redis

redis 정리 입니다. 추가적인 자세한 설명 및 툴 이용 방법은 각 목차별로 공식문서 페이지로 하이퍼링크 참조하겠습니다.

1. Introduction

1.1 What is Redis?

Redis(Remote Dictionary Server)는 오픈소스 인메모리 데이터 구조 저장소로, 데이터베이스, 캐시, 메시지 브로커로 사용할 수 있습니다. Redis는 문자열, 해시, 리스트, 집합, 정렬된 집합 등 다양한 데이터 구조를 지원합니다.

주요 특징:

• 인메모리 데이터 저장으로 빠른 성능
• 다양한 데이터 타입 지원
• 영속성(Persistence) 지원
• 복제(Replication) 및 클러스터링 지원

1.2 Why use Redis?

Redis를 사용하는 이유는 다음과 같습니다:

1. 고성능: 인메모리 저장으로 매우 빠른 읽기/쓰기 성능
2. 유연한 데이터 구조: 다양한 데이터 타입으로 복잡한 작업 수행 가능
3. 확장성: 마스터-슬레이브 복제 및 클러스터링 지원
4. 영속성: 메모리 데이터를 디스크에 저장하여 데이터 손실 방지

1.3 Redis vs Other Databases

2. Installation & Setup

2.1 Linux 설치

Ubuntu/Debian:

sudo apt update
sudo apt install redis-server
sudo systemctl start redis-server
sudo systemctl enable redis-server

CentOS/RHEL:

sudo yum install epel-release
sudo yum install redis
sudo systemctl start redis
sudo systemctl enable redis

2.2 Docker를 이용한 설치

# Redis 컨테이너 실행
docker run -d --name redis-server -p 6379:6379 redis:latest

# Redis CLI로 접속
docker exec -it redis-server redis-cli

2.3 설정 파일 (redis.conf)

주요 설정 옵션:

# 포트 설정
port 6379

# 바인드 주소
bind 127.0.0.1

# 최대 메모리 설정
maxmemory 1gb
maxmemory-policy allkeys-lru

# 영속성 설정
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

3. Redis Data Types

3.1 Strings

가장 기본적인 데이터 타입으로 텍스트나 바이너리 데이터를 저장합니다.

# 문자열 저장
SET mykey "Hello Redis"

# 문자열 조회
GET mykey

# 숫자 증가
SET counter 0
INCR counter
INCRBY counter 5

3.2 Lists

순서가 있는 문자열 리스트입니다.

# 리스트에 요소 추가
LPUSH mylist "first"
RPUSH mylist "second"
RPUSH mylist "third"

# 리스트 조회
LRANGE mylist 0 -1

# 리스트에서 요소 제거
LPOP mylist
RPOP mylist

3.3 Sets

중복되지 않는 문자열 집합입니다.

# 집합에 요소 추가
SADD myset "apple"
SADD myset "banana"
SADD myset "cherry"

# 집합 조회
SMEMBERS myset

# 집합 연산
SADD set1 "a" "b" "c"
SADD set2 "b" "c" "d"
SINTER set1 set2  # 교집합
SUNION set1 set2  # 합집합

3.4 Hashes

필드-값 쌍의 해시 테이블입니다.

# 해시 설정
HSET user:1 name "John"
HSET user:1 email "john@example.com"
HSET user:1 age 30

# 해시 조회
HGET user:1 name
HGETALL user:1

# 다중 설정
HMSET user:2 name "Jane" email "jane@example.com" age 25

3.5 Sorted Sets

점수에 따라 정렬된 중복되지 않는 문자열 집합입니다.

# 정렬된 집합에 요소 추가
ZADD leaderboard 100 "player1"
ZADD leaderboard 150 "player2"
ZADD leaderboard 200 "player3"

# 순위별 조회
ZRANGE leaderboard 0 -1
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES

# 점수별 조회
ZRANGEBYSCORE leaderboard 100 200

4. Basic Commands

4.1 Key Management

# 키 존재 확인
EXISTS mykey

# 키 삭제
DEL mykey

# 키 만료 시간 설정
EXPIRE mykey 60  # 60초 후 만료
TTL mykey        # 남은 시간 확인

# 키 이름 변경
RENAME oldkey newkey

# 모든 키 조회 (주의: 운영 환경에서 사용 금지)
KEYS *

4.2 Database Commands

# 데이터베이스 선택 (0-15)
SELECT 1

# 현재 데이터베이스의 모든 키 삭제
FLUSHDB

# 모든 데이터베이스의 키 삭제
FLUSHALL

# 데이터베이스 정보
INFO

4.3 Server Commands

# Redis 서버 정보
INFO server

# 메모리 사용량
INFO memory

# 클라이언트 목록
CLIENT LIST

# 설정 확인
CONFIG GET maxmemory

# 설정 변경
CONFIG SET maxmemory 2gb

5. Data Persistence

5.1 RDB (Redis Database)

특정 시점의 데이터 스냅샷을 디스크에 저장합니다.

