레디스란? 레디스의 백업 프로세스에 대하여

 

레디스( Redis)는 메모리 기반 데이터 저장소로 키-밸류 데이터 구조에 기반합니다.
레디스의 장점은 빠른 처리 속도이며, 내부 명령어 처리는 싱글 스레드 아키텍쳐로 구현되어있습니다.

레디스의 특징 은 '메모리'와 '싱글스레드' 입니다.
메모리는 데이터를 매우 빠르게 저장 및 조회할 수 있습니다.

하지만 휘발성이지요.
이를 보완하고자 레디스는 데이터 영속성을 제공하는데, 이는 데이터를 디스크에 백업하는 기능을 제공하며 RDB나 AOF방식으로 백업할 수 있습니다.
이 두 기능을 함께 설정하여 상호 보완 기능으로 사용해도 됩니다.

RDB(RedisDataBase)는 메모리에 있는 데이터 전체를 스냅샷으로 작성해 이를 디스크에 저장합니다.

백업이나 복원이 매우 간단하지요.
단점은 스냅샷 이후 변경된 데이터는 유실 시 복구할 수 없다는 것입니다.

AOF(Append Only File)는 레디스에 데이터가 변경되는 이벤트 발생 시 모두 로그에 저장하는 방식입니다.

모든 데이터의 변경 기록을 보관하므로 최신 데이터 정보 백업이 가능합니다.

RDB방식보다 데이터 유실량이 적다는 장점이 있으나 로딩 속도가 느리고 파일이 크다는 단점이 있습니다.

레디스는 일반적으로 두 방식을 모두 사용해 데이터를 백업합니다.

 

레디스는 사용자들이 실행한 명령어들을 이벤트 루프 방식으로 처리합니다.
이벤트 루프는 클라이언트가 실행한 명령어들을 이벤트 큐에 적재후 싱글스레드가 하나씩 처리하는 방식입니다.
메모리를 사용해 싱글스레드임에도 데이터를 빠르게 처리할 수 있습니다.
또한 컨텍스트 스위칭의 비용이 없으므로 효율적으로 시스템 리소스를 사용할 수 있다는 점과 데드락이 발생하지 않는 등의 장점이 있습니다.

반대로 레디스 명령어 중 전체 데이터 스캔 명령어들이 있는 이는 데이터 크기에 비례하여 실행시간이 길어질 수 있습니다.
싱글스레드이므로 명령어 처리 동안 다른 작업을 할 수 없습니다.
그러므로 다른 명령들이 이벤트 큐에서 기다리는 시간이 늘어나게 되며, 응답속도에 영향을 주게 됩니다.

일반적으로 Production 환경에서 한 대의 마스터와 하나 이상의 레플리카 세트로 구성하게 됩니다.
쓰기, 수정, 삭제 같은 작업은 마스터에서 실행되고 이후 레플리카 서버들에 복제하며 데이터를 동기화 합니다.
이를 통해 한 세트의 서버들은 모두 같은 데이터를 저장합니다.
마약 마스터에 문제가 생겨도 레플리카 중 한 대가 마스터의 기능을 하기에 고가용성 유지가 가능합니다.

레디스는 그 특징에 따라 다음 목적으로 사용할 수 있습니다.
- 주 데이터 저장소 : AOF, RDB 백업 기능을 통해 데이터 주 저장소로 사용할 수 있지만 용량이 큰 데이터 저장소로는 적절하지 않습니다.
- 데이터 캐시 : 인메모리 DB로 빠르게 캐시하여 데이터를 읽어올 수 있습니다. 중앙 집중형 구조로 MSA 수평 확장 환경에서 데이터 일관성을 유지할 수 있다는 장점이 있습니다.
- 분산 락 : 분산 환경에서 여러 시스템이 동시에 데이터 처리할 때는 특정 공유 자원의 사용 여부를 검증해 데드락을 방지할 필요가 있는데 레디스를 분산 락으로 사용할 수 있습니다.
- 순위 계산 : ZRANGE, ZREVERANGE, ZRANGEBYSCORE, ZREVRANGEBYSCORE는 ZSet 자료구조를 사용하며 정렬 기능이 포함된 Set 자료구조이기 때문에 쉽고 빠르게 순위를 계산할 수 있습니다.