PostgreSQL가 다른 RDB와 차별화 되는 점

개요

PostgreSQL은 다양한 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS) 중에서 독특한 위치를 점하고 있으며, 여러 측면에서 타 시스템과의 차별성을 보인다. 본 논문에서는 PostgreSQL이 다른 RDB와 차별화되는 점을 사용자 측면, 비즈니스 측면, 기능적 측면으로 나누어 설명하고자 한다.

1. 사용자 측면

높은 보안성

• 사용자 인증: PostgreSQL은 다양한 인증 방법을 제공하여 사용자 인증을 보장하고, 이를 통해 데이터베이스에 접근할 수 있는 사용자를 제한할 수 있다.
• 권한 관리: PostgreSQL은 사용자별로 권한을 관리할 수 있는 기능을 제공하고, 이를 통해 사용자가 데이터베이스에서 수행할 수 있는 작업을 제한할 수 있다.
• 암호화: PostgreSQL은 데이터를 암호화하여 보안성을 높여 중요한 데이터를 보호할 수 있다.
• 강력한 보안 모듈: PostgreSQL은 강력한 보안 모듈을 제공하여 데이터베이스의 보안성을 높여 데이터베이스를 안전하게 사용할 수 있다.
• 강력한 암호화 모듈: PostgreSQL은 강력한 암호화 모듈을 제공하여 데이터를 암호화하여 보안성을 높여 중요한 데이터를 보호할 수 있다.

높은 안정성

• '신뢰도'는 제품의 최우선 사항
• ACID 및 트랜잭션 지원

높은 성능

• 다양한 인덱싱 기법 지원 : B-트리, 해시, GiST, SP-GiST 및 GIN
• 동시성 성능을 높여주는 MVCC 기능

높은 호환성

• 다양한 프로시져 : PL/pgSQL, Perl, Python, Ruby, TCL 등
• 인터페이스 언어 : JDBC, ODBC, C/C++, .Net, Perl, Python 등

높은 지원성

• 질 좋은 커뮤니티 지원 및 상업적인 지원
• 잘 만든 문서 및 충분한 매뉴얼 제공
• 다양하고 유연한 복제 방식 지원
  • 스냅샷 복제 : 데이터베이스의 스냅샷을 생성하고, 이를 다른 서버에 복제하는 방식
  • 로그 기반 복제 : 데이터베이스의 로그를 사용하여 다른 서버에 복제하는 방식
  • 동기화 복제 : 데이터베이스의 스냅샷을 생성하고, 이를 다른 서버에 복제한 후, 두 서버 간의 동기화를 유지하는 방식
  • 비동기화 복제 : 데이터베이스의 변경 사항을 실시간으로 복제하지 않고, 일정 시간마다 스냅샷을 생성하여 다른 서버에 복제하는 방식
• 유연한 Full-text search 기능
• 다양한 확장 기능과 확장 기능 개발의 용이성
  • GIS add-on 지원 (PostGIS)
  • Key-Value 스토어 확장 기능 (HStore)
  • DBLink 기능
  • Crypto, UUID 등 다양한 함수, 타입 지원

2. 비즈니스 측면

ProgreSQL = 오픈소스 소프트웨어 = 무료

• 비용 절감, 빠르고 유연한 개발, 호환성 유연성, 신뢰성 안정성

RDB 중 최다 SQL 기능 지원

출처 : (주)비트나인,  기업 데이터 환경에 PostgreSQL이 최적인 이유

최다 SQL 표준 지원

• 약 95%의 SQL 표준 지원(전체 179 항목 중 170 항목)

풍부한 데이터 유형 지원 : 일부 NoSQL도 포함

• Key-Value, XML
• JSON, JSONB
• Columnar Store
• Graph (예: Apache AGE)

다양한 프로그래밍 언어 지원

• Server-side language, C/C++, PL/pgSql, PL/Tcl, Pl/Perl, PL/Python, PL/Ruby
• External language
• PL/Java, PL/Lua, PL/R, PL/sh, PL/v8

대량 데이터 처리

• Table Partitioning
• Parallel query & multiple processes
• analytic & aggregate functions
• indexing & JOIN

PostgreSQL + OpenGIS = PostGIS

• PostgreSQL은 OpenGIS 규격을 준수
• PostGIS는 Geographic object를 지원하는 미들웨어 형태의 확장 기능
• Oracle과 비견할만하다는 의견 다수

