효율적인 다계층 캐시로 Redis 구성하기
Redis는 주로 인메모리로 작동하기 때문에 속도가 매우 빠릅니다. 애플리케이션 서버와 느린 기본 데이터베이스 사이에 위치하여 고성능 다계층 캐싱 솔루션으로 Redis를 배포할 때는 구성을 미세 조정하는 것이 필수적입니다. 적절한 구성을 통해 Redis는 메모리 활용을 극대화하고, 오래되거나 자주 사용되지 않는 데이터를 지능적으로 제거하며, 높은 부하에서도 낮은 지연 시간을 유지할 수 있습니다.
이 가이드는 캐싱 워크로드에 맞게 Redis를 최적화하는 데 필요한 중요한 구성 지시문에 중점을 둡니다. 다양한 사용 패턴에서 캐시 상태 및 효율성을 유지하기 위해 적절한 메모리 경계를 설정하고 적절한 제거 정책을 선택하는 방법을 살펴보겠습니다.
Redis 캐싱 계층 이해하기
다계층 캐싱 아키텍처에서 Redis는 일반적으로 L1(근접 캐시) 역할을 하며, 자주 액세스하는 데이터에 대해 가장 빠른 응답 시간을 제공합니다. 이 계층의 성능을 유지하려면 메모리 사용량에 대해 엄격하게 제한하여 오래되거나 덜 관련성 있는 데이터를 강제로 제거하고 새로운 콘텐츠를 위한 공간을 확보해야 합니다.
효율적인 구성은 두 가지 핵심 영역에 달려 있습니다.
- 메모리 관리: Redis가 소비할 수 있는 메모리에 대한 엄격한 한도 설정.
- 제거 정책: 메모리 한도에 도달했을 때 Redis가 어떤 키를 제거할지 결정하는 방법.
1. 안정성을 위한 메모리 제한 설정
Redis가 사용 가능한 전체 시스템 메모리를 소비하지 않도록 방지하는 것이 호스트 안정성에 매우 중요합니다. maxmemory 지시문은 데이터 세트에 할당되는 메모리(오버헤드 제외)에 대한 절대적인 상한선을 설정합니다. 이 한도에 도달하면 Redis는 구성된 정책에 따라 키를 제거하기 시작합니다.
구성 지시문: maxmemory
이 설정은 프로덕션 환경에 매우 중요합니다. 일반적인 모범 사례는 운영 체제 작업 및 Redis 오버헤드(예: 내부 데이터 구조, 복제 버퍼)를 위해 여유 공간을 남겨두는 것입니다.
예제 구성 (redis.conf):
# 최대 메모리 사용량을 4기가바이트로 설정
maxmemory 4gb
팁: 구성 관리를 용이하게 하려면 항상 사람이 읽기 쉬운 접미사(예:
100mb,2gb)를 사용하십시오.
메모리 정책 시행
maxmemory가 설정된 경우 maxmemory-policy를 사용하여 제거 정책을 반드시 정의해야 합니다. 정책이 없으면 한도에 도달했을 때 쓰기가 실패하여 서비스 중단이 발생합니다.
2. 올바른 제거 정책 선택하기 (maxmemory-policy)
이 지시문은 메모리 한도를 초과했을 때 Redis가 어떤 키를 제거하는 데 사용하는 알고리즘을 정의합니다. 올바른 정책을 선택하는 것은 애플리케이션 데이터의 액세스 패턴에 크게 좌우됩니다.
만료(Volatile) 대 비만료(Non-Volatile) 정책
정책은 일반적으로 키에 설정된 TTL(Time-To-Live) 만료를 고려하는지에 따라 분류됩니다.
- 만료(Volatile): 만료 시간이 설정된 키(
EXPIRE또는SETEX)만 고려합니다. - 전체 키(All Keys): TTL에 관계없이 모든 키를 고려합니다.
대부분의 항목에 명시적 만료가 있는 순수한 캐싱 계층의 경우 만료 정책이 훌륭합니다. 비만료 정책을 선호할 수도 있습니다.
주요 제거 알고리즘 설명
A. 가장 최근에 사용된 항목 제거 (LRU)
이는 일반적인 캐싱을 위한 가장 일반적이고 종종 기본 정책입니다. 가장 오랫동안 액세스되지 않은 키를 제거합니다. 이는 액세스 패턴이 시간적 지역성 원칙(최근에 액세스한 데이터는 곧 다시 액세스될 가능성이 높음)을 따를 때 가장 잘 작동합니다.
구성:
maxmemory-policy allkeys-lru
B. 가장 적게 사용된 항목 제거 (LFU)
LFU는 키가 액세스된 횟수를 추적합니다. 가장 적게 액세스된 키를 제거합니다. 액세스 횟수가 적은 키를 제거하므로 LRU보다 우수합니다. 액세스 빈도가 매우 높은 키가 간헐적으로 액세스되는 키보다 더 중요할 때 유용합니다.