Redis 연결오류 해결기

사건 배경

심기가 불편한 일요일 오후 서버는 울기 시작했다.

“응애! 응애! Connection closed by server! 응애!”

서버의 웹훅 관련 캐시서버와의 연결이 끊어졌다는 오류들이었다.

웹훅을 수신하면 웹훅 캐시서버에 횟수를 기록하기 위한 작업이 이뤄지는데 이떄 서버로부터 연결이 끊겼다는 에러였다.

Traceback

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Traceback (most recent call last):
  File "/code/core/webhook/utils/webhook.py", line 156, in record_webhook_event
    redis_client.zadd(key, {member: score})
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/commands/core.py", line 4187, in zadd
    return self.execute_command("ZADD", name, *pieces, **options)
           ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/ddtrace/contrib/redis/patch.py", line 148, in _traced_execute_command
    return _run_redis_command(span=span, func=func, args=args, kwargs=kwargs)
           ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/ddtrace/contrib/redis/patch.py", line 128, in _run_redis_command
    result = func(*args, **kwargs)
             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 559, in execute_command
    return self._execute_command(*args, **options)
           ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 567, in _execute_command
    return conn.retry.call_with_retry(
           ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/retry.py", line 65, in call_with_retry
    fail(error)
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 571, in <lambda>
    lambda error: self._disconnect_raise(conn, error),
                  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 555, in _disconnect_raise
    raise error
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/retry.py", line 62, in call_with_retry
    return do()
           ^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 568, in <lambda>
    lambda: self._send_command_parse_response(
            ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 542, in _send_command_parse_response
    return self.parse_response(conn, command_name, **options)
           ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/client.py", line 584, in parse_response
    response = connection.read_response()
               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/connection.py", line 592, in read_response
    response = self._parser.read_response(disable_decoding=disable_decoding)
               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/_parsers/resp2.py", line 15, in read_response
    result = self._read_response(disable_decoding=disable_decoding)
             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/_parsers/resp2.py", line 25, in _read_response
    raw = self._buffer.readline()
          ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/_parsers/socket.py", line 115, in readline
    self._read_from_socket()
  File "/usr/local/lib/python3.11/site-packages/redis/_parsers/socket.py", line 68, in _read_from_socket
    raise ConnectionError(SERVER_CLOSED_CONNECTION_ERROR)
redis.exceptions.ConnectionError: Connection closed by server.

웹훅 오류에 발작버튼이 달려있는 나는 황급히 웹훅 캐시 지표를 확인했다.

읽기 요청 지연시간이 잠깐 감소한 것 외에는 별 이슈가 없었다. 분명 그 시간에도 잘 처리되는 웹훅들은 존재했다. 아예 죽은 건 아니라 우선은 냅두고 내일 해가 밝으면 다시는 울지 못하게 해버리겠다고 다짐했다.

원인

오류가 난 함수

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redis_pool_for_webhook = ConnectionPool(
    connection_class=SSLConnection,  # SSL 연결 클래스
    host=AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_HOST,
    port=AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_PORT,
    decode_responses=True,  # 문자열로 데이터를 반환
    ssl_cert_reqs=None,  # 인증서 검증 비활성화 (필요 시 변경)
    max_connections=10,  # 최대 연결 수
)

def record_webhook_event(
        mall_id: str, shop_no: int, event_type: str, num: int = 1
    ) -> None:
        """
        shop에 해당하는 Redis sorted set에 현재 시각을 기록합니다.

        - key: 'webhook_frequency_{mall_id}_{shop_no}'
        - score: 현재 시간의 Unix timestamp (초 단위)
        - member: 고유 UUID (중복 방지)

        동점(score가 같은 값)으로 들어와도, 서로 다른 member이면 모두 저장됩니다.
        """
        try:
            redis_client_for_webhook = Redis(connection_pool=redis_pool_for_webhook)

            with redis_client_for_webhook as redis_client:
                # Redis 키 생성
                key = f"webhook_frequency_{mall_id}_{shop_no}_{event_type}"

                for _ in range(num):
                    # 현재 시각 (초 단위)
                    now_dt = datetime.now(tz=ZoneInfo("Asia/Seoul")).replace(
                        microsecond=0
                    )
                    score = int(now_dt.timestamp())

                    # member는 UUID
                    member = str(uuid.uuid4())

                    # sorted set에 추가
                    redis_client.zadd(key, {member: score})
        except Exception as e:
            log_error(
                exception=e,
                context={
                    "mall_id": mall_id,
                    "shop_no": shop_no,
                },
                tags={"category": "webhook_blacklist"},
            )

개념

원인을 찾기 위해, 개념부터 명확히 이해해야 했다.

