Redis 클러스터(Cluster, 이하 클러스터)는 자동으로 여러 Redis 노드로 수평적 스케일링(샤딩)이 가능하게 해준다.
클러스터는 파티션 간에 어느 정도의 가용성을 제공한다. 일부 노드가 실패하거나 통신할 수 없을 때 작업을 계속할 수 있게 해준다. 하지만 더 큰 오류가 발생하는 경우(i.g. 대부분의 마스터를 사용할 수 없는 경우) 작동을 중지한다.
파티션 간 가용성 부분은 Redis Sentinel의 자동 장애 극복(Automatic failover) 기능과 비슷해 보인다.
클러스터의 기능을 정리하자면,
- 데이터셋을 여러 노드로
자동으로분할할 수 있는 기능 - 일부 노드에서 장애가 발생하거나 클러스터의 나머지 부분과 통신할 수 없을 때 작업을 계속할 수 있는 기능
Redis Cluster data sharding
클러스터는 일관된 해시를 사용하지 않고 모든 키가 해시 슬롯(hash slot)이라고 부르는 것의 일부인 다른 형태의 샤딩을 사용한다.
클러스터에는 16384개의 해시 슬롯이 있고 주어진 키에 대한 해시 슬롯을 계산하기 위해 key modulo 16384(나머지 연산)의 CRC16(Cyclic Redundancy Check, 네트워크 데이터블록 또는 파일 등 데이터에 근거하여 짧고 간단하며 자리수가 고정 된 검증코드를 발생시키는 채널코딩기술이며 주로 데이터 전송 또는 저장 후에 발생할 수 있는 오류 등을 감지 또는 검증하는데 사용[2])을 가져가기만 하면 된다.
클러스터의 모든 노드는 해시 슬롯의 하위 집합을 담당하므로, 예를 들어 노드가 3개인 클러스터를 사용할 수 있다:
- 노드 A에는 0부터 5500까지의 해시 슬롯을 포함한다.
- 노드 B는 5501부터 11000까지의 해시 슬롯을 포함한다.
- 노드 C는 11001부터 16383까지의 해시 슬롯을 포함한다.
이로써 클러스터 노드의 추가와 삭제를 쉽게 한다. 예를 들어 노드 D를 추가하고 싶을 때 몇몇 해시 슬롯을 노드 A, B, C에서 D로 옮기면 된다. 비슷하게 노드 A를 없애고 싶다면 그냥 A에 있는 해시 슬롯을 B와 C로 옮기면 된다. 다 옮기고 노드 A가 빈 공간이 되면 클러스터에서 완전히 삭제된다.
Redis Cluster master-replica model
TBU
Redis Cluster consistency guarantees
TBU
References
[1] Scaling with Redis Cluster. Redis. (n.d.). Retrieved July 12, 2022, from https://redis.io/docs/manual/scaling/
[2] CRC-16. Redis. (n.d.). Retrieved July 14, 2022, from http://wiki.hash.kr/index.php/CRC-16
