Redis 복제와 고가용성은 어떻게 동작하나요?

Question

Accepted Answer

Redis는 **복제**(데이터의 복제본), **Redis Sentinel**(자동 failover 모니터링), **Redis Cluster**(샤딩 + 복제)를 통해 **고가용성**을 제공합니다. 이를 이해하는 것은 운영에서 Redis를 안정적으로 운영하는 데 중요합니다.

## 복제 — primary와 replica

```text
PRIMARY (master) → 쓰기 처리; 데이터를 replica에 비동기로 복제
REPLICAS (slaves) → primary 데이터의 복제본; 읽기 제공 가능 (읽기 확장)

쓰기 → Primary → 비동기 복제 → Replicas (최종 일관성)
  ✓ 중복성 (replica가 복제본 보유) + 읽기 확장 (읽기를 replica로 분담)
  ✗ 복제가 비동기 → 약간의 지연; failover가 매우 최근 쓰기를 잃을 수 있음
```

Replica는 primary의 데이터를 비동기로 복제합니다 — 중복성과 읽기 확장(읽기가 replica로 갈 수 있음)을 제공하지만 약간의 복제 지연이 있습니다.

## Redis Sentinel — 자동 failover

```text
복제만으로는 PRIMARY 실패 시 자동 복구 안 됨. REDIS SENTINEL이 추가:
  → 모니터링 — Sentinel이 primary와 replica 감시
  → 자동 FAILOVER — primary 실패 시 Sentinel이 replica를 새 primary로 선출
  → 서비스 디스커버리 — 클라이언트가 Sentinel에 현재 primary 주소 문의
→ Sentinel은 비클러스터 설정에 고가용성(자동 failover) 제공.
  (여러 Sentinel 운영 — 과반수가 동의해야 함 — 거짓 failover 회피.)
```

**Sentinel**은 설정을 모니터링하고 **자동 failover**(primary 실패 시 replica 승격)를 수행합니다 — primary 실패를 장애가 아닌 짧은 중단으로 바꿉니다.

## Redis Cluster — 샤딩 + HA

```text
REDIS CLUSTER → 한 서버 메모리를 넘는 확장 AND 고가용성을 위해:
  → 데이터를 여러 primary에 샤딩 (각각 hash slot으로 일부 보유, 총 16384개)
  → 각 primary에 replica (HA — primary 실패 시 replica가 인계)
  → 수평 확장 (더 많은 메모리/처리량) + 내장 failover
→ 데이터가 한 노드 RAM을 넘거나 쓰기를 확장해야 할 때 Cluster 사용.
```

## 왜 중요한가

Redis 복제와 고가용성을 이해하는 것은 **운영에서 Redis를 안정적으로 운영하는 데** 중요하므로, 운영 Redis 배포에 가치 있는 시니어 레벨 지식입니다.

Redis는 종종 중요한 데이터(손실 시 부하 스파이크를 일으키는 cache, 세션, 큐)를 보유하므로, 가용성과 중복성 보장이 중요합니다. **복제**(replica가 primary를 비동기 복제)는 기초를 제공합니다 — 중복성(replica가 복제본 보유)과 읽기 확장(읽기를 replica로 분담) — 다만 그 **비동기 특성**(약간의 지연, failover 시 매우 최근 쓰기의 잠재적 손실)을 이해하는 것이 일관성을 추론하는 데 중요합니다. **Redis Sentinel**은 비클러스터 설정에서 고가용성의 핵심입니다: **모니터링과 자동 failover**(primary 실패 시 replica 승격)와 서비스 디스커버리를 추가하여, primary 실패를 장애가 아닌 짧은 중단으로 바꿉니다 — 가용해야 하는 시스템에 필수적입니다(거짓 failover를 피하기 위해 과반수 동의를 위한 여러 Sentinel 운영). **Redis Cluster**는 확장과 HA를 모두 다룹니다: **여러 primary에 데이터 샤딩**(hash slot을 통해, 한 서버 메모리와 쓰기 처리량을 넘는 확장)에 failover를 위한 replica — 데이터가 한 노드 RAM을 넘거나 쓰기가 확장되어야 할 때 필요합니다.

어떤 것을 쓸지(단일 데이터셋의 HA에는 Sentinel, 규모에서 샤딩 + HA에는 Cluster) 이해하는 것은 건전한 운영 판단을 반영합니다.

운영 Redis는 가용해야 하고 확장이 필요할 수 있으며, 복제(중복성/읽기 확장), Sentinel(자동 failover), Cluster(샤딩 + HA)가 Redis의 신뢰성과 확장 메커니즘이므로, Redis 복제와 고가용성을 이해하는 것은 Redis를 안정적으로 배포하는 데 중요한 시니어 레벨 지식이며, 자주 결정적인 운영 관심사이자 Redis를 단일 장애점이 아닌 인프라의 신뢰할 수 있는 부분으로 운영하는 법에 대한 이해를 보여주는 주제입니다.