[NoSQL] Redis (1) - Redis 개요 및 특징

1. Redis란?

REDIS(Remote Dictionary Server)는 메모리 기반의 Key-Value 구조 데이터 관리 시스템이며, 모든 데이터를 메모리에 저장하여 빠른 Read, Write 속도를 보장하는 비관계형 데이터 베이스입니다.

레디스는 크게 5가지 <String>, <Set>, <Sorted Set>, <Hash>, <List>  데이터 형식을 지원합니다.

 

Redis는 빠른 오픈소스인 메모리 Key-Value 데이터 구조 스토어입니다.

다양한 인 메모리 데이터 구조 집합을 제공하므로, 사용자 정의 애플리케이션을 쉽게 생성할 수 있습니다.

 

서비스의 특성이나 상황에 따라 캐시로 이용할 수 있고, Persistence Data Storage로 활용할 수 있습니다.

 

2. 캐시를 사용할 때

서비스 사용자가 증가할 경우, 모든 유저의 요청을 DB 접근으로만 사용하게 된다면 서버에 무리가 갈 수 있습니다.

데이터 베이스에서는 데이터를 디스크에 저장하기 때문에 서버의 장애와는 별개로 데이터를 유지할 수는 있지만, 요청이 증가하는 상황에서는 기존 성능을 유지하기는 힘듭니다.

 

이런 맥락에서 캐시는 나중에 요청된 결과를 미리 저장해두었다가 빨리 제공하기 위해 사용됩니다.

보통 우리가 사용하는 Redis Cache는 메모리(In-Memory)에 위치합니다. 따라서 디스크보다 용량은 적지만 접근 속도는 빠릅니다.

따라서 저장하려는 데이터 셋이 주어진 메모리 사이즈보다 크다면 디스크를 쓰는 것이 유용할 수 있습니다.

 

캐시의 사용법

- 일반적인 패턴 : Look aside cache

1. 웹 서버는 클라이언트 요청을 받아, 데이터가 존재하는지 캐시를 먼저 확인합니다.
2. 캐시에 데이터가 있으면 해당 데이터를 반환합니다.
3. 캐시에 데이터가 없으면 데이터베이스에서 데이터를 가져온 뒤 캐시에 먼저 저장한 다음, 클라이언트에게 데이터를 반환합니다.

- Write Back

1. 데이터를 캐시에 먼저 저장해 두었다가 특정 시점마다 캐리 내 데이터를 DB에 insert 하는 방법입니다.
2. 데이터를 일정 기간동안 메모리 상에서 유지하고 있어야 하므로, 서버 장애 상황에서 데이터가 손실될 수 있다는 단점이 있습니다.
3. 다시 재생 가능한 데이터를 저장할 때 Write Back 방식을 자주 사용합니다.

3. Redis의 특징

- 영속성을 지원하는 인메모리 데이터 저장소입니다.
- 읽기 성능 증대를 위한 서버 측 복제를 지원합니다.

:Redis가 실행중인 서버가 충돌하는 경우 장애 조치 처리와 함께 더 높은 읽기 성능을 지원하기 위해 슬레이브가 마스터에 연결하고 전체 데이터베이스 초기 복사본을 받는 마스터/슬레이브 복제를 지원합니다. 마스터에서 쓰기가 수행되면 슬레이브 데이터 세트를 실시간으로 업데이트하기 위해 연결된 모든 슬레이브로 전송됩니다.

- 쓰기 성능 증대를 위한 클라이언트 측 샤딩(Sharding)을 지원합니다.

:샤딩(Sharding)은 이전 Elasticsearch 포스팅에서도 언급을 한 바가 있습니다. 쉽게 말해서 같은 테이블 스키마(Index)를 가진 데이터를 다수의 데이터베이스에 분산하여 저장하는 방법을 의미합니다.

- <Stirng>, <Set>, <Sorted Set>, <Hash>, <List>와 같은 다양한 데이터 형태를 지원합니다.

4. Redis의 장점

- 리스트, 배열과 같은 데이터를 처리하는데 유용합니다.

:Value 값으로 여러 데이터 형식을 지원하기에, 다양한 방식으로 데이터를 활용할 수 있습니다.

- 여러 프로세스에서 동시에 같은 Key에 대한 갱신을 요청할 경우, Atomic 처리로 데이터 부정합 방지 Atomic처리 함수를 제공합니다.

:메모리를 활용하면서 영속적인 데이터 보존을 진행합니다.

- 명령어로 명시적으로 삭제, Expires를 설정하지 않으면 데이터가 삭제되지 않습니다.
- 스냅샷(기억장치) 기능을 제공하여 메모리의 내용을 .rdb 파일로 저장하여 해당 시점으로 복구할 수 있습니다.

:Redis Server는 1개의 싱글 쓰레드로 수행됩니다. 따라서 서버 하나에 여러개의 Redis Server를 띄우는 것이 가능합니다.

- 데이터 분실 위험을 없앨 수 있는 Master/Slave 형식으로 구성이 가능합니다.

5. 다른 데이터베이스 및 소프트웨어와 비교