📒 목차

• 📌 Redis란?
• 📌 Redis의 특징
• 📌 Redis vs Memcached
• 📌 Cache-Aside 패턴과 Write-Back 패턴

📌 Redis란?

Redis는 Memcached와 비슷한 캐시 시스템으로서 동일한 기능을 제공하면서 영속성, 다양한 데이터 구조와 같은 부가적인 기능을 지원하고 있다.

레디스는 모든 데이터를 메모리에 저장하고 조회한다.
즉, 인메모리 데이터베이스 이다.

이 말만 들으면 Redis에 모든 데이터를 메모리에 저장하는 빠른 DB일 뿐이라고 생각할지도 모른다. 하지만, 빠른 성능은 레디스의 특징 중 일부분이며, 다른 인메모리 디비들과의 가장 큰 차이점은 레디스의 다양한 자료구조이다.

이렇게 다양한 자료구조를 지원하게 되면 개발의 편의성이 좋아지고 난이도가 낮아진다는 장점이 있다.

예를 들어, 어떤 데이터를 정렬 할 때, DBMS를 이용한다면 DB에 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 정렬하여 다시 읽어오는 과정은 디스크에 직접 접근을 해야하기 때문에 시간이 더 걸린다는 단점이 있다.

하지만 이 때 In-Memory 데이터베이스인 Redis를 이용하고 레디스에서 제공하는 Sorted-Set이라는 자료구조를 사용하면 더 빠르고 간단하게 데이터를 정렬할 수 있다. 즉, 레디스를 사용하게 되면 여러 자료구조를 활용하여 작업을 효율적으로 진행할 수 있다.

📌 Redis의 특징

레디스(Redis, Remote Dictionary Server)의 주요 특징은 아래와 같다.

• 영속성을 지원하는 인메모리 데이터 저장소
• 읽기 성능 증대를 위한 서버 측 복제를 지원
• 쓰기 성능 증대를 위한 클라이언트 측 샤딩(Sharding) 지원
• 다양한 서비스에서 사용되며 검증된 기술
• 문자열, 리스트, 해시, 셋, 정렬된 셋과 같은 다양한 데이터형을 지원. 메모리 저장소임에도 불구하고 많은 데이터형을 지원하므로 다양한 기능을 구현

즉, Redis를 한줄로 정리하자면, 고성능 키-값 저장소로서 Stirng , list, hash, set, sorted set형식의 데이터를 지원하는 NoSQL이다.

📌 Redis vs Memcached

Redis 이전 버전으로는 Memcached가 있다.

✅ Redis와 Memcached 공통점

1. 1ms 이하의 응답대기시간

1ms 이하의 응답시간을 제공한다. 데이터를 메모리에 저장하기 때문에, 디스크 기반의 데이터 베이스보다 빠르게 데이터를 읽을 수 있다.

2. 개발의 용이성

문법적으로 사용하기 쉽고, 개발코드 양 또한 적다.

3. 데이터 파티셔닝

데이터를 여러 노드에 분산하여 저장시킬 수 있다. 따라서 수요가 증가할 때 더 많은 데이터를 효과적으로 처리하기 위하여 스케일아웃이 가능하다.

4. 다양한 프로그래밍 언어 지원

여러 개발언어를 지원한다. 자바, 파이썬, C, C++, C#, JavaScript, Node.Js, Ruby, Go 그리고 다른 언어들을 지원한다.

✅ Memcached만의 특징

멀티스레드를 지원하기 때문에, 멀티프로세스코어를 사용할 수 있다. 따라서, 스케일 업을 통하여 더욱 많은 작업처리를 할 수 있다.

✅ Redis만의 특징

1. 더욱 다양한 데이터 구조

문자열 뿐만 아니라 List, Set, 정렬된 Set, Hash, Bit 배열, hyperloglogs (매우 적은 메모리로 집합의 개수를 추정할 수 있는 방법)을 지원한다. 프로그램에서 위의 다양한 자료구조를 사용할 수 있다. 예를 들어, Sorted Set을 활용하여 게임유저의 상위랭크 정보를 쉽게 제공할 수 있다.

2. Snapshots

레디스는 특정시점에 데이터를 디스크에 저장하여 파일 보관이 가능합니다. 또한, 장애 상황시 복구에 사용할 수 있다.

3. 복제

Master — Salves 구조로, 여러개의 복제본을 만들 수 있다. 따라서 데이터베이스 읽기를 확장할 수 있기 때문에 높은 가용성(오랜 시간동안 고장나지 않음) 클러스터를 제공한다.

3. 트랜젝션

트렌젝션이란 데이터베이스 상태를 변경시키는 작업 단위를 의미하고, 원자성, 일관성, 독립성, 지속성의 특징을 가지고 있다. Redis는 이러한 특징을 지원한다.

4. Pub / Sub messaging

Publish(발행)과 Sub(구독)방식의 메시지를 패턴 검색이 가능하다. 따라서 높은 성능을 요구하는 채팅, 실시간 스트리밍, SNS 피드 그리고 서버상호통신에 사용할 수 있다.

5. 루아 스크립트 지원

매우 경량화된 절차스크립트 언어인 루아를 지원한다. eval 명령어를 사용하여 루아스크립트를 실행시킬 수 있다. 따라서, 프로그램을 명료하게하고 성능을 높일 수 있다.

6. 위치기반 데이터 타입 지원

Redis는 실시간 위치기반데이터를 지원한다. 따라서, 두 위치의 거리를 찾거나, 사이에 있는 요소 찾기등의 작업을 수행할 수 있다. 이를 활용하여 맛집, 길찾기 그리고 지도기반의 고성능 서비스를 제공할 수 있다.

📌 Cache-Aside 패턴과 Write-Back 패턴

Cache-Aside 패턴과 Write-Back 패턴은 Redis에서 자주 사용되는 패턴이다.

✅ Cache-Aside 패턴 (빠른 검색용)

• 검색 시 Redis에서 먼저 찾아보고 Redis에 저장된 내용이 있다면 저장된 정보를 바로 보여주고
  없다면 MySQL에서 정보를 보여준 다음 검색된 내용을 redis에 저장하는 방식이다.

• Cache-Aside패턴를 사용한다면 같은 내용의 2번째 검색부터는 redis에 저장된 정보를 보여주기 때문에 속도가 빨라진다.

✅ Write-Back 패턴(임시저장용)

• redis에 먼저 임시 저장해놓은 뒤 Database에 저장하는 방식이다.

• 디스크 기반의 Database에 저장해야할 데이터 양이 많은 경우 디스크I/O(속도가 느린 현상)가
  발생하게 되는데 이를 해결하기 위해 Write-Back 패턴을 사용한다.