In der heutigen schnelllebigen Welt der Technologie stehen Unternehmen regelmäßig vor der Herausforderung, ihre IT-Infrastruktur an die wachsenden Anforderungen anzupassen. Besonders im Bereich Datenbanken wird die Wahl des richtigen Systems immer wichtiger, um sowohl Kosten zu minimieren als auch die Performance zu maximieren. Ein herausragendes Beispiel hierfür ist der Umstieg von verteilten Cloud-Datenbanken wie CockroachDB auf traditionelle relationale Datenbanken wie PostgreSQL. Diese Migration kann für viele Unternehmen ein entscheidender Schritt sein, um Betriebskosten zu reduzieren und zugleich die Entwicklungsarbeit zu erleichtern. Motion, ein aufstrebendes Unternehmen, das sich auf die Entwicklung einer KI-gestützten Workflow-Suite spezialisiert hat, stand genau vor dieser Herausforderung. Seit Anfang 2022 nutzte das Team CockroachDB aufgrund seiner Vorteile wie müheloser horizontaler Skalierbarkeit und hoher Verfügbarkeit in Multi-Region-Setups.
Obwohl diese Lösung anfänglich vielversprechend war, stießen die Entwickler bald auf wachsende Probleme, die von steigenden Kosten bis hin zu Performance-Einbußen reichten. Ein bedeutender Faktor für den Wechsel war die Kostenexplosion. Bis 2024 hatte sich die CockroachDB-Rechnung des Unternehmens auf ein fünfmal so hohes Niveau wie zu Beginn erhöht und erreichte einen mittleren sechsstelligen Betrag. Da viele der ursprünglich von CockroachDB adressierten Funktionen, wie Multi-Region-Datenspeicherung aufgrund von Datenschutzgesetzen, noch nicht eingefordert wurden, stellte sich die Frage, ob die hohen Kosten durch die gebotene Leistung gerechtfertigt waren. Die überwiegenden einfachen transaktionalen Abfragen in einer einzelnen Region ließen Zweifel an der Notwendigkeit einer verteilten Datenbank aufkommen. Ein weiterer Knackpunkt war die Art und Weise, wie Migrationen mit dem Object-Relational Mapping (ORM) Tool Prisma durchgeführt wurden.
Mit wachsender Datenbankgröße kam es regelmäßig zu Zeitüberschreitungen bei Datenbankmigrationen, was den Deploy-Prozess für Stunden blockierte. Entwickler waren gezwungen, Migrationen direkt über die CockroachDB-Konsole durchzuführen, was umständlich und fehleranfällig war. Ein Testlauf derselben Migration unter PostgreSQL zeigte eine komplett andere Performance: Die Operation dauerte nur wenige Sekunden, was eine dramatische Verbesserung darstellte. Dieser Unterschied in der Migrationsgeschwindigkeit hatte große Auswirkungen auf die Entwicklung. Neben den Verzögerungen führte die Angst vor dem Sperren des Systems zu betrieblichen Abkürzungen und Workarounds, die das Gesamtsystem unnötig belasteten. Zudem blockierten die Migrationsthemen auch notwendige Upgrades der CockroachDB-Version, was den Support weiter erschwerte, da das Team auf einer längst veralteten Version festsaß. Die Problematik zog sich auch in den Bereich der Datenextraktion und -integration hinein.
ETL-Prozesse, welche die Bewegung und Transformation von Daten ermöglichen, wurden ebenfalls durch Zeitüberschreitungen und Leistungsengpässe negativ beeinflusst. Die vorhandenen Tools unterstützten nur rudimentär CockroachDB als Quelle, und die einzige verfügbare Lösung, einen Airbyte-Connector, befand sich noch in einer Alphaphase mit bekannten Speicherlecks. Dies führte zu instabilen Prozessen und regelmäßigen Alarmen bei den Verantwortlichen. Auch aus Sicht der Abfrageleistungen offenbarten sich interessante Unterschiede. Einige komplexe Abfragen liefen auf CockroachDB schneller, was auf dessen Optimierungsstrategie zurückzuführen ist. Allerdings zeigte sich in der Praxis, dass Prisma oft sehr komplexe, ineffiziente SQL-Anfragen generierte, die in CockroachDB zu vollständigen Tabellen-Scans führten. PostgreSQL konnte diese Anfragen hingegen weitaus effizienter ausführen.
In realen Anwendungsszenarien war die Performance auf PostgreSQL bis zu zwanzig Mal besser bei typisch verwendeten Tabellen, ein nicht zu unterschätzender Vorteil für das Nutzererlebnis und die Skalierbarkeit der Anwendung. Darüber hinaus beeinflussten Benutzerfreundlichkeit und Support bei CockroachDB die tägliche Arbeit negativ. Entwickler berichteten von Problemen bei der Verwaltung von Indexen, bei denen das System fälschlicherweise nach dem Löschen genutzter Indizes verlangte, was für Verwirrung sorgte. Das Unterbrechen laufender Anfragen war komplizierter als bei klassischen Datenbanken und erforderte zum Teil manuelle Eingriffe in den Cluster. Auch der Kundenservice von CockroachDB gestaltete sich als umständlich, da er über separate Plattformen mit langsamen Antwortzeiten abrufbar war, was in kritischen Situationen besonders problematisch war. Weitere Schwierigkeiten ergaben sich in der Netzwerk-Infrastruktur.