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### 🔌 커넥션 (Connection)

**커넥션**은 클라이언트(우리 서버)와 Redis 서버 사이의 "연결 통로"입니다.

┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ 우리 서버 │ ◀───── 커넥션 ─────▶ │ Redis 서버 │ │ (Django) │ (연결 통로) │ │ └─────────────┘ └─────────────┘

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> 💡 **비유**: 전화 통화를 생각해보세요. 전화를 걸면 "연결"이 되고, 통화가 끝나면 "연결 종료"가 됩니다.
> 커넥션도 마찬가지로 서버와 Redis 사이에 데이터를 주고받기 위한 연결입니다.

### 🏊 커넥션 풀 (Connection Pool)

**커넥션 풀**은 미리 만들어둔 커넥션들의 모음입니다.

┌─────────────────────────────────────┐ │ 커넥션 풀 (Pool) │ │ ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐ │ │ │ C1 │ │ C2 │ │ C3 │ │ …│ │ (미리 만들어둔 커넥션들) │ └─────┘ └─────┘ └─────┘ └─────┘ │ └─────────────────────────────────────┘

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> 💡 **비유**: 콜센터를 생각해보세요. 전화가 올 때마다 새 전화기를 사는 것보다,
> 미리 여러 대의 전화기를 준비해두고 필요할 때 사용하는 게 효율적이죠?
> 커넥션 풀도 같은 원리입니다.

**왜 사용하나요?**
- 커넥션을 매번 새로 만드는 것은 비용(시간)이 많이 듭니다
- 미리 만들어두면 바로 사용할 수 있어 빠릅니다

### 🧟 좀비 커넥션 (Zombie Connection)

**좀비 커넥션**은 "죽었지만 죽은 줄 모르는" 커넥션입니다.

[정상 상태] 우리 서버 ◀──── 🟢 정상 커넥션 ────▶ Redis 서버 (양쪽 모두 연결 상태 인식)

[좀비 상태] 우리 서버 ◀──── 🧟 좀비 커넥션 ─ ✖ ─▶ Redis 서버 (서버는 연결된 줄 앎) (Redis는 이미 끊음)

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> 💡 **비유**: 전화 통화 중에 상대방이 조용히 끊었는데, 내가 그걸 모르고 계속 말하고 있는 상황입니다.
> 나는 연결된 줄 알지만, 실제로는 끊어진 상태죠.

개념 자체는 이해가 되었으나, 코어에서 발생하는 오류도 좀비 커넥션 때문인지 확신이 안섰다. 왜냐하면

해당 시간대는 웹훅이 가장 적은 시간대
그렇다고 연결이 쉬는 타이밍은 없으며 초당 수 십, 수 백개는 여전히 들어옴
모든 요청이 실패하는 것도 아님

라서.. 도대체 왜 좀비 커넥션이 그때 발생한 건지..

원인은 찾지 못했으나 증상은 알고 있고 해결해야한다.

해결책

해결방식은 사용하는 Redis 클라이언트 초기화 시점에 retry 옵션을 추가해주는 것이었다. 좀비 커넥션이든 뭐든 실패하면 연결을 재시도하라는 의미.

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# 기존
redis_client_for_webhook = Redis(connection_pool=redis_pool_for_webhook)

# 개선
redis_client_for_webhook = Redis(
    connection_pool=redis_pool_for_webhook,
    retry=Retry(ExponentialBackoff(base=0.1, cap=1), retries=3),
    retry_on_error=[RedisConnectionError, ConnectionResetError, TimeoutError],
)

이러면 첫 시도가 실패하면 0.1초 후, 0.2초 후, 0.4초 후, … 이런식으로 3회까지만 재시도한다(최대 1초)

테스트

이것이 해결책이 된다는 것을 확인하기 위해, 상황을 재현해야 했다.

