연되고, 너무 높으면 메모리 부족과 컨텍스트 스위칭 비용이 증가한다. 따라서 실제 워크로드와 서버 자원을 근거로 최적값을 산정하는 것이 필요하다. 이 글은 max_connections postgres 설정을 위한 계산 절차와 실제 예제를 제시한다.

핵심 개념 정리

프로세스 모델과 메모리

PostgreSQL은 연결마다 백엔드 프로세스를 생성한다. 각 백엔드가 소비하는 메모리 합이 서버의 총 메모리를 초과하면 OOM 또는 SWAP이 발생한다. 따라서 max_connections는 서버 메모리, 공유 메모리 설정(shared_buffers 등), 그리고 세션당 메모리 사용량을 고려해야 한다.

커넥션 패턴

짧은 쿼리를 빈번히 실행하는 환경과 장시간 트랜잭션을 유지하는 환경은 요구하는 동시 연결 수가 다르다. connection 수 최적화 postgres 관점에서는 실제 동접 패턴을 측정하는 것이 우선이다.

측정해야 할 지표

• 총 서버 물리 메모리 (RAM)
• shared_buffers, work_mem, maintenance_work_mem 등 주요 메모리 파라미터
• 평균 세션당 메모리 사용량(백엔드 RSS)
• 피크 동시 연결 수(모니터링으로 관측)
• 커넥션 지속 시간과 요청 빈도

실전 계산 절차

계산은 단계별로 진행한다. 우선 서버 자원과 PostgreSQL의 공유 메모리 설정을 확인한다. 다음으로 세션당 메모리 추정치를 구한 뒤 안전 마진을 적용해 총 허용 연결 수를 산출한다. 마지막으로 애플리케이션 아키텍처(커넥션 풀 사용 여부)를 반영해 최종값을 조정한다.

1단계: 기본 수식

가장 단순한 수식은 다음과 같다.

총_사용가능_메모리 = 물리메모리 - OS 및 기타 프로세스 예약
세션당_추정메모리 = 백엔드 RSS 평균 + query_work_mem 영향
max_connections_estimate = (총_사용가능_메모리 - shared_buffers) / 세션당_추정메모리

2단계: 예제 계산

다음은 실무 예시다. 물리 메모리 64GB, OS·앱 예약 4GB, shared_buffers 8GB, 평균 백엔드 RSS 30MB라고 가정한다. work_mem은 쿼리 복수 정렬 시 점증하므로 여유분을 포함한다.

총_사용가능_메모리 = 64GB - 4GB = 60GB
세션당_추정메모리 = 30MB + work_mem 영향(예: 10MB) = 40MB
max_connections_estimate = (60GB - 8GB) / 40MB = 52GB / 0.04GB = 1300

이 계산으로는 이론상 1300 연결이 가능하다. 그러나 추가적인 안전 마진과 peak 상황을 고려해야 한다.

3단계: 안전 계수 적용

운영환경에서는 메모리 피크, 복잡한 쿼리, 확장 여지를 고려해 보수적으로 산정한다. 일반적으로 위 추정치에 0.5~0.8의 계수를 곱한다. 예제에서 0.6을 적용하면 약 780이 된다.

커넥션 풀과의 관계

애플리케이션에서 커넥션 풀을 사용하면 개별 애플리케이션 서버당 풀 크기를 적절히 설정해 전체 동시 연결을 제어할 수 있다. postgres 동시 접속 수 계산은 풀 크기와 애플리케이션 인스턴스 수를 종합해 계산해야 한다.

• 각 애플리케이션 인스턴스의 풀 크기 합
• 관리적 연결 예: 복제 관리자, 백업 도구 등 별도 연결 확보

구성 예시

postgresql.conf에 반영하는 예시는 다음과 같다. 실제 값은 앞서 계산한 결과와 안전 계수를 반영한다.

max_connections = 780
shared_buffers = 8GB
work_mem = 10MB
maintenance_work_mem = 256MB

모니터링과 검증

설정 반영 후에는 모니터링이 필요하다. 핵심 지표는 active connections, 서버 메모리 사용량, swap 사용 여부, 쿼리 응답 시간, context switch 증가 등이다. 초과 연결 발생 시 로그에서 "too many connections" 메시지를 확인한다.

문제 해소와 추가 고려사항

만약 max_connections 수치가 매우 높게 나올 경우 커넥션 풀 도입을 우선 검토한다. 또한 복잡한 쿼리로 인한 work_mem 소비가 큰 경우, 쿼리 최적화와 인덱스 개선으로 세션당 메모리 요구를 낮출 수 있다. 고가용성 구성에서는 복제 또는 페일오버 시 여유 연결을 확보해야 한다.

요약

max_connections postgres 설정은 단순 숫자 입력이 아니라 서버 메모리, PostgreSQL 내부 메모리 파라미터, 세션당 메모리 사용량, 커넥션 패턴을 종합한 계산이다. postgres 동시 접속 수 계산은 아래 절차를 권장한다.

• 서버 자원과 PostgreSQL 설정값 수집
• 백엔드 평균 메모리 사용량 측정
• 기본 수식으로 이론적 한계 산출
• 안전 계수 적용 후 커넥션 풀 전략과 조합
• 설정 반영 후 모니터링으로 검증

이 절차로 connection 수 최적화 postgres를 달성하면 안정성과 성능 균형을 유지할 수 있다.