[면접] 기술 면접 - Redis

Redis에 대해서 설명해주세요

  "Redis는 고성능 키-값 저장소로 널리 알려진 오픈 소스 인메모리 데이터 구조 서버입니다. "Remote Dictionary Server"의 약자인 Redis는, 문자열, 해시, 리스트, 셋, 정렬된 셋 등 다양한 데이터 구조를 지원합니다. 이러한 특성 덕분에, Redis는 캐싱, 메시지 브로커, 큐, 세션 관리 등 다양한 시나리오에서 사용될 수 있습니다.

 

Redis의 가장 큰 장점 중 하나는 빠른 속도입니다. 데이터를 메모리에 저장하고 접근하기 때문에, 디스크 기반 데이터베이스 시스템보다 훨씬 빠른 읽기와 쓰기 성능을 제공합니다. 이러한 특징은 고속 데이터 읽기/쓰기가 필요한 애플리케이션에 매우 적합합니다.

 

Redis는 단순한 키-값 저장소를 넘어서, 트랜잭션, 펍/섭 메시징 시스템, 자동 만료 기능, 다양한 종류의 데이터 구조 지원 등 고급 기능을 제공합니다. 또한, 레플리케이션, 키 기반의 샤딩을 통한 가용성과 확장성 보장, 지속성 옵션을 통한 데이터 안정성 확보 등을 지원합니다.

 

Redis의 사용 사례는 매우 다양합니다. 예를 들어, 웹 사이트에서는 Redis를 사용하여 데이터베이스 쿼리 결과, 세션, 페이지 HTML 등을 캐싱함으로써 응답 시간을 단축시키고 서버 부하를 줄일 수 있습니다. 또한, 카운터, 큐, 스택 등을 구현하는 데에도 사용될 수 있으며, 실시간 애플리케이션에서는 펍/섭 기능을 사용하여 메시지를 교환합니다.

 

Redis는 안정성과 확장성을 모두 고려하는 설계가 필요한 고성능 애플리케이션에 이상적인 선택입니다. 메모리 내 데이터 저장의 특성상 일부 지속성 문제를 갖고 있긴 하지만, Redis는 이를 다양한 지속성 옵션을 통해 해결하려고 노력합니다. 따라서, 사용하기 전에 애플리케이션의 요구 사항과 Redis의 특성을 충분히 이해하는 것이 중요합니다."

 

꼬리질문과 답변

 

> Redis에서 데이터 지속성을 어떻게 보장하나요?

  " Redis는 두 가지 주요 지속성 옵션을 제공합니다: RDB(Redis Database)와 AOF(Append Only File)입니다. RDB는 정해진 간격으로 메모리 상태를 디스크에 스냅샷으로 저장하며, AOF는 모든 쓰기 연산을 로그 파일에 기록하여 지속성을 보장합니다. 사용자는 이 두 방법을 개별적으로 또는 함께 사용하여 데이터의 지속성을 관리할 수 있습니다."

 

> Redis의 레플리케이션은 어떻게 작동하나요?

  "Redis 레플리케이션은 마스터-슬레이브 구조를 사용합니다. 마스터 서버에 쓰기 연산이 발생하면, 이 연산들이 모든 슬레이브 서버로 복제됩니다. 이를 통해 데이터의 가용성과 읽기 성능을 높일 수 있으며, 마스터 서버에 장애가 발생했을 때 슬레이브 서버 중 하나를 새 마스터로 승격시켜 서비스의 연속성을 보장할 수 있습니다."

 

> Redis 캐싱으로 성능을 향상시키는 방법은 무엇인가요?

  "Redis 캐싱을 사용하여 데이터베이스 쿼리 결과나 계산 비용이 높은 연산 결과를 저장할 수 있습니다. 이렇게 하면 동일한 요청에 대해 데이터를 즉시 반환할 수 있어 애플리케이션의 응답 시간을 단축시키고 전체 성능을 향상시킬 수 있습니다. 중요한 것은 캐시된 데이터의 유효성을 관리하고, 캐시 누락 시 원본 데이터 소스에서 데이터를 재로드하는 로직을 구현하는 것입니다."

