Redis Redis Redis.. Redis가 대체 뭘까?
프로젝트와 취준을 하면서 취업하려면 Redis와 CI/CD를 꼭 공부해야 한다! 라는 말을 자주 들었다. (신빙성은 검증되지 않았습니다)
해봐야지~ 해봐야지~ 하고.. 전공 수업에서 GDB를 이용해 Redis를 디버깅하는 경험을 통해 대략적인 작동 방식도 알았으나.. 정처기 공부를 하며 또 공부해 보았으나..
결정적으로 무엇을 저장하는가? 에 대해 고민하느라 미루었다.
모두가 공부해야 한다고 했음에도 내가 직접적으로 그 필요성을 체감하지 못해서 미루어 왔다.
그러나! Spring Security를 적용하고 RefreshToken을 관리할 때 Redis를 활용한다는 사실을 알게 되었다.
따라서 Redis를 적용하기 전에 Redis에 대해 알아보는 시간을 가지고자 한다.
Redis
Redis는 오픈 소스 기반의 In-Memory Key-Value 구조 비관계형 데이터 베이스 관리 시스템(NoSQL) 이다.
기존의 관계형 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)은 데이터를 테이블 형식으로 저장하고 테이블 간의 관계를 정의해서 구현한다.
{
"brand": "brand name",
"condition": "new | used | refurbished",
"description": "description",
"model": "model",
"price": 0
}그러나 Redis 기준 NoSQL 방식은 위 사진처럼, Key-Value 형식으로 데이터를 저장한다.
관계를 정의하지 않기 때문에 SQL 쿼리문을 지원하지 않는다.
특징
In-Memory
Redis 공식 문서에서도 Redis는 디스크가 아닌 메모리 기반의 데이터 저장소라고 명시되어 있다.
따라서 I/O 과정이 없기에 속도가 빠르고 장점이 있으나, 공간이 작다는 단점이 있다.
▶ 따라서 디스크 기반의 데이터 저장소를 두고, NoSQL은 자주 사용하는 데이터를 저장하는 별도의 캐시 서버로 사용할 수 있다.
캐시 서버로 Redis를 채용하면, 데이터를 찾을 때 1차적으로 Redis 공간을 살펴보고 없으면 디스크의 데이터 공간을 찾게 된다.
RDB & AOF
위의 특징처럼 메모리 기반이기에 휘발성의 특성을 가지고, 서버가 다운되면 데이터가 유실될 위험이 있다. 이런 단점을 극복하기 위해 Redis는 RDB와 AOF라는 기능을 제공해 영속성을 보장한다.
- RDB: 지정된 간격으로 특정 시점의 스냅샷을 수행해 메모리에 있는 내용을 디스크에 담아 영구적으로 저장한다.
- AOF: Redis의 모든 쓰기 작업을 log로 기록하고 다음 서버 시작 때 재생하여 원래의 데이터 세트를 복구한다.
RDB는 AOF에 비해 큰 데이터 세트를 빠르게 재시작할 수 있지만, 주기적으로 I/O를 해야함으로 더 많은 비용이 들 수 있다.
AOF는 I/O가 실행되지 않기 때문에 성능이 우수하지만 파일이 RDB 파일보다 크다.
RDB와 AOF를 동시에 사용함으로써 강력한 내구성을 보장할 수 있다.
장애를 복구할 때 어느 정도의 데이터 손실이 발생해도 되는 경우엔 RDB를, 모든 데이터가 보장되어야 할 경우는 AOF를 단독 사용한다.
데이터 구조
Redis는 이와 같은 자료구조를 제공한다. 자료구조마다 또 그에 맞는 명령어를 제공함으로써 편의성을 제공한다.
Partitioning
Redis Cluster를 제공해 데이터를 분산 저장하여 고성능 확장성과 안정성을 확보할 수 있다.
Master-Replica 구조로 1개의 Master가 N개의 Replica를 가지는 구조로 이루어져 있으며 Master가 다운되면 Replica 하나가 Master로 승격된다.
활용
실질적으로 무엇을 저장하는데 활용할까?
내가 제일 궁금했던 부분이며 위에서, 자주 사용하는 데이터를 저장하는 별도의 캐시 서버 로 활용한다고 언급한 바가 있다.
우선 주로 Refresh Token을 저장한다. Refresh Token이란 JWT 토큰의 보안 솔루션으로 Access Key를 연장하는데 사용된다. Refesh Token은 유효기간이 길며 그 기한동안 수정되지 않기 때문에 Redis에 저장했을 때 효율이 좋다.
또, Ranking이나 Count를 저장하기도 한다. Ranking은 수시로 데이터를 조회하고 수정해야 하기 때문에 Sorted Set 자료구조를 사용해 Redis에 저장하기 좋다. Count는 예시로 조회수가 있으며 Ranking과 마찬가지로 자주 접근하기 때문에 Redis에 저장할 수 있다.
참고
https://aws.amazon.com/ko/compare/the-difference-between-relational-and-non-relational-databases/