Verbindungsprobleme mit CockroachDB traten in unterschiedlichen Umgebungen wie CI-Pipelines oder lokalen Entwicklungsumgebungen auf und konnten nur sporadisch behoben werden. Diese Instabilität verursachte zusätzlichen Stress im Betrieb, während PostgreSQL in vergleichbaren Konstellationen deutlich stabiler lief. Aufgrund all dieser Herausforderungen entschied sich Sean Callahan, der technische Leiter bei Motion, eine maßgeschneiderte Migration zu implementieren. Dabei kam das relativ neue JavaScript-Ökosystem Werkzeug Bun zum Einsatz. Der Migrationsprozess beinhaltete das Auslesen der Datenbankschemata, das Auslagern der Daten in Dateien und die zeitgleiche Wiedereinspielung in PostgreSQL durch parallelisierte Prozesse. Während dieser Arbeit traten unerwartete Unterschiede in der Datenkodierung, insbesondere bei JSON- und Array-Spalten, zutage, die durch individuelle Anpassungen verarbeitet werden mussten.
Am Tag der Migration wurde auf einer besonders leistungsfähigen Google Cloud-VM der Prozess gestartet. Dank einer gut geplanten Strategie, inklusiver Wartungsmodus und langsamer Wiederherstellung des Datenverkehrs, konnte die Migration innerhalb von rund 15 Minuten erfolgreich abgeschlossen werden, ohne Datenverlust oder signifikante Ausfallzeiten. Im Anschluss zeigte sich sofort ein signifikanter Rückgang der Anfragedauern um ein Drittel, was nicht nur die technische, sondern auch die wirtschaftliche Effizienz steigerte. Außerdem ermöglichte das breite Ökosystem von PostgreSQL, inklusive professioneller Analysetools wie PGAnalyze, schnelle Optimierungen und Verbesserungen des Query-Verhaltens. Das Ergebnis war für Motion ein großer Erfolg. Neben der verbesserten Stabilität und Performance reduzierte sich die jährliche Datenbankkostenrechnung um über 110. 000 US-Dollar, trotz weiter wachsender Nutzerzahlen.
Dieses Beispiel verdeutlicht eindrücklich, wie wichtig es ist, systematisch die passende Datenbanklösung an die eigenen Bedürfnisse anzupassen und den Mut für einen Wandel zu haben, wenn der Betrieb auf lange Sicht davon profitiert. Der Wechsel von einer verteilten Cloud-Datenbank zurück zu einer traditionellen, aber leistungsfähigen relationalen Datenbank zeigt, dass technologische Entscheidungen immer im Kontext der individuellen Anforderungen und Umgebungen getroffen werden sollten. Moderne Anwendungen profitieren von der Flexibilität und dem Feature-Set von Systemen wie CockroachDB, aber nicht alle Use Cases rechtfertigen den damit verbundenen Mehraufwand und die Kosten. Unternehmen, die vor einer ähnlichen Entscheidung stehen, können aus diesen Erfahrungen lernen und sollten Migrationen sorgfältig planen, mögliche Kompatibilitätsfallen frühzeitig erkennen und Tests in produktionsähnlichen Umgebungen durchführen.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn vorhandene ORM-Tools wie Prisma genutzt werden, um den Migrationsaufwand zu minimieren und den Vergleich der Systeme objektiv zu gestalten. Zukunftsweisend ist auch die starke Community und das vielfältige Ökosystem von PostgreSQL, das stetig weiterentwickelt wird und zahlreiche Werkzeuge für Monitoring, Optimierung und Sicherheit bereitstellt. Diese Ressourcen ermöglichen es Entwicklern und Unternehmen gleichermaßen, ihre Datenarchitektur nachhaltig zu gestalten und weiterzuentwickeln. Die Geschichte von Motion zeigt zudem, dass Migrationen kein rein technischer Vorgang sind, sondern auch maßgeblich die Zusammenarbeit im Team, die betrieblichen Abläufe und die strategische Ausrichtung eines Unternehmens betreffen. Die Fähigkeit, technische Herausforderungen zu meistern, Innovatives zu wagen und offen für Veränderungen zu sein, zeichnet erfolgreiche Unternehmen in der digitalen Ära aus.
Wer sich mit dem Gedanken trägt, von CockroachDB oder anderen verteilten Systemen auf PostgreSQL umzusteigen, sollte diese Aspekte berücksichtigen und sich entsprechend vorbereiten. Eine gut geplante Migration kann nicht nur die technische Infrastruktur verbessern, sondern auch erhebliche Kosten einsparen und die Entwicklungsgeschwindigkeit positiv beeinflussen. Die Zukunft gehört den flexiblen, effizienten und kosteneffektiven Systemen – und PostgreSQL bleibt eine führende Wahl für viele Unternehmen, die diese Kriterien erfüllen wollen.
