Redis를 사용하여 PHP에서 샤드 스토리지 구현

인터넷 애플리케이션의 지속적인 개발로 인해 데이터 저장 및 처리에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. 그러나 기존 관계형 데이터베이스에는 성능과 확장성 측면에서 특정 병목 현상이 있습니다. 이런 문제를 해결하기 위해 NoSQL 데이터베이스가 탄생했습니다. 그 중 Redis는 고속 NoSQL 데이터베이스로서 캐싱, 메시지 큐, 키-값 저장 등의 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 이 기사에서는 PHP를 사용하여 Redis에 연결하고 샤딩된 스토리지를 구현하여 읽기 및 쓰기 성능과 확장성을 향상시키는 방법을 자세히 소개합니다.

1. Redis의 기본 지식

1. Redis 데이터 구조

Redis는 문자열, 해시 테이블, 목록, 집합 및 순서 집합 등을 포함한 다양한 데이터 구조를 지원합니다. 애플리케이션에서 Redis는 일반적으로 일반적으로 사용되는 데이터를 캐싱하여 서버 부담을 줄이기 위한 캐시로 사용됩니다.

2. Redis 지속성 방법

Redis는 RDB와 AOF라는 두 가지 지속성 방법을 지원합니다. RDB는 정기적으로 메모리의 데이터를 디스크의 스냅샷에 저장하여 구현되는 반면, AOF는 Redis가 다시 시작될 때 다시 실행될 수 있도록 Redis에 작성된 모든 작업을 기록합니다.

3. Redis의 마스터-슬레이브 복제

Redis는 마스터-슬레이브 복제를 지원하므로 읽기 성능과 가용성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 마스터-슬레이브 복제를 통해 마스터 서버는 데이터를 여러 슬레이브 서버에 동기화함으로써 마스터 서버에 대한 부담을 줄이고 시스템 가용성을 향상시킬 수 있습니다. 마스터 서버에 장애가 발생하면 시스템이 빠르게 복구될 수 있도록 자동으로 슬레이브 서버로 전환됩니다.

2. PHP가 Redis에 연결

PECL 확장 또는 내장된 Redis 확장을 통해 Redis에 연결할 수 있습니다. 다음으로 두 가지의 사용법을 자세히 소개하겠습니다.

1. PECL 확장

PECL 확장은 Redis 클러스터 및 Sentinel 모드와 같은 고급 기능을 제공하지만 수동 컴파일 및 설치가 필요합니다.

1) PECL 확장 설치

먼저 Redis 확장을 다운로드한 후 확장 디렉터리에 들어가서 다음 명령을 실행합니다.

phpize
./configure
make
make install

2) Connect to Redis

Redis에 연결하려면 다음 명령을 설정해야 합니다. Redis 서버의 IP 주소 및 포트입니다. 연결이 설정된 후 관련 작업을 수행할 수 있습니다.

$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis->set('name', 'redis');
$name = $redis->get('name');
echo $name;

2. redis 확장

redis 확장은 PHP 5.5 이상을 위한 공식 확장입니다. 설치 및 사용이 매우 간단하며 수동 컴파일 및 설치가 필요하지 않습니다.

1) Redis 확장 설치

yum을 통해 설치할 수 있습니다:

yum install php-redis

설치 패키지를 수동으로 다운로드한 후 압축을 풀고 설치할 수도 있습니다:

wget https://github.com/phpredis/phpredis/archive/5.2.3.tar.gz
tar -zxvf 5.2.3.tar.gz
cd phpredis-5.2.3
phpize
./configure
make && make install

2) Redis에 연결

Redis에 연결하려면 설정도 필요합니다. Redis 서버의 IP 주소와 포트. 연결이 설정된 후 관련 작업을 수행할 수 있습니다.

