📌 Redis란?
- key, value 구조의 비정형 데이터를 저장하고 관리하기 위한 오픈 소스 기반의 비관계형 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)
- DB, 캐시, 메세지 브로커로 사용
- 인메모리 데이터 구조를 가진 저장소
❗ DB와 Redis를 함께 사용하는 이유
1. 개요
- DB는 데이터를 물리 디스크에 직접 쓰기 때문에 서버에 문제가 발생해서 다운되더라도 데이터가 손실되지 않음.
- 그러나, 매번 디스크에 접근하기 때문에 사용자가 많아질 수록 부하가 많아져 느려질 수 있음.
2. 캐시 서버의 필요성
- 규모가 작은 서비스의 경우 WEB-WAS-DB 구조도 무리가 가지 않음
- 규모가 커질 수록 사용자가 늘어나 DB 과부하가 생길 수 있어 캐시 서버를 도입해야함.
- 이때, 캐시 서버로 사용할 수 있는 것이 Redis!
✅ 캐시 서버의 패턴
1. Look aside cache
- 클라이언트가 데이터 요청
- 웹서버는 데이터가 존재하는지 cache 서버에 먼저 확인
- cache 서버에 데이터가 있으면 DB에 데이터를 조회하지 않고 cache 서버에 있는 결과값을 클라이언트에게 바로 반환 (cache hit)
- cache 서버에 데이터가 없으면 DB에 데이터를 조회해 cache 서버에 저장하고 결과값을 클라이언트에게 반환 (cache miss)
2. Write Back
- 웹서버는 모든 데이터를 cache 서버에 저장
- cache 서버에 특정 시간 동안 데이터가 저장됨
- cache 서버에 있는 데이터를 DB에 저장
- DB에 저장된 cache 서버의 데이터를 삭제
- insert 쿼리를 한 번씩 500번 날리는 것보다 500개를 모아서 한 번만 날리는 것이 더 효율적이라는 원리
- 데이터가 DB에 저장되기 전에 cache에 저장되기 때문에 이 공간에 머무르는 동안 서버 장애가 발생되어 다운되면 데이터가 손실될 수 있음
✅ Redis의 특징
- key, value 구조이기 때문에 쿼리 사용 필요 없음
- 데이터를 디스크에 쓰는 구조가 아닌 메모리에서 데이터를 처리하기 때문에 속도가 빠름
- String, List, Sets, Sorted Sets, Hashes 자료 구조 지원
- String : 가장 일반적인 key- value 구조- Sets: String 집합, 여러 개의 값을 하나의 value에 넣을 수 있음, 포스트 tag 같은 곳에 사용될 수 있음
- Sorted Sets: 중복된 데이터를 담지 않는 Set 구조에 정렬 Sort를 적용한 구조, 랭킹 보드 서버 같은 구현에 사용
- Lists: Array 형식의 데이터 구조, 처음과 끝에 데이터를 넣는 것이 빠름, 중간에 데이터를 삽입하거나 삭제하는 것음 어려움
- Single Threaded: 한 번에 하나의 명령만 처리, 중간에 긴 명령어가 들어오면 뒤에 명령어들은 모두 앞에 있는 명령어가 처리될 때까지 대기가 필요, get & set 명령어의 경우 초당 10만개 처리 가능
✅ Redis 사용 예시
- 캐싱
- 채팅, 메시징 및 대기열
- 게임 순위표
- 세션 저장
- 미디어 스트리밍
- 지리 공간 데이터 저장
- 머신 러닝
- 실시간 분석
✅ 메시징 구현 방법
- Message Queuing
- 오직 한 수신자만 메시지 수신
- 즉, 1:1 통신
- Pub / Sub
- 클라이언트의 수를 늘려 동시에 여러 메시지 처리
- 수신자 모두에게 메시지 전송
- 모든 클라이언트에게 서버측에서 같은 메시지를 한 번에 전송
✅ Redis의 Pub & Sub
- Redis는 기본으로 Pub & Sub 기능 제공
- Spring으로 채팅 서비스를 개발하고자 할 때 가장 먼저 접함
- 메시지 지속성은 없음 = 전송 후 해당 메시지는 삭제되고 Redis 어디에도 저장되지 않음
- 실시간으로 데이터를 처리해야할 때는 매우 적합하나 메시지가 저장되지 않는다는 점은 반드시 인지하고 개발해야 함
✅ Redis 사용 시 주의할 점
- 서버에 장애가 발생할 경우 운영 플랜이 반드시 필요
- 인메모리 데이터 저장소이기 때문에 서버에 장애가 발생할 경우 데이터 유실이 생길 수 있기 때문 - 메모리 관리가 중요
- 싱글 스레드의 특성상 처리하는데 시간이 오래 걸리는 요청, 명령은 피해야 함.
참고
Redis 101
Redis란? 레디스의 기본적인 개념 (인메모리 데이터 구조 저장소)
[Spring Boot] Spring Boot, JWT, OAuth2
[Java / Spring] Redis - Pub/Sub
Data가 좋은 Web 개발자