메시지 흐름 처리 플랫폼의 대규모 고가용성 및 장애 조치 전략으로서의 Redis

메시지 흐름 처리 플랫폼을 위한 대규모 고가용성 및 장애 조치 전략으로서의 Redis

고성능 NoSQL 데이터베이스인 Redis는 점점 더 많은 관심과 활용을 받고 있습니다. 특히 인터넷 분야에서 Redis는 캐시로 사용될 뿐만 아니라 메시지 흐름 처리 플랫폼의 중요한 인프라 중 하나가 됩니다. 이 사용 시나리오에서는 메시지 흐름 플랫폼의 안정적인 작동을 보장하기 위해 Redis의 고가용성 및 장애 조치 전략을 고려해야 합니다.

Redis의 고가용성

Redis의 고가용성을 달성하기 위해 Redis Sentinel 또는 Redis Cluster를 사용할 수 있습니다. 그중 Redis Sentinel은 여러 Redis 마스터-슬레이브 노드를 지원하고 서로 모니터링하여 자동 장애 조치를 실현하며, Redis 클러스터는 여러 Redis 노드가 클러스터를 형성하여 자동 데이터 샤딩 및 자동 장애 조치 기능을 실현할 수 있도록 합니다.

고가용성 보장을 위해 Redis Sentinel을 사용할 때 다음 사항에 주의해야 합니다.

1. 최소 3개의 Sentinel 노드

Redis Sentinel에는 장애 조치를 위해 최소 3개의 노드가 필요합니다. 이는 Redis Sentinel이 실행 중일 때 서로를 모니터링하기 때문입니다. Sentinel은 Redis 마스터 노드가 다운되었다고 생각하면 이 정보를 다른 Sentinel 노드에 전파하기 전에 두 개 이상의 Sentinel 노드에 도달해야 합니다. 특정 Redis 마스터 노드가 다운된 것으로 생각합니다. 이 Redis 마스터 노드에 오류가 발생했습니다.

2. 다중 Redis 마스터-슬레이브 노드

Redis Sentinel은 다중 Redis 마스터-슬레이브 노드를 지원하여 읽기-쓰기 분리 및 로드 밸런싱을 달성할 수 있습니다. 동시에 여러 Redis 마스터 노드는 하나의 마스터 노드의 가동 중지 시간이 다른 마스터 노드에 영향을 미치지 않도록 서로 독립적이어야 합니다.

3. 마스터 노드와 슬레이브 노드 사이에는 시간 동기화가 필요합니다

Redis Sentinel의 작업은 판단을 위해 정확한 타임스탬프가 필요합니다. 따라서 Redis 마스터 노드와 슬레이브 노드 간의 시간이 동기화되었는지 확인해야 합니다. NTP 서비스를 통해 시간 동기화를 달성할 수 있습니다.

Redis 클러스터를 메시지 흐름 처리 플랫폼의 인프라로 사용하는 경우 다음 문제에 주의해야 합니다.

1. 노드 수

Redis 클러스터는 최대 16384개의 노드를 지원하므로 사용하지 않는 것이 좋습니다. 6개 노드 미만. 동시에 각 노드의 하드웨어 구성과 성능에도 주의를 기울여야 합니다.

2. 자동 데이터 샤딩

Redis Cluster는 각 노드의 데이터 양이 상대적으로 균형을 이루도록 데이터를 다양한 노드에 자동으로 배포합니다. 사용자의 경우 데이터 샤딩을 수동으로 수행할 필요가 없으며 Redis 클러스터가 자동으로 이를 관리합니다.

3. Failover

Redis Cluster는 장애 발생 시 자동 전송도 지원합니다. 클러스터의 마스터 노드가 다운되면 Redis 클러스터는 자동으로 이 노드의 데이터를 다른 노드로 전송하고 클러스터의 가용성을 보장하기 위해 새 마스터 노드를 선택합니다.

Redis 장애 조치 전략

Redis 운영 중에 노드 다운타임, 네트워크 장애, 마스터-슬레이브 동기화 문제 등 다양한 장애가 발생할 수 있습니다. 이때 Redis의 자동 장애 조치를 구현하는 방법을 고려해야 합니다.

1. Redis Sentinel의 장애 조치

Redis Sentinel은 다음과 같은 방법으로 장애 조치를 수행할 수 있습니다.

(1) 오류 감지

Redis Sentinel은 노드가 다운되거나 슬레이브 노드에 대해 정기적으로 상태 확인을 수행합니다. 연결이 끊어지면 Sentinel은 해당 노드를 "다운된 것으로 의심됨"으로 표시합니다.

(2) 쿼럼 계산

Sentinel 노드는 Redis 마스터 노드가 다운된 것으로 의심되는 것을 발견하면 대부분의 Sentinel 노드가 마스터 노드가 다운되었다고 생각하면 마스터 노드에서 알림을 보냅니다. 실제 다운타임으로 판단됩니다.

(3) 새 마스터 선택

마스터 노드가 다운되면 다른 슬레이브 노드 중 하나가 새 마스터 노드로 선택됩니다. 동시에 이 새 마스터 노드는 이전 마스터 노드의 데이터도 동기화해야 합니다.

2. Redis 클러스터의 장애 조치

Redis 클러스터는 장애 조치를 구현하는 방식이 Redis Sentinel과 다릅니다.

(1) 오류 감지

Redis 클러스터는 노드 간의 하트비트 정보를 수집하여 노드가 다운되었는지 감지합니다.

(2) Failover

마스터 노드가 다운되면 Redis 클러스터는 슬레이브 노드를 새 마스터 노드로 선택하고 이전 마스터 노드의 데이터를 새 마스터 노드로 자동 전송합니다. 동시에 Redis 클러스터는 각 노드 간의 데이터 분포도 업데이트합니다.

요약

Redis는 메시지 흐름 처리 플랫폼의 인프라로서 고가용성과 장애 조치 기능을 유지해야 합니다. Redis Sentinel 또는 Redis Cluster를 사용할 때 Redis의 안정적인 작동을 보장하려면 노드 수, 마스터-슬레이브 노드 구성, 자동 데이터 샤딩, 오류 감지 및 장애 조치와 같은 오류 처리 전략과 같은 요소를 고려해야 합니다.

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