[DB] 캐시, Redis

캐시란?

cache 구조 (출처 : https://sabarada.tistory.com/103)

• 한번 읽은(처리한) 데이터를 임시로 저장하고 필요에 따라 전송,갱신,삭제하는 기술로
  보통은 데이터의 보관장소로 서버의 메모리를 사용하는 경우가 많다.
• 그렇기 때문에 디스크에서 정보를 얻어오는 것보다 훨씬 빠른 I/O성능을 얻을 수 있으나 서버가 다운되거나 재부팅되는 경우 사라지는 성격의 휘발성을 가지고 있어
• 영속적으로 보관할 수 없는, 말 그대로 임시적으로 보관하고 빠르게 그 정보에 접근하기 위한 용도로 사용해야 한다.
• 물론 정보의 성격에 따라 별도의 디스크백업 및 TTL등의 설정으로 영구보관이나 오랜기간 유지가 가능하다. 단 이런 설정들이 꼭 필요하다면 Cache를 적용하는게 맞는지 한 번도 타당성을 검토해 보는게 좋겠다.

목적

• 서버간 불필요한 트래픽을 줄일 수 있고,
• 그로 인해 웹어플리케이션 서버의 부하 감소시키고
• 어플리케이션의 빠른 처리성능(조회)을 확보해서 궁극적으로 어플리케이션을 사용하는 고객에게 쾌적한 서비스경험을 제공하는 것

 

Redis

Redis는 키-값 기반의 인메모리 데이터 저장소(In-Memory Database, IMDB)이다.

특징

• 키-값 기반이기 때문에 쿼리를 따로 할 필요없이 결과를 바로 가져올 수 있다.
• 또한, 디스크에 데이터를 쓰는 구조가 아니라 메모리에서 데이터를 처리하기 때문에 속도가 빠르다.
  • 디스크 접근이 메모리 접근보다 느리기 때문
• 내부 최적화 알고리즘이 더 단순하며 더 적은 CPU 명령을 실행한다.
• 싱글 스레드
  • 1번에 1개의 명령어만 실행 가능
  • 멀티 스레드, 멀티 프로세스 코어를 지원하는 Memcahed와 차이점
• Master-Slaves 구조로 여러개의 복제본을 만들 수 있다.
  • 데이터베이스 읽기를 확장할 수 있기 때문에 높은 가용성(오랜 시간동안 고장나지 않음) 클러스터를 제공
• 트랜잭션 지원
• 매체가 휘발성
  • 서버 전원이 꺼지면, 데이터가 삭제됨

특징

• Redis는 List, Set, Sorted Set, Hash 등과 같은 Collection을 지원합니다. (= 데이터 구조(Collection) 제공)
  • String : 단순 키-값 매핑 구조
  • List : Array 형식의 데이터 구조. 처음과 끝에 데이터 삽입은 속도가 빠르지만, 중간 데이터 삽입은 느릴 수 있음.
  • Set : 순서가 없은 String 데이터 집합. 중복된 데이터는 하나로 처리하기 때문에 중복에 대한 걱정 없음.
  • Sorted Set : Set과 같은 구조이지만, Score을 통해 순서를 정할 수 있다.
  • Hash : 키-값 구조를 여러개 가진 Object 타입을 저장하기 좋은 구조
• Race condition에 빠질 수 있는 것을 방지함
  • Redis는 Single Thread
  • 따라서 Atomic 보장
• persistence를 지원하여 서버가 꺼지더라도 다시 데이터를 불러들일 수 있습니다.

활용

• Remote Data Store
  • 여러 서버의 Data 공유를 위해 사용될 수 있음.
  • 특히, Redis의 경우 Single Thread 이므로 Race Condition 발생 가능성이 낮다는 것을 활용할 필요가 있을 경우
• 인증 토큰 개발
• Ranking Board (Sorted Set)
• 유저 API Limit
• Job Queue

 

참고

• yongkyu-jang.medium.com/%EC%9A%B0%EB%A6%AC%EA%B0%80-%EC%84%9C%EB%B9%84%EC%8A%A4%EB%A5%BC-%EA%B0%9C%EB%B0%9C%ED%95%A0-%EB%95%8C-%EB%B0%B1%EC%95%A4%EB%93%9C-%EC%98%81%EC%97%AD%EC%97%90%EC%84%9C-cache%EB%A5%BC-%EC%A0%81%EA%B7%B9%EC%A0%81%EC%9C%BC%EB%A1%9C-%EC%82%AC%EC%9A%A9%ED%95%98%EA%B2%8C-%EB%90%98%EB%A9%B4-%EC%83%9D%EA%B0%81%ED%96%88%EB%8D%98%EA%B2%83-%EB%B3%B4%EB%8B%A4-%EB%8D%94-%EB%93%9C%EB%9D%BC%EB%A7%88%ED%8B%B1%ED%95%9C-%EC%84%9C%EB%B9%84%EC%8A%A4-%EC%84%B1%EB%8A%A5-%EA%B0%9C%EC%84%A0%EC%9D%84-%EA%B0%80%EC%A0%B8%EC%98%AC-%EC%88%98-%EC%9E%88%EB%8B%A4-%EA%B3%A0-%EC%83%9D%EA%B0%81%ED%95%9C%EB%8B%A4-98ab99adfd69
• sabarada.tistory.com/103
• brunch.co.kr/@jehovah/20
• chrisjune-13837.medium.com/redis-vs-memcached-10e796ddd717