PostgreSQL with Cloud

• DBaaS(DB as a Service)를 제공하는 기업이 늘어나면서 비용과 라이선스에 유리한 PostgreSQL의 수요 증가.
• 다양한 데이터 유형, 대용량으로 증가하는 데이터, 다른 곳의 데이터를 수집 및 연계하는 환경 구축에 용이

PostgreSQL 기술지원 가능

• PostgreSQL 전문 인력 확보를 통한 기술지원 서비스
• 목적과 환경에 맞는 개발 지원으로 경쟁력 확보

3. 기능적 측면

MVCC(Multi-Version Concurrency Control)

PostgreSQL의 MVCC 기능을 사용하면 여러 트랜잭션이 서로를 차단하지 않고 동시에 동일한 데이터에 액세스 할 수 있다.

사용자 정의 데이터 유형

PostgreSQL을 사용하면 사용자가 자신의 데이터 유형을 만들 수 있다. 이 기능을 통해 개발자는 특정 비즈니스 요구 사항을 충족하는 사용자 정의 데이터 유형을 생성할 수 있다.

-- 전화번호에 대한 사용자 정의 데이터 유형 생성
CREATE TYPE phone_number AS (
  area_code integer,
  number integer,
  extension integer
);

-- 고객 테이블 정의에서 전화번호(phone_number)라는 사용자 정의 데이터 유형을 사용할 수 있다.
CREATE TABLE customers (
  customer_id SERIAL PRIMARY KEY,
  name text NOT NULL,
  phone phone_number
);

INSERT INTO customers (name, phone) VALUES ('John Doe', '(123, 4567890, 1234)');
UPDATE customers SET phone = '(456, 7891234, NULL)' WHERE customer_id = 1;
DELETE FROM customers WHERE customer_id = 1;

 

객체 관계형 지원

PostgreSQL은 상속, 다형성 및 캡슐화와 같은 객체 관계형 기능을 지원한다. 이 기능을 통해 개발자는 다양한 데이터 유형을 처리할 수 있는 복잡한 데이터 모델을 만들 수 있다.

CREATE TABLE animals (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  name TEXT,
  age INTEGER
);

-- animals 테이블을 상속하여 cats 테이블 생성
CREATE TABLE cats (
  breed TEXT,
  temperament TEXT
) INHERITS (animals);

-- cats 테이블을 쿼리
SELECT * FROM cats WHERE breed = 'Siamese';
-- animals 테이블과 조인하여 모든 동물 데이터를 검색
SELECT * FROM animals WHERE age > 5;

전체 텍스트 검색

PostgreSQL에는 전체 텍스트 검색 지원 기능이 내장되어 있어 개발자가 복잡한 텍스트 검색 쿼리를 수행할 수 있다.

-- books 테이블 생성
CREATE TABLE books (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    title TEXT NOT NULL,
    author TEXT NOT NULL,
    content TEXT NOT NULL
);

-- 일부 샘플 데이터 삽입
INSERT INTO books (title, author, content) VALUES ('Pride and Prejudice', 'Jane Austen', 'It is a truth universally acknowledged, that a single man in possession of a good fortune, must be in want of a wife.');

-- to_tsvector 및 to_tsquery 함수를 사용하여 "content" 열에서 "fortune"이라는 단어에 대한 전체 텍스트 검색을 수행
SELECT id, title FROM books WHERE to_tsvector('english', content) @@ to_tsquery('english', 'fortune');

JSON 지원

PostgreSQL은 JSON 데이터 유형을 기본적으로 지원하므로 JSON 데이터를 쉽게 저장하고 쿼리 할 수 있다.

-- "details"라는 JSON 열이 있는 products 테이블 생성
CREATE TABLE products (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL,
    details JSON
);

-- 일부 샘플 데이터를 삽입
INSERT INTO products (name, details) VALUES ('Product 1', '{"price": 10.99, "description": "A great product"}');

-- "->>" 연산자를 사용하여 JSON 열에서 "price" 값을 추출
SELECT id, name, details->>'price' AS price FROM products WHERE details->>'description' = 'A great product';

고급 인덱싱

PostgreSQL에는 B-트리, 해시, GiST, SP-GiST 및 GIN과 같은 고급 인덱싱 기능이 있다. 이러한 인덱싱 기술은 더 빠른 데이터 검색 및 검색 성능을 제공한다.