Redis 쪽에 직접 명령을 보내 연결을 끊어버린다(애플리케이션은 모름)
Retry 옵션이 없는 Redis 클라이언트를 이용해 끊어진 연결로 데이터 추가 요청을 보낸다.
데이터 추가가 되는지 확인한다.
Retry 옵션을 추가한 상태로 3을 확인한다.

면 알 수 있었다.

코드 확인

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"""
Redis Connection Pool 좀비 커넥션 오류 재현 및 해결 방법 검증

목적:
1. 기존 설정에서 "Connection closed by server" 오류 재현
2. 신규 설정(retry) 적용 후 오류 해결 확인
"""

import socket

from django.core.management.base import BaseCommand
from redis import Redis
from redis.backoff import ExponentialBackoff
from redis.exceptions import ConnectionError as RedisConnectionError
from redis.retry import Retry

from core.config.aws import (
    AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_HOST,
    AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_PORT,
)
from core.config.common import LOCAL

class Command(BaseCommand):
    help = "Redis Connection Pool 좀비 커넥션 오류 재현 및 해결 방법 검증"

    def handle(self, *args, **options):
        self.stdout.write(self.style.SUCCESS("\n" + "=" * 70))
        self.stdout.write(
            self.style.SUCCESS("Redis 좀비 커넥션 오류 재현 및 해결 방법 검증")
        )
        self.stdout.write(self.style.SUCCESS("=" * 70))

        self.stdout.write("\n[환경 정보]")
        self.stdout.write(f"  - LOCAL: {LOCAL}")
        self.stdout.write(f"  - REDIS_HOST: {AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_HOST}")
        self.stdout.write(f"  - REDIS_PORT: {AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_PORT}")

        # ========================================
        # 테스트 1: 기존 설정 (retry 없음)
        # ========================================
        self.stdout.write(self.style.WARNING("\n" + "=" * 70))
        self.stdout.write(self.style.WARNING("[테스트 1] 기존 설정 (retry 없음)"))
        self.stdout.write(self.style.WARNING("=" * 70))

        old_errors = self._run_test(use_retry=False)

        # ========================================
        # 테스트 2: 신규 설정 (retry 있음)
        # ========================================
        self.stdout.write(self.style.WARNING("\n" + "=" * 70))
        self.stdout.write(self.style.WARNING("[테스트 2] 신규 설정 (retry 있음)"))
        self.stdout.write(self.style.WARNING("=" * 70))

        new_errors = self._run_test(use_retry=True)

        # ========================================
        # 결과 비교
        # ========================================
        self._print_result(old_errors, new_errors)

    def _create_client(self, use_retry: bool) -> Redis:
        """Redis 클라이언트 생성 (단일 커넥션 모드)"""
        client_config = {
            "host": AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_HOST,
            "port": int(AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_PORT),
            "decode_responses": True,
            "single_connection_client": True,
        }

        if not LOCAL:
            client_config["ssl"] = True
            client_config["ssl_cert_reqs"] = None

        if use_retry:
            client_config["retry"] = Retry(
                ExponentialBackoff(base=0.1, cap=1), retries=3
            )
            client_config["retry_on_error"] = [
                RedisConnectionError,
                ConnectionResetError,
                TimeoutError,
            ]

        return Redis(**client_config)

    def _create_admin_client(self) -> Redis:
        """관리용 Redis 클라이언트 생성 (CLIENT KILL용)"""
        client_config = {
            "host": AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_HOST,
            "port": int(AWS_ELASTICACHE_WEBHOOK_REDIS_PORT),
            "decode_responses": True,
        }

        if not LOCAL:
            client_config["ssl"] = True
            client_config["ssl_cert_reqs"] = None

        return Redis(**client_config)

    def _run_test(self, use_retry: bool) -> int:
        """좀비 커넥션 테스트 실행 (매 요청마다 좀비화)"""
        errors = 0
        total_requests = 5

        if use_retry:
            self.stdout.write("  - retry: 활성화 (최대 3회, Exponential Backoff)")
        else:
            self.stdout.write("  - retry: 비활성화")

        self.stdout.write(
            self.style.HTTP_INFO(
                f"\n[테스트] 좀비 생성 → 요청 (x{total_requests}회 반복)"
            )
        )

        for i in range(total_requests):
            try:
                # 매 요청마다 새 클라이언트 생성
                client = self._create_client(use_retry)

