redis란 무엇일까요?

redis 공식 홈페이지에서는 다음과 같이 말해주고 있습니다.

Redis는

데이터베이스, 캐시 및 메시지 브로커로 사용되는 BSD 라이센스인 오픈 소스 데이터 구조 저장소입니다.

문자열, 해시, 목록, 집합, 범위 쿼리와 함께 정렬된 집합, 비트맵, 하이퍼로그, 반경 쿼리와 스트림이 있는 지리공간 인덱스 등의 데이터 구조를 지원합니다.

Redis는 기본 제공 복제, Lua 스크립팅, LRU 제거, 트랜잭션 및 다양한 수준의 온디스크 지속성을 가지고 있으며 Redis Sentinel을 통한 고가용성 및 Redis Cluster를 통한 자동 파티셔닝 기능을 제공합니다.

- 레디스 공홈, https://redis.io/

어렵습니다..🤣

이 시간에는 많이 쓰이는 두 개의 주요 기능을 통해, Redis를 소개해 드리려고 합니다.

먼저 이 글을 통해 데이터베이스로써의 기능을 소개하고,
다음 글을 통해 메시지를 전달하는 메시지 브로커로써의 기능을 소개하겠습니다.

데이터베이스로 사용되는 Redis

키-값 데이터 구조

데이터베이스로써의 redis를 살펴보겠습니다.

redis의 풀네임을 살펴보면, remote dictionary server 입니다.

dictionary, 즉 사전 같은 구조를 통해 데이터를 저장하고 관리할 수 있도록 한 것입니다. 사전 같다고 한 것은 데이터를 키-값 구조로 저장한다는 것을 의미합니다. 저장할 수 있는 데이터의 형식은 아래와 같습니다.

여러 데이터 타입을 제공하는 것에서 오는 장점이 많습니다. 예를 들어 sorted sets타입을 활용하면 즉각적인 랭킹 시스템 형성이 가능합니다. 다른 데이터 타입 역시 사용 여부에 따라 다양하게 활용할 수 있습니다.

In-memory 저장 방식

또한 레디스는 데이터를 저장하는 공간이 특별합니다. 일반적으로 mysql, oracle 등의 RDB들이 하드디스크에 데이터를 저장하고 관리하는 것과는 달리 레디스는 데이터를 주기억장치인 ram, 즉 In-memory에서 관리합니다.

데이터를 저장하고 조회할 때, 하드디스크를 오고 가는 과정을 거치지 않고 메모리 내부에서 처리가 되므로, 기존 RDB보다 훨씬 더 빠른 성능을 발휘할 수 있습니다. 병목 현상이 발생하지 않는 것이지요. 그 외에도 여러 장점들을 가지고 있습니다.
(한편, RDB도 인메모리 방식을 사용할 수 있는데, mysql/maraidb의 MEMORY 엔진 등의 방식이 그것입니다.)

In-memory 저장 방식의 문제점

한 편, redis의 in memory 저장 방식은 빠르기도 하지만 서버에 장애가 발생할 경우, 데이터 유실이 발생할 수 있다는 단점을 가지고 있습니다.

다음은 2019년에 발생했던 쿠팡의 주문 오류를 보도한 기사입니다. 쿠팡 판매 상품의 재고가 '0'으로 표시 되어 소비자의 주문 및 구매가 불가했던 것이 문제였는데요, 쿠팡은 이 버그가 redis에 의해 발생했다고 밝혔습니다.

redis는 In-memory 방식이므로 서버의 메모리 용량을 초과하는 데이터를 redis에서 처리할 경우, 서버 자체에도 문제가 생기며, ram의 특성인 휘발성에 따라 ram에 저장되었던 레디스의 데이터들은 유실될 수 있습니다. 물론 레디스에서도 이를 위해 데이터를 영속적으로 저장하는 방법을 제공하고 있지만, 이는 빠르고 간편하게 사용하는 것을 목표로 하는 레디스의 인메모리 방식에는 적합하지 않은 방식이 될 수 있습니다.

일반적인 레디스 데이터베이스의 사용법

그러면 어떻게 레디스를 사용해야 할까요? 많이 사용되는 방식 중 하나는 레디스를 바로 캐싱 서버로 사용하는 것입니다.

작게는 토큰 등을 통해 계정 인증 정보 등을 저장하는 용도로 사용될 수 있습니다. 이 때 데이터의 사용 기한을 설정할 수 있는 expire 기능이 유용합니다.

크게는 많이 조회되는 DB 데이터를 캐싱하는 용도로도 사용할 수 있습니다. 한 번 불려온 데이터는 비교적 빠르게 조회할 수 있도록 캐싱하는 것입니다.

레디스를 활용할 때 중요한 것은,
휘발성이 강한 레디스의 특성을 고려하여 유실되어도 비교적 무방한 데이터들을 저장하여 사용하도록 하는 것입니다.


데이터베이스로써의 레디스는 여기까지 설명하고, 다음 글을 통해 메시지 브로커로써의 레디스를 살펴 보겠습니다.

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참고

• 레디스 공홈, https://redis.io/

이미지

• redis 풀네임 이미지, https://medium.com/@kasunaratthanage/setting-up-the-redis-server-in-your-local-machine-11eca70ebf65
• redis 데이터 타입, https://redis.com/redis-enterprise/data-structures/
• 메모리 계층 구조, https://m.blog.naver.com/sjc02183/221998493348
• 쿠팡 관련 기사, https://www.digitaltoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=212904