Die Entscheidung für eine Datenbanklösung ist ein entscheidender Faktor für die Performance und Skalierbarkeit jeder Anwendung. Viele Unternehmen stehen im Laufe ihres Wachstums vor der Herausforderung, bestehende Datenbanksysteme zu überdenken und gegebenenfalls zu wechseln. Ein besonders interessantes Fallbeispiel ist der Umstieg von CockroachDB auf PostgreSQL, wie es das Technologieunternehmen Motion erlebte. Dieser Beitrag beleuchtet die Hintergründe, die Beweggründe und die Erfahrung mit einer solchen Migration, damit interessierte Teams fundierte Entscheidungen treffen können. Motion startete Anfang 2022 mit CockroachDB als primärem Datenbankmanagementsystem.
Die Wahl fiel auf Cockroach aufgrund seiner Stärken im Bereich der horizontalen Skalierung und Multi-Region-Setups, was insbesondere für die Einhaltung von Datenschutzbestimmungen wie der DSGVO essenziell schien. Die hohe Verfügbarkeit und die SQL-Kompatibilität rundeten das Paket ab. Zwar hatten die frühen Anforderungen noch keine Multi-Region Nutzung erforderlich gemacht, doch war die Zukunftsorientierung entscheidend. Mit steigendem Wachstum des Unternehmens und zunehmendem Datenvolumen wurde jedoch klar, dass der Betrieb von CockroachDB mit hohen Kosten verbunden war. Bis zum Jahr 2024 hatten sich die laufenden Kosten für die Datenbank auf ein Vielfaches erhöht, konkret auf mittlere sechsstellige Beträge.
Gleichzeitig traten Performance-Probleme auf, deren Ursachen oft in der Komplexität der verteilten Architektur und dem Verhalten des CockroachDB-Query-Planners lagen. Ein zentraler Schmerzpunkt waren die Migrationen im Rahmen des Datenbankmanagements. Das verwendete ORM Prisma zeigte regelmäßig Timeouts bei der Ausführung von Migrationen. Diese zeitlichen Verzögerungen führten zu langen Deployments, die bis zu zwei Stunden blockiert waren, und zwangen Entwickler manchmal dazu, Migrationen manuell und einzeln direkt in CockroachDB durchzuführen. Solche Verfahren sind aufwendig und bergen Risiken für die Systemstabilität.
PostgreSQL präsentierte sich hier als erheblich effizientere Alternative. Tests mit identischen Migrationen, etwa dem Hinzufügen einer neuen Spalte, zeigten, dass PostgreSQL die Aufgaben in Sekundenschnelle erledigen konnte. Diese Geschwindigkeit soll nicht unterschätzt werden, da längere Blockaden und Eskalationen in produktiven Systemen vermeidbar werden. Auch ETL-Prozesse litten unter den Einschränkungen von CockroachDB. Der Einsatz von Airbyte als Connector gestaltete sich problematisch, da der Adapter für CockroachDB lange Zeit nur im Alpha-Stadium war und zudem Memory-Leaks aufwies.
Fehlende kommerzielle Unterstützung und dauerhafte Stabilitätsprobleme führten dazu, dass wichtige Datenintegrationsjobs durch Timeouts unterbrochen wurden oder schlichtweg ungenügende Performance zeigten. Der Vergleich von Abfragegeschwindigkeiten zwischen CockroachDB und PostgreSQL förderte gemischte Ergebnisse zutage. Einige komplexe Abfragen liefen auf CockroachDB dank seines fortschrittlichen Query-Planners schneller. Diese spezielle Optimierung zeigte sich etwa bei Aggregationen, die PostgreSQL dadurch langsamer durchführte. Doch in der Praxis machten sich die Nachteile des CockroachDB-Planners häufiger bemerkbar.
Vor allem die von Prisma generierten komplexen und vielfach verschachtelten SQL-Abfragen führten auf CockroachDB zu massiven Performanceverlusten, teilweise bis zum Faktor 20 langsamer als bei PostgreSQL. Auch das Handling von Indizes sowie das UI-Verhalten im CockroachDB-Management wurden als hinderlich erlebt. Unklare Empfehlungen zum Entfernen von vermeintlich ungenutzten, tatsächlich aber wichtigen Indizes führten zu Verwirrung bei den Entwicklern. Weitere Schwierigkeiten traten bei der Abbruchlogik laufender Anfragen auf, die sich in einer verteilten Umgebung als weitaus komplexer darstellt als bei einer zentralisierten PostgreSQL-Instanz. Die fehlende Möglichkeit, Abfragen komfortabel und schnell abzubrechen, verursachte mitunter Systeminstabilitäten.