                # 정상 연결 확인 (커넥션 생성)
                client.ping()

                # 커넥션 좀비화
                zombie_created = self._create_zombie_connection(client, i)
                if not zombie_created:
                    errors += 1
                    continue

                # 좀비 커넥션으로 요청
                client.set(f"zombie_test_{i}", f"value_{i}")
                result = client.get(f"zombie_test_{i}")
                client.delete(f"zombie_test_{i}")

                self.stdout.write(
                    self.style.SUCCESS(f"    → 요청 {i}: ✅ SUCCESS (value={result})")
                )
                client.close()

            except Exception as e:
                errors += 1
                error_type = type(e).__name__
                error_msg = str(e)[:50]
                self.stdout.write(
                    self.style.ERROR(
                        f"    → 요청 {i}: ❌ FAILED [{error_type}] {error_msg}"
                    )
                )

        return errors

    def _create_zombie_connection(self, client: Redis, request_num: int) -> bool:
        """커넥션을 좀비 상태로 만듦"""
        conn = client.connection

        # 방법 1: CLIENT KILL 사용 (로컬/일반 Redis)
        try:
            client_id = client.client_id()
            admin_client = self._create_admin_client()
            admin_client.execute_command("CLIENT", "KILL", "ID", client_id)
            admin_client.close()

            self.stdout.write(
                f"  [{request_num}] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID={client_id})"
            )
            return True

        except Exception:
            pass

        # 방법 2: 소켓 강제 종료 (ElastiCache Serverless 등)
        if conn and hasattr(conn, "_sock") and conn._sock:
            try:
                conn._sock.shutdown(socket.SHUT_RDWR)
                self.stdout.write(f"  [{request_num}] 좀비 생성 (소켓 shutdown)")
                return True
            except OSError:
                conn._sock.close()
                conn._sock = None
                self.stdout.write(f"  [{request_num}] 좀비 생성 (소켓 close)")
                return True

        self.stdout.write(self.style.ERROR(f"  [{request_num}] 좀비 생성 실패"))
        return False

    def _print_result(self, old_errors: int, new_errors: int):
        """결과 출력"""
        self.stdout.write(self.style.WARNING("\n" + "=" * 70))
        self.stdout.write(self.style.WARNING("[테스트 결과 비교]"))
        self.stdout.write(self.style.WARNING("=" * 70))

        self.stdout.write(f"\n{'설정':<30} {'에러 수':<10} {'결과':<6}")
        self.stdout.write("-" * 50)

        old_status = "❌ FAIL" if old_errors > 0 else "✅ PASS"
        new_status = "❌ FAIL" if new_errors > 0 else "✅ PASS"

        self.stdout.write(
            f"{'기존 설정 (retry 없음)':<30} {old_errors:<10} {old_status}"
        )
        self.stdout.write(
            f"{'신규 설정 (retry 있음)':<30} {new_errors:<10} {new_status}"
        )

