Redis Pipelining

개요

Redis에서 Pipelining을 하는 방법에 대해 알아보자.

Redis 가 요청에 대해 응답하는 방법

• Redis는 당연하게도 TCP 프로토콜을 이용한다. 따라서 요청/응답 모델을 사용한다.
• 아래는 Redis 에서 요청/응답 하는 과정이다.
  1. 클라이언트가 서버에 쿼리를 보내고, 서버는 일반적으로 Blocking 방식으로 소켓을 통해 읽는다.
  2. 서버가 명령을 처리하고 응답을 다시 클라이언트로 보낸다.

Pipelining 이란?

• Pipelining 의 일반적인 의미는 아래와 같다.
  • 클라이언트가 응답을 전혀 기다리지 않고, 서버에 여러 요청을 보낸다.
    그리고 서버는 모든 요청을 받은 후 한번에 요청을 읽는다.
• Redis 에서 Pipelining 을 사용하는 경우
  • 만약 클라이언트가 10,000 개의 SET·GET 명령을 서버에 요청한다고 해보자.
  • 10,000 개의 명령을 각각 따로 요청했을 때, 전체 요청 RTT(Round Trip Time)가 증가할 수 밖에 없다.
    • TCP 프로토콜을 사용하기 때문에, Handshake 과 같은 번거로운 작업을 총 10,000번 해야한다.
    • 이것은 상당히 비효율적이다.
  • 바로 이런 경우, Pipelining을 사용하면 효율적으로 문제를 해결할 수 있다.
• Redis 에서의 Pipelining
  • 클라이언트가 보내려는 요청을 모두 모아서, 단 한번의 요청으로 Redis 서버에 보내는 것을 말한다.
  • 모든 명령들은 클라이언트 측에서 모아둔다.

예시

$(echo -en "PING\r\n SET tutorial redis\r\nGET tutorial\r\nINCR
visitor\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\n"; sleep 10) | nc localhost 6379
+PONG
+OK
redis
:1
:2
:3

• 터미널에서 위 명령어를 입력한다.
• "PING\r\n SET tutorial redis\r\nGET tutorial\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\n"
  • 문자열 부분을 보면, 원하는 명령어들을 모두 한번에 작성한 것을 알 수 있다.
• | nc localhost 6379
  • 그리고 그 메시지를 한번에 전송한다.
  • 바로 이것을 pipelining 이라고 한다.

Pipelining 을 사용할 때의 장점

로컬 호스트에 대한 연결의 경우 약 5배 정도의 성능 향상을 볼 수 있고, 느린 인터넷 연결을 통한 경우 약 100배이다.

Transaction vs Pipelining

지금까지 Pipelining 에 대해 알아보았다.

이전에 설명한 Transaction 과 유사하다는 것을 알 수 있다.

그렇다면 Transaction 과 Pipelining 의 차이점은 무엇일까?

이전 포스팅: “Redis 트랜잭션”

가장 큰 차이점은 아래와 같다.

• Pipelining 은 Atomic 하지 않다.
• Transaction 은 Atomic 하다.

아래 그림을 보자.

그림 출처: https://buildatscale.tech/what-is-redis-pipeline/

• Pipeline 의 경우, 서로 다른 Pipeline 들이 번갈아가면서 수행된다.
  • 쉽게 말해, pipeline1 의 첫번째 명령을 실행하고, pipeline2 의 첫번째 명령을 실행하는 식으로 동작한다.
• Transaction 의 경우, 하나의 Transaction 이 모두 끝나면 다음 Transaction이 실행된다.