[데이터베이스] - DB Connection Pool

🤔DB Connection Pool이란?

• 미리 일정 갯수의 Connection을 만들어 Pool에 저장
• 사용자 요청이 발생하면 Connection을 제공, 연결이 종료되면 Pool에 반환하여 저장
• 생성된 Connection이 모두 사용중일때는 클라이언트는 대기 상태로 전환

 

◻️Connection 객체를 생성하는 과정

1. 애플리케이션에서 DB 드라이버를 통해 커넥션을 조회한다.
2. DB 드라이버는 DB와 TCP/IP 커넥션을 연결한다. (3 way handshake와 같은 네트워크 연결 동작 발생 )
3. DB 드라이버는 TCP/IP 커넥션이 연결되면 아이디와 패스워드, 기타 부가 정보를 DB에 전달한다.
4. DB는 아이디, 패스워드를 통해 내부 인증을 거친 후 내부에 DB를 생성한다.
5. DB는 커넥션 생성이 완료되었다는 응답을 보낸다.
6. DB 드라이버는 커넥션 객체를 생성해서 클라이언트에 반환한다.

 

 

 

🤔DB Connection Pool을 사용하는 이유?

• 웹 어플리케이션은 CRUD와 같은 작업을 처리할 때 주로 DB를 이용
• DBMS나 다른 외부와의 접속이 빈번하게 필요한 시스템에는 반드시 존재해야하는 기능임
• DB와 Connection을 맺는 작업은 매우 느리며 자원을 많이 소모하는 작업
• 즉, 서버가 물리적으로 데이터베이스 서버에 연결되어 Connection을 맺는 작업은 비용이 크다
• 이러한 문제를 해결하기 위해 애플리케이션 로딩 시점에 Connection 객체를 미리 생성하고, 애플리케이션에서 데이터베이스에 연결이 필요할 경우 미리 준비된 Connection 객체를 사용하여 애플리케이션의 성능을 향상하는 커넥션 풀 (Connection Pool)이 등장하게 된다.

 

최악의 상황으로 많은 Connetion연결 요청으로 서버가 다운될 수 있어 DBCP(DB Connection Pool)를 사용한다.

 

 

❗DBCP 장점

1. 미리 Connection을 만들어 놓아서 시간 비용이 적게 발생
2. Connection을 재사용하기 때문에 생성되는 Connection이 적음

 

❗DB Connection Pool 주의 사항

1. 동시접속자가 많을 경우
   • 너무 많은 DB 접근이 발생할 경우에는 커넥션은 한정되어 있기 때문에 쓸수 있는 커넥션이 반납될 때까지 기다려야 한다. 너무 많은 커넥션을 생성할 시에는 커넥션 또한 객체이므로 많은 메모리를 차지하게 되고, 프로그램이 성능을 떨어뜨리는 원인이 된다.
     즉, WAS에서 커넥션 풀을 크게 설정하면 메모리 소모가 큰 대신 많은 사용자가 대기 시간이 줄어들고, 반대로 커넥션 풀을 작게 설정하면 그만큼 대기 시간이 길어진다. 따라서 사용량에 따라 적정량의 객체를 생성해 두어야 한다.
   
   
   • 커넥션 풀이 커지면 성능은 무조건 좋아질까?라는 생각을 할 수 있는데 그렇지 않다. Connection의 주체는 Thread이므로 Thread와 함께 고려해야 한다.
     1. Thread Pool 크기 < Connection Pool 크기
     2. Thread Pool에서 트랜잭션을 처리하는 Thread가 사용하는 Connection 외에 남는 Connection은 실질적으로 메모리 공간만 차지하게 된다.
     
     
     • Thread Pool 크기와 Connection Pool 모두 크기 증가
       1. Thread 증가로 인해 더 많은 Context Swiching이 발생한다.
       2. Disk 경합 측면에서 성능 한계가 발생한다.
       3. 데이터베이스는 하드 디스크 하나 당 하나의 I/O를 처리하므로 블로킹이 발생한다.
       4. 즉, 특정 시점부터는 성능적인 증가가 Disk 병목으로 인해 미비해진다.

따라서 데이터베이스 입장에서 커넥션은 스레드와 어느 정도 일치한다고 볼 수 있다.

 

커넥션이 많다는 의미는 데이터베이스 서버가 스레드를 많이 사용한다는 것을 의미하고

이에 따라 Context Switching으로 인한 오버헤드가 더 많이 발생하기 때문에 Connection Pool을 아무리 늘리더라도 성능적인 한계가 존재한다.

 

 

💭글 정리

- Connection은 시간 비용이 많이 발생하여 Connect Pool의 개념이 생겼다.

- DBCP는 미리 만들어 놓은 Connection 객체들이다. (Pool 에 저장)

- DBCP는 Connection하고 달리 .close하면 종료되는것이 아니라 반납(반환)되는 것이다.

- 메모리차지 또는 클라이언트 대기상태로 인해 성능이 떨어지는 경우를 생각해서 옵션설정을 해야한다.

 

 

출처 : https://devjjsjjj.tistory.com/entry/Connection-Pool%EC%9D%B4%EB%9E%80

https://www.holaxprogramming.com/2013/01/10/devops-how-to-manage-dbcp/

https://zzang9ha.tistory.com/376