⚡ Redis의 고가용성 설계 – Sentinel, Replication, Cluster
Redis는 빠르고 강력한 인메모리 캐시 시스템이지만,
단일 인스턴스로는 장애에 매우 취약합니다.
그래서 실무에서는 Replication, Sentinel, Cluster를 활용해
고가용성을 확보하는 것이 필수입니다.
🔰 1. Redis 단일 구조의 한계
기본 Redis는 단일 인스턴스로 구성되며 다음과 같은 한계가 있습니다:
- ❌ 서버 다운 = 서비스 중단
- ❌ 데이터는 메모리에 있기 때문에 영속성이 약함
- ❌ 확장/분산/장애 대응이 불가능
➜ 그래서 실무에서는 이중화와 분산을 고려해야 합니다.
🧬 2. Redis Replication (Master-Slave 구조)
Redis는 기본적으로 비동기 복제를 지원합니다.
하나의 Master가 쓰기, 여러 개의 Slave가 복제를 통해 읽기 전용으로 구성됩니다.
📌 구조 예시
[Client]
↓
┌──────────┐
│ Master │ ← 쓰기
└──────────┘
↓ ↓
[Slave1][Slave2] ← 읽기
✅ 장점
- 읽기 부하 분산 (Read Scaling)
- 장애 시 Slave를 수동 승격 가능
⚠️ 단점
- Master 장애 시 자동 전환 안 됨
- 복제 지연으로 인한 일관성 손실(CAP: AP) 가능
🛡️ 3. Redis Sentinel – 고가용성 구성의 핵심
Redis Sentinel은 Master의 상태를 감시하고, 장애 발생 시
자동으로 Slave를 승격하여 새로운 Master로 전환해주는 구성입니다.
📌 구조 예시
[Sentinel1]
[Sentinel2]
[Sentinel3] ← quorum 구성
↓
┌──────────┐
│ Master │ ← 쓰기
└──────────┘
↓ ↓
[Slave1][Slave2] ← 읽기
✅ 기능 요약
| 기능 | 설명 |
|---|---|
| 모니터링 | Master에 하트비트 전송 |
| 자동 장애 감지 | Master 응답 없으면 Failover |
| Slave 승격 | 새 Master로 전환, 나머지 Slave는 새 Master 복제 |
| 클라이언트 알림 | 새 Master 정보 전파 |
⚠️ 주의사항
- quorum, down-after-milliseconds 등 정확한 설정이 중요
- Split Brain 방지 필요
- 클라이언트 라이브러리도 Sentinel-aware 해야 함
🌐 4. Redis Cluster – 수평 확장 + 고가용성
Redis Cluster는 데이터를 샤딩(분산 저장) 하여
수평 확장성과 이중화를 모두 지원하는 고급 구성입니다.
📌 구조 예시
┌─────────────┐
│ Master A │────┐
└─────────────┘ │
▼
┌─────────────┐ [Replica A]
│ Master B │────┘
└─────────────┘
:
(총 16384개의 해시 슬롯 분산 저장)✅ 특징
| 항목 | 설명 |
|---|---|
| 데이터 샤딩 | key hash를 기반으로 해시 슬롯 분산 |
| Master-Slave 이중화 | 각 Master마다 Replica 존재 |
| 자동 장애 전환 | 특정 Master가 죽으면 Replica가 승격 |
⚠️ 제약사항
- 키 기반 분산 → 멀티 키 연산 제한
- 클라이언트가 Cluster-aware 해야 함 (JedisCluster, Lettuce 등)
- 관리 복잡도 증가
⚖️ 5. 구성 비교 요약
| 구성 | 설명 | 고가용성 | 확장성 |
|---|---|---|---|
| 단일 Redis | 기본 구성 | ❌ | ❌ |
| Replication | Master-Slave | ❌ (수동 전환) | ✅ (읽기 분산) |
| Sentinel | 자동 장애 감지 + 승격 | ✅ | ❌ |
| Cluster | 샤딩 + 자동 장애 전환 | ✅ | ✅ (수평 확장) |
✅ 6. 요약
Redis는 기본적으로 빠르지만 단일 장애점(SPOF)에 취약합니다.
실무에서는 Sentinel 또는 Cluster를 통해 고가용성 설계를 해야 합니다.
💡 키포인트 요약
- Replication: 읽기 부하 분산, 수동 장애 전환
- Sentinel: 자동 감시 + 장애 복구 → AP 시스템 특성
- Cluster: 분산 + 이중화 → 대규모 서비스에 적합
INTJ