2025. 3. 15. 02:39ㆍ개발 문서/기타
Redis는 메모리 기반(Key-Value Store)의 데이터베이스로서 매우 빠른 속도를 제공하지만, 서비스 규모가 커지거나 부적절한 설정이 유지되면 과부하가 발생할 수 있습니다. 이 포스팅에서는 Redis 과부하 현상의 원인을 상세히 분석하고, 효과적인 해결 및 예방책을 제시합니다.
1. Redis 과부하(Overload)란?
Redis 과부하는 CPU, 메모리, 네트워크 또는 연결 수의 한계를 초과하여 Redis가 정상적인 요청 처리를 하지 못하는 상태를 말합니다. 심각한 경우 서비스 장애까지 이어질 수 있습니다.
2. Redis 과부하의 주요 원인 및 해결 방법
📌 1️⃣ CPU 과부하
🔹 증상
- CPU 사용률 100% 근접
- Redis 응답 지연 또는 요청 거부
🔹 원인
- 과도한 요청 및 복잡한 연산 (SORT, ZUNIONSTORE, SUNION 등)
- 긴 시간 실행되는 Lua 스크립트
🔹 해결 방법
✅ 복잡한 연산은 애플리케이션 단에서 처리 (ZRANGE 대신 SCAN) ✅ Redis 6 이상 버전의 멀티 스레드 기능 활용 ✅ 클러스터 구성으로 부하 분산
📌 2️⃣ 메모리 부족
🔹 증상
- Redis가 OOM (Out of Memory) 오류 발생
- 요청 처리 실패
🔹 원인
- 설정된 최대 메모리(maxmemory) 초과
- 데이터가 계속 누적됨
- 만료 설정 및 데이터 퇴거(Eviction) 정책 미적용
🔹 해결 방법
✅ maxmemory 설정 (예: maxmemory 2gb) ✅ 퇴거 정책(maxmemory-policy) 적용: allkeys-lru, volatile-lru ✅ 대형 데이터는 별도 관리 또는 Big Hash 구조로 변경
📌 3️⃣ 네트워크 병목(Network Bottleneck)
🔹 증상
- 클라이언트 연결이 빈번하게 끊어짐
- 응답 지연 발생
🔹 원인
- 과다한 초당 요청 수(QPS)
- 네트워크 대역폭 초과
- MONITOR 명령 남용
🔹 해결 방법
✅ MONITOR 명령 사용 최소화 (대신 slowlog 활용) ✅ Pipeline 사용으로 네트워크 RTT 감소 ✅ Replica(복제) 추가하여 읽기 부하 분산
📌 4️⃣ 연결 수 제한(Connection Limit)
🔹 증상
- 새로운 연결 생성 불가 (maxclients 초과)
🔹 원인
- 클라이언트가 매번 새로운 연결 생성
- 기본 연결 수 한계 초과
🔹 해결 방법
✅ maxclients 설정 증가 (예: maxclients 20000) ✅ Redis Connection Pooling 및 Pipelining 적용
3. Redis 과부하 진단 방법
🔎 현재 상태 점검
redis-cli info
- used_memory, connected_clients, instantaneous_ops_per_sec 확인
🔎 CPU 사용률 확인
top -p $(pgrep redis)
- Redis 프로세스 CPU 점유율 체크
🔎 느린 쿼리 분석 (Slowlog)
redis-cli slowlog get 10
- 실행 시간이 긴 명령 최적화
🔎 메모리 사용량 확인
redis-cli info memory
- used_memory_human, maxmemory, evicted_keys 분석
4. Redis 과부하 예방을 위한 최적화 방법
✅ Expiry & Eviction 정책 적용
- 오래된 데이터 자동 삭제 (volatile-lru, allkeys-lru)
✅ Pipelining 적극 활용
- 명령어를 한 번에 전송하여 네트워크 효율화
✅ 복제 및 클러스터링 구성
- Master-Slave 구조 및 Redis Cluster 활용으로 부하 분산
✅ Connection Pooling 적용
- 연결을 효율적으로 재사용
✅ 복잡한 연산 최소화
- 무거운 연산(SORT, ZRANGE 등)은 Redis 외부에서 처리
📌 결론 및 요약
Redis 과부하는 CPU, 메모리, 네트워크, 연결 수 등의 자원 한계 초과로 발생합니다. 과부하를 사전에 방지하기 위해 지속적인 모니터링과 최적화된 설정을 유지하는 것이 중요합니다.
이 포스팅을 통해 Redis 운영 시 자주 겪는 과부하 문제를 효율적으로 해결하고 안정적인 서비스 운영에 도움이 되기를 바랍니다.
'개발 문서 > 기타' 카테고리의 다른 글
Base64란 무엇인가? (0) | 2025.03.17 |
---|---|
GitHub Actions로 CI/CD 구축하기 (0) | 2025.03.16 |
Django와 FastAPI 비교 (0) | 2025.03.16 |
RESTful API란? 개념부터 활용까지 완벽 정리 (0) | 2025.03.15 |
정규 표현식(Regular Expression)이란? (0) | 2025.03.12 |