Der Support von CockroachDB wurde als umständlich beschrieben, besonders durch die getrennten Portale für den regulären und den technischen Support. Repetitive Dateneingaben und lange Reaktionszeiten sind keine Seltenheit, was bei ernsthaften Problemen zu nicht unerheblichen Verzögerungen führen kann. Im Gegensatz dazu ist die PostgreSQL-Community sehr aktiv und bietet durch zahlreich verfügbare Tools wie PGAnalyze eine rasche Optimierungsmöglichkeit für Datenbanken. Auch die Netzwerkintegration stellte bei CockroachDB eine Herausforderung dar. Wiederkehrende Probleme mit der Konnektivität durch Tailscale-Integration sorgten in allen Umgebungen für sporadische Ausfälle, die sich unerklärlich schnell manifestierten und dann wieder verschwanden.
Ein derartiges Problem mit dieser Häufigkeit wurde beim Betrieb von PostgreSQL nicht erlebt. Die eigentliche Migration gestaltete sich als komplexer Prozess. Motion setzte auf eine eigens entwickelte ETL-Lösung, die mittels des aufstrebenden JavaScript-Engines Bun umgesetzt wurde. Der Prozess sah vor, die bestehende Datenbank in einzelne Tabellen aufzuteilen, deren Inhalte in CSV-Dateien zu exportieren und in speziellen Child-Prozessen parallel die Daten in PostgreSQL einzuspielen. Durch das Handling auf File-Ebene war eine kontrollierte Migration möglich.
Eine unvorhergesehene Herausforderung war das unterschiedliche Byte-Encoding in JSON- und Array-Spalten zwischen den beiden Datenbanksystemen. Dies erforderte die Entwicklung eigener Parsing-Pipelines, die eine identische Datenstruktur sicherstellten, ohne die Integrität oder Darstellung der Daten zu verändern. Die finale Migration der Produktionsdatenbank mit rund 100 Millionen Zeilen gelang an einem einzigen Wartungsfenster von unter einer Stunde und ohne Datenverlust. Die Vorteile des Wechsels traten unmittelbar nach der Migration zutage. Der Durchsatz und die Reaktionszeiten der Anfragen verbesserte sich signifikant.
Messungen zeigten einen Rückgang der aggregierten Antwortzeiten um etwa 33 Prozent. Auch die Möglichkeit, performante Abfragen schnell zu optimieren, steigerte die Effizienz der Entwicklerteams. Über die reine Performance hinaus führte die Migration zu einer erheblichen Kosteneinsparung. Trotz konservativer Ressourcenplanung und Überprovisionierung wurde der Wechsel auf PostgreSQL mit einer jährlichen Ersparnis von über 110.000 US-Dollar verbunden.
Dieser Wert wird sich mit zunehmendem Wachstum des Systems voraussichtlich weiter erhöhen. Dieser Erfahrungsbericht zeigt, dass der Wechsel von einem komplexen, verteilten Datenbanksystem zu einem konventionellen, aber leistungsfähigen System wie PostgreSQL eine strategisch sinnvolle Entscheidung sein kann. Während CockroachDB speziell für Multi-Region und hochskalierbare Architekturen konzipiert ist, ist PostgreSQL in vielen transaktionalen und analytischen Szenarien schneller, stabiler und einfacher zu verwalten. Unternehmen, die vor der Entscheidung einer Migration stehen, sollten die Kosten-Nutzen-Relation, die gewachsenen Anforderungen sowie die vorhandenen Ressourcen kritisch analysieren. Besonders bei komplexen ORMs und umfangreichen Datenmodellen können die generierten SQL-Abfragen zu Herausforderungen führen, die durch die Wahl der Datenbank maßgeblich beeinflusst werden.
Abschließend lässt sich festhalten, dass der Umstieg zu PostgreSQL bei Motion nicht nur technische Verbesserungen gebracht hat, sondern auch das Fundament für weiteres Wachstum legte. Für Entwickler und Architekten bietet dieses Beispiel wertvolle Erkenntnisse über Chancen und Risiken bei der Auswahl einer Datenbanklösung und die praktische Umsetzung einer datengetriebenen Migration in der Cloud.