$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis->set('name', 'redis');
$name = $redis->get('name');
echo $name;

3. Redis의 샤드 스토리지

Redis의 데이터 양이 매우 많으면 단일 노드의 성능이 병목 현상에 도달할 수 있습니다. 성능과 가용성을 향상시키기 위해 여러 노드에 데이터를 분산시켜 샤드 스토리지를 구현할 수 있습니다.

샤드 스토리지는 데이터를 다양한 노드에 다양한 형태로 할당하며, 각 노드는 데이터의 일부를 저장합니다. 이런 방식으로 클라이언트는 키의 해시값을 계산하여 각 노드에서 해당 데이터를 찾을 수 있습니다.

1. 일관적 해싱

일관적 해싱은 캐시나 데이터베이스의 분산 성능 병목 현상을 해결하는 데 사용되는 알고리즘입니다. 키의 해시 값을 링에 매핑하면 가장 가까운 노드가 링에서 시계 방향으로 데이터 저장 노드로 검색됩니다. 노드를 추가하거나 삭제하면 인접한 노드는 영향을 받지만 다른 노드는 영향을 받지 않습니다.

2. Redis의 샤드 스토리지

Redis의 샤드 스토리지는 일관된 해싱 알고리즘을 통해 구현할 수 있습니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.

1) 키의 해시 값을 계산하고 해당 노드를 찾습니다.

$server = $nodes[crc32($key) % count($nodes)];

2) 해당 노드에 접속하여 관련 작업을 수행합니다.

$redis = new Redis();
$redis->connect($server['host'], $server['port']);
$redis->set($key, $value);

3) 노드가 추가되거나 삭제되면 일관된 해싱 알고리즘을 통해 키의 해시 값을 다시 계산하고 매핑하여 데이터를 새 노드에 균등하게 분배하고 원래 노드의 데이터를 삭제할 수 있습니다.

4. 구현 프로세스

아래에서는 PHP를 사용하여 Redis에 연결하여 샤드 스토리지를 구현하는 방법을 자세히 소개합니다.

1. 환경 준비

본 실험에 사용된 환경은 다음과 같습니다.

• CentOS 7.6.1810 운영체제
• PHP 7.2.22
• Redis 3.2.12

2. 다운로드 및 설치 Redis 확장

wget https://github.com/phpredis/phpredis/archive/5.2.3.tar.gz
tar -zxvf 5.2.3.tar.gz
cd phpredis-5.2.3
phpize
./configure
make && make install

3. 샤딩된 스토리지 코드 작성

Redis를 연결하고 샤딩된 스토리지를 구현하는 코드는 다음과 같습니다.

<?php

// Redis节点列表
$nodes = array(
    array('host' => '127.0.0.1', 'port' => 6379),
    array('host' => '127.0.0.1', 'port' => 6380),
);

// 计算键的散列值，并找到对应的节点
function getServer($key, $nodes)
{
    $server = $nodes[crc32($key) % count($nodes)];
    return $server;
}

// 连接对应的节点，进行相关操作
function redis($key, $value, $nodes)
{
    $server = getServer($key, $nodes);
    $redis = new Redis();
    $redis->connect($server['host'], $server['port']);
    $redis->set($key, $value);
    return true;
}

// 测试代码
$key = 'name';
$value = 'redis';
redis($key, $value, $nodes);
$name = redis->get($key);
echo $name;

?>

5. 요약

이 문서에서는 PHP를 사용하여 Redis에 연결하고 일관된 해싱 알고리즘을 사용하는 방법을 자세히 설명합니다. 읽기 및 쓰기 성능과 확장성을 향상하기 위해 샤딩된 스토리지를 구현합니다. Redis는 고속 NoSQL 데이터베이스로 널리 사용되고 있으며 성능과 가용성이 뛰어납니다. 실제 애플리케이션에서는 특정 상황에 따라 적절한 샤딩 스토리지 솔루션을 선택하고 호환성과 유지 관리성에 주의를 기울여야 합니다.

위 내용은 Redis를 사용하여 PHP에서 샤드 스토리지 구현의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!