# redis.conf 설정
save 900 1    # 900초 동안 1개 이상 키 변경시 저장
save 300 10   # 300초 동안 10개 이상 키 변경시 저장
save 60 10000 # 60초 동안 10000개 이상 키 변경시 저장

# 수동 저장
SAVE      # 동기 저장 (블로킹)
BGSAVE    # 비동기 저장 (백그라운드)

5.2 AOF (Append Only File)

모든 쓰기 명령을 로그 파일에 기록합니다.

# AOF 활성화
appendonly yes

# AOF 파일명
appendfilename "appendonly.aof"

# 동기화 정책
appendfsync everysec  # 1초마다 (권장)
# appendfsync always  # 매 명령마다
# appendfsync no      # OS에 위임

5.3 RDB vs AOF

6. Replication

6.1 Master-Slave 설정

마스터 서버 (redis.conf):

bind 0.0.0.0
port 6379

슬레이브 서버 (redis.conf):

replicaof 192.168.1.100 6379
replica-read-only yes

6.2 복제 명령어

# 슬레이브로 설정
REPLICAOF 192.168.1.100 6379

# 복제 중단
REPLICAOF NO ONE

# 복제 정보 확인
INFO replication

7. Clustering

7.1 Redis Cluster 설정

최소 3개의 마스터 노드가 필요합니다.

# 클러스터 모드로 Redis 시작
redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf --port 7000

# 클러스터 생성
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 --cluster-replicas 0

7.2 클러스터 관리

# 클러스터 정보
CLUSTER INFO
CLUSTER NODES

# 노드 추가
redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7000

# 슬롯 재분배
redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7000

8. Performance & Monitoring

8.1 성능 튜닝

# 메모리 최적화
maxmemory-policy allkeys-lru
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64

# 네트워크 최적화
tcp-keepalive 60
tcp-backlog 511

# 디스크 I/O 최적화
stop-writes-on-bgsave-error no

8.2 모니터링

# 실시간 명령어 모니터링
MONITOR

# 느린 쿼리 로그
SLOWLOG GET 10

# 메모리 사용량 분석
MEMORY USAGE mykey
MEMORY STATS

8.3 Redis 클라이언트 연결

# 연결된 클라이언트 수
INFO clients

# 특정 클라이언트 연결 해제
CLIENT KILL 127.0.0.1:12345

9. Use Cases & Applications

9.1 캐싱

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 캐시 저장
r.setex('user:1', 3600, 'user_data')  # 1시간 TTL

# 캐시 조회
cached_data = r.get('user:1')

9.2 세션 저장소

# 세션 저장
session_id = "sess_123456"
session_data = {"user_id": 1, "username": "john"}
r.hmset(f"session:{session_id}", session_data)
r.expire(f"session:{session_id}", 1800)  # 30분 TTL

9.3 실시간 리더보드

# 점수 추가/업데이트
r.zadd("game_leaderboard", {"player1": 1500, "player2": 1200})

# 상위 10명 조회
top_players = r.zrevrange("game_leaderboard", 0, 9, withscores=True)

9.4 메시지 큐 (Pub/Sub)

# 발행자 (Publisher)
r.publish("news_channel", "Breaking news!")

# 구독자 (Subscriber)
pubsub = r.pubsub()
pubsub.subscribe("news_channel")

for message in pubsub.listen():
    if message['type'] == 'message':
        print(f"Received: {message['data']}")

10. Security

10.1 인증 설정

# redis.conf
requirepass mypassword

# 사용자별 권한 설정 (Redis 6.0+)
user default on nopass ~* &* -@all
user john on >mypassword ~cached:* +@read

10.2 네트워크 보안

# 특정 IP만 허용
bind 127.0.0.1 192.168.1.0/24

# 포트 변경
port 16379

# 위험한 명령어 비활성화
rename-command FLUSHDB ""
rename-command FLUSHALL ""
rename-command CONFIG "CONFIG_9a8b7c6d"

10.3 SSL/TLS 설정

# TLS 활성화 (Redis 6.0+)
tls-port 6380
tls-cert-file /path/to/redis.crt
tls-key-file /path/to/redis.key
tls-ca-cert-file /path/to/ca.crt

참고 자료:

• Redis 공식 문서
• Redis 명령어 레퍼런스
• Redis 설정 가이드