Die Entscheidung, eine Datenbanktechnologie zu wechseln, ist für Unternehmen jede Größenordnung ein bedeutender Schritt – insbesondere wenn es um die Migration von verteilten Systemen wie CockroachDB zu einem klassischen relationalen Datenbanksystem wie Postgres geht. Unternehmen sehen sich dabei einer Vielzahl technischer und operativer Herausforderungen gegenüber, die nicht nur technisches Know-how, sondern auch strategische Planung erfordern. Motion, ein aufstrebendes Technologieunternehmen, hat diesen Prozess bereits durchlaufen und liefert wertvolle Erkenntnisse für Firmen, die ebenfalls eine ähnliche Transformation erwägen. CockroachDB galt anfangs als ideale Lösung für Motion, weil es mühelose horizontale Skalierung, hohe Verfügbarkeit und eine SQL-kompatible Oberfläche bot – wichtige Eigenschaften, die gerade für Multi-Region-Setups attraktiv sind, beispielsweise um Datenschutzverordnungen wie die GDPR zu erfüllen.
Trotz dieser Vorteile zeigte sich mit wachsendem Datenvolumen und steigender Nutzung, dass die Kosten schnell einen kritischen Punkt erreichten. Bis 2024 stiegen die CockroachDB-Ausgaben von Motion auf fünfmal so viel im mittleren sechsstelligen Bereich, was die Frage aufwarf, ob die Investition in eine verteilte Datenbank zum damaligen Zeitpunkt überhaupt noch gerechtfertigt war, vor allem, da viele Kunden noch keine Datenlokalisierung verlangten und die Abfragen eher einfach und auf eine einzelne Region konzentriert waren. Eine zentrale Herausforderung bei CockroachDB stellten die häufigen Zeitüberschreitungen bei der Ausführung von Migrationen dar. Das Prisma ORM, das Motion einsetzte, brach regelmäßig ab und erforderte manuelle Intervention, um Migrationen direkt auf der Datenbank auszuführen, was zu erheblichen Verzögerungen bei Deployments führte.
Zeitliche Sperren von bis zu zwei Stunden verzögerten die Einführung neuer Funktionen und brachten den Entwicklungsprozess ins Stocken. Hingegen war die Migration einer vergleichbaren Änderung in Postgres sieben Mal schneller, was die Effizienz und Reaktionsfähigkeit des Teams erheblich verbesserte. Die Auswirkungen der Zeitüberschreitungen beschränkten sich nicht nur auf Migrationen, sondern betrafen auch externe Prozesse wie ETL-Jobs. Motion nutzte Airbyte als ETL-Lösung, welche jedoch aufgrund eines Speicherlecks in der CockroachDB-Konnektorversion im Alphastadium mehrfach abstürzte und eine zuverlässige Datenintegration erschwerte. Tatsächlich mangelte es am Markt an ausgereiften ETL-Tools, die nativ mit CockroachDB zusammenarbeiten, was die Datenverarbeitung zusätzlich erschwerte. Ein weiterer Aspekt, der Motion dazu bewog, einen Wechsel zu Postgres anzustreben, war die Performance bei Abfragen.
Obwohl CockroachDB in Einzelfällen durch einen gewissen Optimierer einen Vorteil bei spezifischen Aggregationsabfragen zeigte, waren der Großteil der realen Abfragen aufgrund der Komplexität der von Prisma generierten SQL-Anfragen deutlich langsamer. Die Abfragen enthielten oft überflüssige Joins und Bedingungen, welche CockroachDB zu kompletten Tabellenscans zwangen. Ein konkretes Beispiel zeigte, dass eine komplexe Abfrage auf dem Team Tasks-Feature in Postgres zwanzig Mal schneller war als auf Cockroach. Darüber hinaus brachte die Nutzung von CockroachDB diverse UI-/UX-Probleme mit sich. Insbesondere die Anzeige von Indices, die angeblich nicht genutzt werden, führte zu Verwirrung im Team und erschwerte die Datenbankpflege. Das Management laufender Abfragen war ebenfalls schwieriger, da Cockroach bei einer verteilten Architektur keine einfache Möglichkeit bot, Abfragen durch einen Klick im SQL-Client abzubrechen.