 

> Redis의 주요 데이터 구조와 사용 사례를 설명해주세요.

  "Redis는 여러 가지 고급 데이터 구조를 지원합니다. 예를 들어, 리스트는 순서가 있는 문자열 집합으로 큐나 스택을 구현하는 데 사용됩니다. 셋은 중복 없는 문자열 집합으로, 고유 값들의 모임을 다룰 때 유용합니다. 해시는 필드와 값의 매핑으로 객체를 저장하는 데 적합하며, 정렬된 셋은 순서가 지정된 문자열 집합으로 리더보드 같은 기능을 구현할 때 사용됩니다."

 

> Redis의 펍/섭 모델은 무엇인가요?

  " Redis의 퍼블리시/서브스크라이브(펍/섭) 모델은 메시지 브로커 시스템을 구현할 때 사용됩니다. 이 모델에서는 발행자(publisher)가 채널에 메시지를 발행하고, 구독자(subscriber)가 채널을 구독하여 메시지를 수신합니다. 이를 통해 실시간 애플리케이션에서 사용자 간 또는 시스템 간에 메시지를 교환할 수 있습니다."

 

> Redis에서 트랜잭션은 어떻게 처리하나요?

  "Redis에서 트랜잭션은 MULTI, EXEC, DISCARD, 그리고 WATCH 명령어를 사용하여 처리합니다. MULTI 명령어로 트랜잭션을 시작하면, 이후에 실행하는 모든 명령어는 즉시 실행되지 않고 대기열에 저장됩니다. EXEC 명령어를 사용하면, 모든 명령어가 순차적으로 실행됩니다. 만약 WATCH 명령어로 특정 키를 감시 중이고 해당 키가 변경되었다면, EXEC 실행 시 트랜잭션이 취소됩니다. DISCARD 명령어를 사용하면 대기열에 있는 모든 명령어를 취소하고 트랜잭션을 종료할 수 있습니다. 이 방식을 통해, Redis는 여러 명령어의 실행을 원자적으로 관리할 수 있습니다."

 

> Redis에서 캐시 만료는 어떻게 관리하나요?

  "Redis는 키에 만료 시간을 설정할 수 있는 기능을 제공합니다. EXPIRE 명령어를 사용하여 특정 키의 생존 시간(TTL, Time-To-Live)을 초 단위로 설정할 수 있습니다. 설정된 시간이 지나면, Redis는 자동으로 해당 키를 삭제합니다. 이 기능은 세션 만료나 임시 데이터 저장 시 유용하게 사용됩니다."

 

> Redis 클러스터는 어떻게 작동하나요?

  "Redis 클러스터는 여러 Redis 노드들을 사용하여 데이터 분할(샤딩)과 높은 가용성을 제공합니다. 클러스터는 자동으로 데이터를 분할하고, 노드 간에 레플리케이션을 수행하여 데이터의 손실 위험 없이 노드 장애에 대처할 수 있습니다. 클라이언트는 어떤 노드에 연결해야 하는지 자동으로 알 수 있으며, 필요한 경우 다른 노드로 리디렉션됩니다."

 

> Redis의 보안 기능은 무엇인가요?

  "Redis는 비밀번호 인증 메커니즘을 제공하여 무단 접근을 방지합니다. requirepass 설정을 통해 클라이언트가 Redis 서버에 접근하기 전에 인증을 수행해야 합니다. 또한, 특정 명령어의 사용을 제한하거나, 특정 IP 주소에서의 접근만을 허용하는 등의 추가 보안 설정이 가능합니다."

 

> Redis 메모리 관리는 어떻게 하나요?

  "Redis는 메모리 사용량이 설정된 최대치에 도달하면, 설정된 정책에 따라 자동으로 데이터를 삭제합니다. 예를 들어, volatile-lru 정책은 사용되지 않은 일부 키를 제거하고, allkeys-lru 정책은 메모리를 확보하기 위해 어떤 키든지 제거할 수 있습니다. 사용자는 이러한 정책을 설정하여 Redis 인스턴스의 메모리 사용을 관리할 수 있습니다."