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db-sharding-strategies	Sharding — 수평 분할 / 라우팅 / Resharding	Coding	draft	B	conceptual	2026-05-09	2026-05-09	database sharding scaling vibe-coding	language applicable_to SQL / Postgres / Citus Backend		sharding partitioning hash sharding range sharding Citus Vitess

Sharding

1대 RDB 한계 (CPU/메모리/디스크) 도달. 여러 노드에 데이터 수평 분할. Hash / Range / Lookup. 늦게, 진짜 필요할 때만 — read replica + cache + 인덱스 먼저.

📖 핵심 개념

• Shard key: 어떤 컬럼으로 분할 (보통 user_id, tenant_id).
• Hash sharding: hash(key) % N.
• Range: id 1-1M = shard1, 1M-2M = shard2.
• Lookup: 어떤 shard 인지 별도 매핑.
• Resharding: shard 수 변경 시 데이터 이동.

💻 코드 패턴

App-level sharding (가장 단순)

const SHARDS = [pool0, pool1, pool2, pool3];

function shardFor(userId: string): Pool {
  const h = murmurhash(userId);
  return SHARDS[h % SHARDS.length];
}

async function getUser(id: string) {
  const db = shardFor(id);
  return db.users.find(id);
}

Multi-tenant by row

-- 모든 테이블에 tenant_id
CREATE TABLE orders (
  id UUID,
  tenant_id UUID NOT NULL,
  ...
  PRIMARY KEY (tenant_id, id)
);

CREATE INDEX orders_tenant ON orders(tenant_id);

-- 모든 query 에 tenant_id 필수
SELECT * FROM orders WHERE tenant_id = $1 AND id = $2;

RLS (Row Level Security):

ALTER TABLE orders ENABLE ROW LEVEL SECURITY;
CREATE POLICY tenant_iso ON orders USING (tenant_id = current_setting('app.tenant_id')::UUID);

Citus (Postgres extension)

SELECT create_distributed_table('orders', 'tenant_id');
-- Citus 가 hash(tenant_id) 로 자동 분산

-- 같은 tenant 의 join 은 같은 shard 안 — colocated
SELECT create_distributed_table('order_items', 'tenant_id', colocate_with => 'orders');

Vitess (MySQL)

• VTGate 가 query 라우팅.
• VSchema 로 keyspace + sharding 정의.
• Vindex 로 lookup 변환.
• YouTube / Slack / Square 사용.

MongoDB sharding

sh.shardCollection('app.orders', { tenantId: 'hashed' });

Resharding (Hash → 더 많은 shard)

문제: hash mod N 변경 시 모든 데이터 이동.

해결: Consistent hashing — virtual node 로 일부만 이동.

import { HashRing } from 'hashring';

const ring = new HashRing(['shard0', 'shard1', 'shard2'], 'md5', { vnodes: 256 });
const node = ring.get(userId); // 'shard1'

// shard 추가
ring.add('shard3'); // 일부만 재분배

Lookup table (가장 유연)

CREATE TABLE shard_map (
  user_id UUID PRIMARY KEY,
  shard_id INT NOT NULL
);

-- 라우팅: lookup → shard 결정
-- 조회 비용 1 hop, 단 cache.

Cross-shard query (피하기)

• 같은 shard key 로 joined 데이터 colocate.
• Cross-shard 가 필요하면 fan-out + merge.
• Aggregate 는 분석 DB 로 따로.

Hot tenant 문제

• 한 tenant 가 너무 큼 → shard 불균등.
• 해결: 그 tenant 만 별도 shard / sub-shard (user_id 도 같이).

🤔 의사결정 기준

규모 / 상황	추천
<1TB / <10K QPS	Sharding 불필요 — 인덱스 / replica / cache
Multi-tenant SaaS	tenant_id sharding (Citus)
Time-series	range sharding (월별 파티션)
균일 access	hash sharding
Hot key 있음	+ sub-sharding
Geo (지역별)	region 별 cluster
Strong consistency	같은 shard 안만

❌ 안티패턴

• 너무 일찍 sharding: 운영 부담 폭증. 다른 옵션 먼저.
• Shard key 변경 가정: 거의 불가능. 잘 골라야.
• Cross-shard transaction 자주: 2PC 어려움. 디자인 변경.
• 모든 query 에 shard key 누락: scatter-gather.
• N → N+1 변경 못 함: consistent hashing 또는 lookup.
• Hot tenant 무시: 한 노드 OOM.
• No backup / restore plan: shard 별 backup 일관성.

🤖 LLM 활용 힌트

• 늦게 + 진짜 필요할 때.
• Citus / Vitess 같은 매니지드 도구 가급적.
• Tenant_id / user_id 같은 자연 shard key.

🔗 관련 문서

• DB_Partitioning_Patterns
• DB_Read_Replica_Patterns