Stattdessen musste der Entwickler auf die Webkonsole der Datenbank zugreifen und hoffen, dass alle Knoten den Abbruch wirklich durchführen. Technischer Support erwies sich im Verlauf als weiteres Problem. Der Support war kompliziert zu erreichen, verlangte wiederholt dieselben Clusterinformationen und reagierte oft mit Verzögerungen von mehreren Tagen. Solche Verzögerungen erwiesen sich in kritischen Momenten als hinderlich, etwa bei Produktionsausfällen infolge von Bugs. Auch netzwerktechnische Schwierigkeiten spielten eine Rolle. Motion erlebte immer wieder Verbindungsabbrüche, die sich weder durch Konfigurationsanpassungen noch durch Wechsel der genutzten Clients oder Verbindungswege lösen ließen. Diese sporadischen Ausfälle führten zu zusätzlichem Mehraufwand und Ausfallzeiten, Probleme, die mit dem Wechsel zu Postgres in dieser Form nicht mehr auftraten. Die Migration selbst war eine komplexe, aber gut geplante Unternehmung.
Bei einem Datenvolumen von knapp 100 Millionen Zeilen in der größten Tabelle war eine herkömmliche Migration mit bestehenden Tools nicht praktikabel. Aufgrund der unzureichenden Verfügbarkeit geeigneter ETL-Lösungen wurde eine eigens entwickelte Lösung geschrieben. Der Einsatz von Bun, einer aufstrebenden JavaScript-Runtime, ermöglichte die parallele Verarbeitung der einzelnen Tabellen durch individuelle Kindprozesse. Hierbei wurde das Datenvolumen als CSV-Stream aus CockroachDB extrahiert und parallel in Postgres importiert. Ein wesentliches technisches Hindernis ergab sich durch unterschiedliche Byte-Encoding-Formate bei JSON- und Array-Spalten zwischen CockroachDB und Postgres. Dies erforderte die Entwicklung eines eigenen Pipelinesystems zur Verarbeitung und Anpassung der Daten, um die Integrität und Identität der Daten sicherzustellen. Nach umfassenden Tests und Vorbereitungen konnte die Migration innerhalb von etwa 15 Minuten erfolgreich bei minimalem Ausfall durchgeführt werden.
Dabei war die Entscheidung, die Wartungsphase von Mitternacht bis ein Uhr morgens zu wählen, eine sinnvolle Maßnahme, um Risiken zu minimieren. Der Erfolg der Migration wurde unmittelbar messbar. Die aggregierten Antwortzeiten sanken um ein Drittel, und dank der hervorragenden Werkzeuge und Tools aus dem Postgres-Ökosystem konnten zahlreiche ineffiziente Abfragen schnell identifiziert und optimiert werden. Zusätzlich führte die Umstellung zu erheblichen Kosteneinsparungen: Postgres reduzierte die laufenden Datenbankkosten um mehr als 110. 000 US-Dollar jährlich, bei Berücksichtigung des weiter steigenden Datenverkehrs ein langfristig wachsender Vorteil. Mittlerweile ist klar, dass Postgres mit seiner Stabilität, besseren Performance für komplexe ORM-generierte SQL-Abfragen, zuverlässiger Verfügbarkeit und einer breiten Tool-Unterstützung eine nachhaltige Lösung für das wachsende Datenvolumen und die Anforderungen von Unternehmen wie Motion darstellt.
Der Umgang mit Migrationen hat sich stark vereinfacht, und die Frustrationen durch Supportprobleme oder komplexes Query-Management sind deutlich reduziert. Für Unternehmen, die vor der Entscheidung einer Datenbank-Migration stehen, zeigt das Beispiel Motion, dass eine sorgfältige Vorbereitung, das Wissen um die Stärken und Schwächen beider Systeme sowie die Entwicklung einer maßgeschneiderten ETL-Technologie unabdingbar sind. Eine Migration ist nicht nur eine technische, sondern auch eine kulturelle Herausforderung, die das gesamte Entwicklerteam miteinbezieht und organisatorische Abläufe berührt. Zusammengefasst beweist die erfolgreiche Umstellung von CockroachDB auf Postgres, dass klassische relationale Datenbanken keineswegs antiquiert sind, sondern durch moderne Tools und Execution-Plattformen ihre Eignung für komplexe, wachsende Systeme eindrucksvoll unter Beweis stellen.
Unternehmen können durch Migration nicht nur Effizienz und Performance gewinnen, sondern auch erhebliche Kosten sparen und dadurch Wettbewerbsvorteile erzielen. Die Zukunft der Datenbanktechnologien wird hybriden Ansätzen gehören, aber ausgereifte Lösungen wie Postgres bleiben unverzichtbarer Bestandteil stabiler und skalierbarer Infrastrukturkonzepte.
