in-memory / cache / redis / memcached

in-memory

컴퓨터 메인 메모리인 RAM에 데이터를 올려서 사용하는 방법이다.

메모리 계층 구조

 

in-memory DB

• 메모리와 디스크 간 병목이 없어 SSD, HDD 같은 저장공간에서 데이터를 가져오는 것보다 속도가 빠르다.
• 속도가 빠른 대신 비용이 비싸 큰 용량으로 사용하기에는 무리가 있다.
• 기본적으로 영속성을 보장하지 않아 데이터가 유실될 가능성이 있다.
• 메모리에 데이터를 읽고 쓰는 DB면 in-memory DB라고 한다.
• RDBMS인 MySQL에서도 in-memory 모드를 지원하고, NoSQL인 Redis도 in-memory DB이다.

✔ disk-based DB
외부 저장 장치에 있는 데이터는 데이터를 읽어서 메모리에 올리고, 메모리에 올라간 데이터를 읽어서 사용하기 때문에 속도가 느리다.

 

in-memory cache

캐시란 자주 사용하는 데이터나 값을 미리 복사해놓는 임시 장소를 말한다.

• 데이터의 읽기 성능을 개선시키기 위해 영구 저장소로부터 읽어온 데이터를 메모리 영역에 저장해두는 방식이다.
• 동일한 요청에 대해 빠른 응답이 가능하고 많은 요청에 대한 처리를 분산하여 서비스 부하를 줄일 수 있다.

 

Redis

Key-Value 형태의 NoSQL, 인메모리 데이터 저장소

• 캐시 데이터베이스 서버 역할을 하는 보조적인 수단으로 사용되는 경우가 많다.
• 키-값 형태의 데이터 타입을 처리하거나, I/O가 빈번히 발생해 효율이 떨어지는 경우에 사용한다.
• 좋아요 처리나 방문자 수 등 같은 작업이 빈번하게 일어나는 경우에 활용할 수 있다.

Redis 데이터 구조

Redis는 아래와 같은 다양한 종류의 데이터 구조를 지원한다.

• 문자열(string)
• 해시(hash)
• 리스트(list)
• 집합(set)
• 정렬된 집합(sorted set)
• 비트맵(bitmap)
• 하이퍼로그 로그(hyperloglog)
• 지리공간 인덱스(geospatial indexe)
• 스트림(stream)

 

Memcached

분산 메모리 캐싱 시스템

• 데이터베이스 부하를 완화시키고 애플리케이션 속도를 향상시킬 수 있다.
• 멀티스레드를 지원하여 스케일업을 통해 더 많은 작업을 처리할 수 있다.

✔ Redis vs. Memcached
Redis는 다양한 데이터 구조를 지원하고 특정한 시점 데이터를 디스크에 저장하는 snapshot기능과 트랜젝션 처리 등의 다양한 기능을 제공한다. 하지만, Redis는 싱글스레드 기반으로 1번에 1개의 명령어만 실행이 가능하여 한 번에 오랜 시간이 걸리는 명령을 사용하면 멀티스레드를 지원하는 Memcached와는 속도 차이가 있고 장애가 발생할 수 있다.

 

참고자료 및 출처 🙇‍♂️

https://zangzangs.tistory.com/72
https://chrisjune-13837.medium.com/redis-vs-memcached-10e796ddd717