-- users 테이블의 "name" 열에 B-tree 인덱스를 생성
CREATE INDEX idx_users_name ON users (name);

-- "name" 열을 필터링하는 쿼리를 실행할 때 인덱스를 사용
SELECT * FROM users WHERE name = 'John Doe';

외부 데이터 래퍼

PostgreSQL은 개발자가 추가 소프트웨어나 미들웨어 없이도 MySQL 또는 Oracle과 같은 다른 데이터베이스의 데이터에 액세스 할 수 있도록 하는 외부 데이터 래퍼를 지원한다.

-- MySQL 데이터베이스의 데이터에 액세스
CREATE EXTENSION mysql_fdw;
CREATE SERVER mysql_server FOREIGN DATA WRAPPER mysql_fdw OPTIONS (host 'localhost', port '3306');
CREATE USER MAPPING FOR postgres SERVER mysql_server OPTIONS (username 'mysqluser', password 'mysqlpass');
IMPORT FOREIGN SCHEMA public FROM SERVER mysql_server INTO postgres;

확장성

개발자가 시스템에 새로운 기능, 연산자 및 데이터 유형을 추가할 수 있다.

-- PostgreSQL에는 값 목록을 저장하고 쿼리하는 데 유용할 수 있는 배열에 대한 기본 제공 지원이 있다.
-- 항목 배열을 저장하는 "item_list" 열이 있는 orders라는 테이블 생성
CREATE TABLE orders (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  customer TEXT,
  item_list TEXT[]
);

-- orders의 "customer"와 "item_list"에 'John Doe'와 ARRAY 배열을 삽입
INSERT INTO orders (customer, item_list)
VALUES ('John Doe', ARRAY['camera', 'lens', 'memory card']);

-- "item_list" 열을 쿼리
SELECT * FROM orders WHERE 'camera' = ANY(item_list);

병렬 쿼리 실행

PostgreSQL은 병렬 쿼리 실행을 허용하여 대규모 데이터 세트에 대한 쿼리 처리 속도를 크게 높일 수 있다.

-- sales 테이블에 대한 병렬 쿼리 실행을 활성화
ALTER TABLE sales SET (parallel_workers = 4);

대형 개체 지원

PostgreSQL에는 이미지, 오디오 및 비디오 파일과 같은 대형 개체를 저장하고 조작하기 위한 지원 기능이 내장되어 있다.

-- 대형 개체 식별자를 저장할 "oid" 열이 있는 images 테이블 생성
CREATE TABLE images (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  name TEXT,
  data OID
);

-- "lo_*" 함수를 사용하여 대형 개체를 조작
INSERT INTO images (name, data)
VALUES ('example_image.jpg', lo_import('/path/to/example_image.jpg'));

SELECT lo_export(images.data, '/path/to/exported_image.jpg') FROM images WHERE images.id = 1;

결론

PostgreSQL은 사용자, 비즈니스, 기능적 측면에서 뛰어난 특성을 지닌 관계형 데이터베이스 관리 시스템이다. 사용자 측면에서는 높은 보안성과 안정성, 다양한 지원 옵션을 통해 신뢰할 수 있는 데이터 관리 환경을 제공한다. 비즈니스 측면에서는 오픈 소스 소프트웨어로서의 장점을 활용하여 비용을 절감하고, 다양한 SQL 기능 지원을 통해 유연하고 신뢰성 있는 데이터베이스 솔루션을 구축할 수 있다.
PostgreSQL은 다양한 요구사항과 환경에 적합한 유연한 솔루션을 제공하며, 데이터 중심의 현대 애플리케이션 개발에 있어 중요한 선택지로 자리 잡고 있다. 이러한 특성들은 PostgreSQL을 선택하는 데 있어 결정적인 요소가 되며, 앞으로도 지속적인 발전과 개선이 기대된다.

참고

• 김성규, 2012년 12월 15일, 한눈에 살펴보는 PostgreSQL
• (주)비트나인, 2022년 6월 23일, 기업 데이터 환경에 PostgreSQL이 최적인 이유
• chatvelog, 2023년 4월 25일, PostgreSQL RDBMS와 차별화된 10가지
• The PostgreSQL Global Development Group, About Postgres