        # 결론
        self.stdout.write("\n" + "=" * 70)
        self.stdout.write("[결론]")
        self.stdout.write("=" * 70)

        if old_errors > 0 and new_errors == 0:
            self.stdout.write(
                self.style.SUCCESS(
                    "\n✅ 기존 설정에서 에러 발생, 신규 설정에서 해결됨!"
                )
            )
            self.stdout.write(f"   - 기존 설정: {old_errors}건 에러")
            self.stdout.write(f"   - 신규 설정: 0건 에러 (모두 성공)")
            self.stdout.write("\n→ retry 설정이 좀비 커넥션 문제를 해결합니다.")
            self.stdout.write("\n[권장 설정]")
            self.stdout.write("-" * 50)
            self.stdout.write(
                """
   client = Redis(
       connection_pool=redis_pool_for_webhook,
       retry=Retry(ExponentialBackoff(base=0.1, cap=1), retries=3),
       retry_on_error=[ConnectionError, ConnectionResetError, TimeoutError],
   )
"""
            )
        elif old_errors > 0 and new_errors > 0:
            self.stdout.write(self.style.WARNING("\n⚠️ 양쪽 모두 에러 발생"))
            self.stdout.write(f"   - 기존 설정: {old_errors}건 에러")
            self.stdout.write(f"   - 신규 설정: {new_errors}건 에러")
        elif old_errors == 0 and new_errors == 0:
            self.stdout.write(self.style.SUCCESS("\n✅ 양쪽 모두 성공"))
            self.stdout.write("   - redis-py가 내부적으로 자동 복구를 수행")
        else:
            self.stdout.write(self.style.ERROR("\n❌ 예상치 못한 결과"))

        self.stdout.write("")

위 코드를 실행해보니 다음과같이 출력되었다.

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Redis 좀비 커넥션 오류 재현 및 해결 방법 검증
======================================================================

[환경 정보]
  - LOCAL: True
  - REDIS_HOST: core-redis
  - REDIS_PORT: 6379

======================================================================
[테스트 1] 기존 설정 (retry 없음)
======================================================================
  - retry: 비활성화

[테스트] 좀비 생성 → 요청 (x5회 반복)
  [0] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=3)
    → 요청 0: ❌ FAILED [ConnectionError] Connection closed by server.
  [1] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=5)
    → 요청 1: ❌ FAILED [ConnectionError] Connection closed by server.
  [2] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=7)
    → 요청 2: ❌ FAILED [ConnectionError] Connection closed by server.
  [3] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=9)
    → 요청 3: ❌ FAILED [ConnectionError] Connection closed by server.
  [4] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=11)
    → 요청 4: ❌ FAILED [ConnectionError] Connection closed by server.

======================================================================
[테스트 2] 신규 설정 (retry 있음)
======================================================================
  - retry: 활성화 (최대 3회, Exponential Backoff)

[테스트] 좀비 생성 → 요청 (x5회 반복)
  [0] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=13)
    → 요청 0: ✅ SUCCESS (value=value_0)
  [1] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=16)
    → 요청 1: ✅ SUCCESS (value=value_1)
  [2] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=19)
    → 요청 2: ✅ SUCCESS (value=value_2)
  [3] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=22)
    → 요청 3: ✅ SUCCESS (value=value_3)
  [4] 좀비 생성 (CLIENT KILL, ID=25)
    → 요청 4: ✅ SUCCESS (value=value_4)

======================================================================
[테스트 결과 비교]
======================================================================

설정                             에러 수       결과    
--------------------------------------------------
기존 설정 (retry 없음)               5          ❌ FAIL
신규 설정 (retry 있음)               0          ✅ PASS

======================================================================
[결론]
======================================================================

✅ 기존 설정에서 에러 발생, 신규 설정에서 해결됨!
   - 기존 설정: 5건 에러
   - 신규 설정: 0건 에러 (모두 성공)

→ retry 설정이 좀비 커넥션 문제를 해결합니다.

[권장 설정]
--------------------------------------------------

   client = Redis(
       connection_pool=redis_pool_for_webhook,
       retry=Retry(ExponentialBackoff(base=0.1, cap=1), retries=3),
       retry_on_error=[ConnectionError, ConnectionResetError, TimeoutError],
   )

결론

Redis쪽에서 연결이 끊기면 [ConnectionError] Connection closed by server. 가 발생한다.
retry 옵션으로 이 문제를 해결할 수 있다.
왜 연결이 끊겼는지는 모른다.

앞으로 지켜볼 예정.

Redis 연결오류 해결기#

사건 배경#

원인#

개념#

해결책#

테스트#

결론#

Redis 연결오류 해결기

사건 배경

원인

개념

해결책

테스트

결론