4.5 디스크 레이아웃과 tablespace

PostgreSQL의 모든 데이터는 기본적으로 PGDATA 한 디렉토리에 저장된다(1.5 참고). 하지만 운영 환경에서는 테이블·인덱스·WAL을 다른 디스크에 분산하고 싶은 경우가 흔하다 — 빠른 NVMe와 큰 HDD를 함께 쓰거나, WAL을 별도 디스크로 떼서 commit latency를 줄이거나, hot table을 더 빠른 볼륨에 두거나. 이를 위한 메커니즘이 tablespace다.

tablespace란

tablespace는 이름 + 디스크 경로의 쌍입니다. 테이블·인덱스를 만들 때 어떤 tablespace에 둘지 지정하면, 그 객체의 파일이 해당 경로 아래에 들어갑니다.

-- 1. tablespace 생성 (postgres 사용자가 쓰기 권한을 가진 빈 디렉토리 필요)
CREATE TABLESPACE fast_ssd LOCATION '/mnt/nvme0/pgdata';

-- 2. 테이블을 그 tablespace에 생성
CREATE TABLE hot_orders (...) TABLESPACE fast_ssd;

-- 3. 기존 테이블 이동
ALTER TABLE accounts SET TABLESPACE fast_ssd;

이동(ALTER TABLE SET TABLESPACE)은 ACCESS EXCLUSIVE 락을 잡으므로 대용량 테이블은 운영 시간 외에 실행합니다. PG 12+의 CREATE INDEX CONCURRENTLY ... TABLESPACE는 인덱스를 무중단으로 다른 tablespace에 만들 수 있습니다.

디스크 구조

tablespace를 만들면 PGDATA에는 심볼릭 링크만 들어가고, 실제 데이터는 외부 경로에 저장됩니다.

$PGDATA/
└── pg_tblspc/
    └── 16400 -> /mnt/nvme0/pgdata    # 심볼릭 링크

/mnt/nvme0/pgdata/
└── PG_17_202402051/                  # 메이저 버전 + catalog version
    └── 16384/                        # 데이터베이스 OID
        ├── 16401                     # relfilenode (테이블 파일)
        ├── 16401_fsm
        └── 16401_vm

PG_<ver>_<catversion> 디렉토리가 한 단계 더 들어가는 이유: 메이저 업그레이드(pg_upgrade) 시 옛 클러스터와 새 클러스터가 같은 디스크를 공유해도 충돌하지 않도록 격리하기 위해서.

기본 tablespace 두 개

initdb 직후 클러스터는 두 개의 logical tablespace를 갖습니다.

이 둘은 일반 tablespace처럼 다루지만 PGDATA 안에 위치합니다.

분리 패턴

WAL 분리

가장 흔한 패턴입니다. WAL은 순차 쓰기·짧은 latency가 핵심이라 별도 빠른 디스크에 두면 commit이 빨라집니다.

WAL은 tablespace로 분리하지 않고, PGDATA를 초기화할 때 --waldir 옵션 또는 pg_wal/을 심볼릭 링크로 만듭니다.

# initdb 시
initdb -D /var/lib/pgsql/17/data \
       --waldir=/mnt/wal_nvme/17/pg_wal \
       --data-checksums

# 또는 기존 클러스터에서 — 클러스터 중지 후
pg_ctl stop -D /var/lib/pgsql/17/data
mv $PGDATA/pg_wal /mnt/wal_nvme/pg_wal
ln -s /mnt/wal_nvme/pg_wal $PGDATA/pg_wal
pg_ctl start -D /var/lib/pgsql/17/data

Hot 테이블만 NVMe로

큰 테이블 중 hot 일부만 빠른 디스크에.

CREATE TABLESPACE nvme LOCATION '/mnt/nvme/pgdata';
ALTER TABLE orders SET TABLESPACE nvme;
ALTER TABLE order_items SET TABLESPACE nvme;
-- 인덱스도 같이
ALTER INDEX orders_pkey SET TABLESPACE nvme;

데이터·인덱스를 같이 옮겨야 효과적. 인덱스만 빠른 디스크에 두는 패턴은 옛날 HDD 시절의 흔적이지, 요즘은 함께 옮기는 게 보통입니다.

temp 파일 분리

정렬·해시 spill·임시 테이블이 쓰는 임시 파일을 별도 디스크에.

CREATE TABLESPACE temp_ssd LOCATION '/mnt/temp_nvme/pgdata';

temp_tablespaces 파라미터로 활용:

ALTER SYSTEM SET temp_tablespaces = 'temp_ssd';
SELECT pg_reload_conf();

여러 tablespace를 ,로 나열하면 round-robin으로 분산. 대용량 ETL·warehouse 워크로드에 효과적.

비용·트레이드오프

tablespace는 만능 도구가 아닙니다. 분리해서 얻는 이득과 복잡도를 저울질해야 합니다.

백업과의 상호작용

pg_basebackup·pgBackRest·Barman 모두 tablespace를 인식해 같이 백업합니다. pg_dump는 tablespace 정의도 dump에 포함 (단, --no-tablespaces로 빼면 복원 시 무시).

복원 시 같은 tablespace 경로가 있어야 한다 — 다른 호스트로 복원하면 마운트 포인트가 같지 않을 가능성이 높아 tablespace_map을 직접 편집하는 패턴이 흔하다 (Part XI 백업 참고).

tablespace의 객체 확인

-- 정의 목록
SELECT spcname, pg_tablespace_location(oid) AS location
  FROM pg_tablespace;

-- 어느 테이블이 어느 tablespace에 있나
SELECT n.nspname, c.relname, t.spcname AS tablespace
  FROM pg_class c
  JOIN pg_namespace n ON c.relnamespace = n.oid
  LEFT JOIN pg_tablespace t ON c.reltablespace = t.oid
 WHERE c.relkind IN ('r','i')
 ORDER BY tablespace, c.relname
 LIMIT 20;

-- 데이터베이스의 기본 tablespace
SELECT datname, t.spcname
  FROM pg_database d
  JOIN pg_tablespace t ON d.dattablespace = t.oid;

디스크 레이아웃 의사결정 체크리스트

정리

• tablespace = 이름 + 외부 디렉토리. 테이블·인덱스를 다른 디스크에 둘 수 있게 함
• 기본 두 개: pg_default(사용자 데이터), pg_global(전역 카탈로그, 이동 불가)
• WAL 분리는 --waldir 또는 pg_wal 심볼릭 링크
• temp 파일 분리는 temp_tablespaces 파라미터 + 전용 tablespace
• 모든 tablespace는 백업·복제·디스크 장애 관리에 포함시켜야 함
• 클라우드 단일 볼륨 환경에서는 분리할 가치 적음

Part IV 스토리지와 I/O가 끝났습니다. 다음 Part V에서는 SQL이 실제로 어떻게 실행되는지 — 쿼리 처리의 단계를 봅니다.