Redis Sentinel과 마스터 노드 선출

Redis Sentinel

Redis Sentinel은 Redis의 고가용성(High Availability)을 보장하기 위한 도구이다. Sentinel을 사용하면 Redis 서버 인스턴스들을 모니터링하고, 장애가 발생했을 때 자동으로 복구할 수 있다. Redis 클러스터를 구성하지 않고도 마스터-슬레이브 간의 복제와 장애 조치(Failover)를 효과적으로 관리할 수 있다. Sentinel의 주요 기능은 다음과 같다.

1. 모니터링 (Monitoring)

Sentinel은 마스터와 슬레이브 인스턴스를 지속적으로 감시하여, 서버가 정상적으로 동작하는지 확인한다. 특정 인스턴스가 응답하지 않거나 다운되었다고 판단되면, Sentinel은 이를 즉시 감지하고 필요한 조치를 취할 준비를 한다.

2. 자동 페일오버 (Automatic Failover)

마스터 인스턴스가 장애로 인해 다운되면, Sentinel은 슬레이브 인스턴스 중 하나를 새로운 마스터로 승격시킨다. 이후 나머지 슬레이브들이 새로운 마스터를 따르도록 재구성하여, 서비스가 중단되지 않고 지속될 수 있도록 한다. 이를 통해 장애 발생 시 자동으로 복구가 가능하다.

3. 알림 (Notification)

Sentinel은 장애가 감지되거나 페일오버가 수행되었을 때 관리자에게 알림을 보낼 수 있다. 이를 통해 관리자는 Redis 인스턴스의 상태를 실시간으로 파악하고, 필요한 경우 즉각적인 대응을 할 수 있다.

4. 구성 관리 (Configuration Management)

Sentinel은 마스터와 슬레이브의 구성 정보를 중앙에서 관리하여, Redis 클라이언트가 항상 최신 마스터 인스턴스와 연결될 수 있도록 한다. 클라이언트는 Sentinel에 요청하여 현재 마스터의 주소를 확인하고, 장애 발생 시에도 올바른 마스터와 연결할 수 있다.

Redis Sentinel은 이러한 기능을 통해 Redis 서버의 높은 가용성을 유지하며, 클러스터를 구성하지 않아도 비교적 간단하게 장애 복구를 관리할 수 있는 장점이 있다. 다만, Sentinel은 기본적인 장애 조치와 리더 선출 과정에 집중되어 있으며, 클러스터와 같은 고도화된 분산 처리나 데이터를 샤딩(sharding)하여 저장하는 기능은 제공하지 않는다.

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Redis Sentinel에서 리더 선출 시 노드를 홀수 개로 두어야 하는 이유

리더 선출은 블록체인, ELK의 리더 선출 방식과 매우 유사하다.

1. 다수결에 의한 결정
   리더 선출 과정에서 Sentinel 노드는 다수결에 따라 장애 여부를 판단한다. 이때 명확한 과반수를 확보하기 위해서는 노드 수가 홀수여야 한다. 노드 수가 홀수일 경우 항상 과반수가 존재하므로, 합의가 필요한 상황에서 명확한 결정을 내릴 수 있다.

2. 합의 과정의 안정성
   Sentinel 노드가 짝수 개일 경우, 특정 상황에서 2:2와 같은 동률이 발생할 가능성이 있다. 이 경우 장애 여부에 대해 결정을 내리지 못할 수 있으며, 리더 선출 과정이 불안정해질 수 있다. 홀수 개일 때는 최소 과반수가 보장되므로, 합의 과정을 안정적으로 유지할 수 있다.

3. Split-Brain 방지

네트워크 분할(network partition)과 같은 문제가 발생하면 Sentinel 노드들이 서로 다른 그룹으로 나뉘어, 각 그룹이 서로 다른 결정을 내릴 수 있다. 이를 “Split-Brain”이라고 부르는데, 이는 두 그룹이 동시에 서로 다른 리더를 선출하는 혼란스러운 상황을 초래할 수 있다.

Sentinel 노드를 홀수 개로 유지하면, 네트워크가 분리되더라도 한쪽 그룹이 항상 **과반수(다수결)**를 확보할 수 있게 된다. 예를 들어 Sentinel 노드가 3개일 때, 두 개의 노드가 같은 그룹에 남게 되면 그 그룹이 과반수를 차지하므로, 안정적으로 하나의 리더를 선택할 수 있다. 이렇게 하면 두 그룹이 각각 다른 리더를 선출하는 상황을 방지할 수 있어, 시스템이 혼란 없이 일관성을 유지할 수 있다.

즉, 홀수 개로 구성하면 네트워크 문제 상황에서도 한쪽이 다수결을 통해 결정을 내릴 수 있으므로, Split-Brain 현상을 줄이는 데 도움이 된다.

• 또, 좋은 팁으로는 Redis Sentinel 노드를 굳이 다른 노드들과 분리하지 않고, 컨테이너화 시켜서 같은 노드 내에 배치하는 하는 것도 나쁘진 않다.

물론, 그 노드가 죽으면 문제가 되겠지만, 많은 사람들이 위의 방식도 채택한다.