CI/CD에서 데이터베이스 migration을 어떻게 처리하나요?

Question

Accepted Answer

**데이터베이스 migration**(스키마 변경)은 CI/CD의 가장 까다로운 부분 중 하나입니다 — 상태가 없는 애플리케이션 코드와 달리, 데이터베이스는 단순히 교체하거나 rollback할 수 없는 **상태(state)**를 보유합니다. migration을 신중하게(자동화, 하위 호환성, 안전한 패턴) 처리하는 것은 안정적인 deploy에 필수적입니다.

## 왜 데이터베이스 migration이 어려운가

```text
앱 코드는 상태가 없음 (교체, 자유롭게 rollback). 데이터베이스는 STATE를 보유:
  → 컬럼을 삭제하거나 데이터를 변형한 migration을 단순히 "rollback"할 수 없음
    (데이터가 사라졌을 수 있음) → 파괴적 변경은 rollback이 위험/불가능
  → deploy 중, 이전과 새 앱 코드가 동시에 실행될 수 있음 (rolling deploy) —
    둘 다 그 순간의 데이터베이스 스키마와 동작해야 함
→ 스키마 변경은 코드 deploy와 신중한 조정이 필요.
```

## pipeline에서 migration 자동화

```text
→ migration을 코드로 정의 (버전 관리된 migration 파일; Flyway, Liquibase, ORM 도구)
→ migration을 pipeline 단계로 실행 (deploy 시 대기 중인 migration 적용)
→ migration은 버전 관리되고 순서대로, 멱등하게 적용됨
→ production 전에 staging에서 migration 테스트
```

## 안전한 migration 패턴 (하위 호환성)

```text
핵심 원칙: 전환 중 이전과 새 코드가 모두 동작하도록 migration을 하위 호환되게
만들기. EXPAND-CONTRACT(parallel change) 패턴 사용:
  1. EXPAND → 새 스키마 추가 (예: 새 컬럼 추가) — 이전 코드도 여전히 동작
  2. MIGRATE → 둘 다에 쓰거나/새 것을 읽는 코드 deploy; 데이터 backfill
  3. CONTRACT → 모든 코드가 새 스키마를 쓰면, 이전 것 제거 (나중 deploy에서)
→ 없어져야 할 것을 필요로 하는 동일한 deploy에서 절대 drop/rename하지 말 것 — deploy로 분할.
→ 이것이 무중단 deploy와 안전한 rollback을 가능하게 함.
```

## 왜 중요한가

CI/CD에서 데이터베이스 migration을 처리하는 방법을 이해하는 것이 중요한 이유는, **migration이 자동화된 deploy의 가장 어렵고 위험한 부분 중 하나**이므로 안정적인 전달에 가치 있는 실용 지식이기 때문입니다.

핵심 과제는, 상태가 없는 애플리케이션 코드(자유롭게 교체하고 rollback 가능)와 달리 **데이터베이스가 상태를 보유**한다는 것입니다 — 그래서 컬럼을 삭제하거나 데이터를 변형하는 migration은 **단순히 rollback할 수 없으며**(데이터가 사라졌을 수 있음), 파괴적 변경을 위험하거나 되돌릴 수 없게 만들고, rolling deploy 중에는 **이전과 새 코드가 동시에 실행**되어 둘 다 그 순간의 스키마와 동작해야 합니다.

이는 스키마 변경이 CI/CD의 나머지와 달리 신중한 조정을 요구하게 만듭니다.

**migration을 자동화하는 방법**(Flyway, Liquibase 같은 도구나 ORM migration을 통해 버전 관리된 코드로 정의, 순서대로 멱등하게 적용되는 pipeline 단계로 실행, 먼저 staging에서 테스트)을 이해하는 것은 migration을 자동화된 pipeline에 안전하게 가져옵니다.

가장 중요하게, **안전한 migration 패턴**을 이해하는 것 — 전환 중 이전과 새 코드가 모두 동작하도록 migration을 **하위 호환되게** 만들기, **expand-contract(parallel change) 패턴** 사용(expand: 이전 코드를 깨지 않고 새 스키마 추가; migrate: 코드 전환과 데이터 backfill; contract: 나중 deploy에서 이전 스키마 제거), 그리고 **없어져야 할 것을 필요로 하는 동일한 deploy에서 절대 drop/rename하지 않기** — 은 데이터베이스의 상태적 특성에도 불구하고 **무중단 deploy와 안전한 rollback**을 가능하게 하는 핵심 기술입니다.

이는 진정으로 까다롭고 중요한 실제 지식으로, 데이터베이스 변경을 안전하게 deploy할 수 있는 사람을 outage나 데이터 손실을 일으키는 사람과 구별합니다.

데이터베이스 migration은 데이터베이스를 가진 애플리케이션을 deploy하는 데 있어 어렵고, 위험하며, 피할 수 없는 부분이고, 이를 신중하게 처리하는 것(자동화 + 하위 호환 expand-contract 패턴)이 안정적이고 무중단인 deploy에 필수적이므로, CI/CD에서 데이터베이스 migration을 이해하는 것은 가치 있고 실용적으로 중요한 지식입니다 — continuous delivery의 가장 까다로운 측면 중 하나를 다루며, 상태적 애플리케이션을 안전하게 deploy하는 데 필요한 성숙도를 반영합니다.