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Docker部署Redis叢集-小白入門

前言

閱讀本文需要具備docker、docker-compose、redis等前置知識儲備。

centos版本:

cat /etc/redhat-release

CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)

redis版本:

redis-server -v

Redis server v=6.0.8 sha=00000000:0 malloc=jemalloc-5.1.0 bits=64 build=75cef67090587c6

redis叢集

Redis叢集是Redis提供的分散式資料庫方案,叢集通過分片(sharding)來進行資料共享,並提供複製和故障轉移功能。

Redis主從模式可以讀寫分離;
Redis哨兵模式可以實現高可用的讀寫分離;
Redis叢集模式則是在高可用的讀寫分離的基礎上再加上了資料分片。

以上只是個人對於Redis三種模式功能上總結,實際上叢集模式的資料儲存和故障轉移機制和哨兵模式並不一樣。

部署

目錄結構

本文采用如下目錄結構:

.
|-- 7000.conf
|-- 7001.conf
|-- 7002.conf
|-- data
`-- docker-compose.yml

redis配置

準備三個redis配置檔案,埠分別是7000、7001和7002

7000.conf

# 監聽埠
port 7000

# 設定密碼認證
requirepass 123456

# 開啟叢集配置
cluster-enabled yes
# 設定了儲存節點配置檔案的路徑,無需人為修改,Redis叢集在啟動時建立
cluster-config-file nodes.conf
# 節點連線超時配置
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

7001.conf

# 監聽埠
port 7001

# 設定密碼認證
requirepass 123456

# 開啟叢集配置
cluster-enabled yes
# 設定了儲存節點配置檔案的路徑,無需人為修改,Redis叢集在啟動時建立
cluster-config-file nodes.conf
# 節點連線超時配置
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

7002.conf

# 監聽埠
port 7002

# 設定密碼認證
requirepass 123456

# 開啟叢集配置
cluster-enabled yes
# 設定了儲存節點配置檔案的路徑,無需人為修改,Redis叢集在啟動時建立
cluster-config-file nodes.conf
# 節點連線超時配置
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

docker-compose配置

用docker-compose來統一管理容器
docker-compose.yml

---

version: '3'

services:
  # 7000的容器
  node-1:
    image: redis
    container_name: node-1
    restart: always
    # 為了規避Docker中埠對映可能帶來的問題
    # 這裡選擇使用host網路
    network_mode: host
    # 指定時區,保證容器內時間正確
    environment:
      TZ: "Asia/Shanghai"
    volumes:
      # 對映配置檔案和資料目錄
      - ./7000.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./data/7000:/data
    sysctls:
      # 必要的核心引數
      net.core.somaxconn: '511'
    command: ["redis-server", "/usr/local/etc/redis/redis.conf"]
  # 7001的容器
  node-2:
    image: redis
    container_name: node-2
    restart: always
    network_mode: host
    environment:
      TZ: "Asia/Shanghai"
    volumes:
      - ./7001.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./data/7001:/data
    sysctls:
      net.core.somaxconn: '511'
    command: ["redis-server", "/usr/local/etc/redis/redis.conf"]
  # 7002的容器
  node-3:
    image: redis
    container_name: node-3
    restart: always
    network_mode: host
    environment:
      TZ: "Asia/Shanghai"
    volumes:
      - ./7002.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./data/7002:/data
    sysctls:
      net.core.somaxconn: '511'
    command: ["redis-server", "/usr/local/etc/redis/redis.conf"]

啟動、坑

後臺啟動

docker-compose up -d

節點連線

這個時候實際上每個節點都是執行一個獨立的叢集當中,在7000節點中執行cluster nodes命令:

可以看到當前叢集中只有7000節點自己。所以需要把他們連線起來,融合到一個叢集中,使用cluster meet命令可以完成這個工作:

cluster meet 127.0.0.1 7001
cluster meet 127.0.0.1 7002

再次檢視cluster nodes

這就可以看到三個節點了

需要注意的是,這裡雖然redis-server只用到了7000,7001和7002這三個埠,但實際上還會使用到17000,17001和17002三個埠,我就是因為redis部署在雲端,安全組沒有放開17000~17002這三個埠,所以在節點連線這裡一直握手失敗。

槽位指派

Redis叢集通過分片的方式來儲存資料庫中的鍵值對:叢集的整個資料庫被分為16384個槽(slot),資料庫中的每個鍵都屬於這16384個槽的其中一個,叢集中的每個節點可以處理0個或最多16384個槽。
當資料庫中的16384個槽都有節點在處理時,叢集處於上線狀態(ok);相反地,如果資料庫中有任何一個槽沒有得到處理,那麼叢集處於下線狀態(fail)。


參照書上的方法進行槽位指派:

於是我進行了如下各種命令組合的嘗試:

cluster addslots 0..5000
cluster addslots 0...5000
cluster addslots 0 .. 5000
cluster addslots 0 ... 5000
cluster addslots {0..5000}
cluster addslots {0...5000}

都沒有成功~,期待有大佬能教教我

折中方案

由於使用下面這些命令都不能正確執行:

cluster addslots 0..5000
cluster addslots 0...5000
cluster addslots 0 .. 5000
cluster addslots 0 ... 5000
cluster addslots {0..5000}
cluster addslots {0...5000}
.........
感到絕望

不得已寫了個python指令碼用於槽位分配

# -*- coding: utf-8 -*-
import redis

if __name__ == '__main__':
    ip = input("請輸入IP:")
    port = int(input("請輸入埠:"))
    password = input("請輸入密碼:")
    start_slot = int(input("請輸入開始槽位號:"))
    end_slot = int(input("請輸入結束槽位號:"))

    # 拿到redis客戶端例項
    r = redis.Redis(host=ip, port=port, password=password)

    expect_num = end_slot - start_slot
    actual_num = 0
    for x in range(start_slot, end_slot + 1):
        try:
            result = r.execute_command("cluster addslots " + str(x))
            if result == b'OK':
                actual_num += 1
        except redis.exceptions.ResponseError as e:
            print("執行 cluster addslots " + str(x) + " 失敗!")

    if expect_num == actual_num:
        print("所有槽位分配成功")
    else:
        print("部分槽位分配失敗")

叢集狀態

指令碼執行成功以後再檢視叢集狀態:

可以看到,叢集狀態已經是上線狀態了

再看看槽位分配情況:

和我們預期結果一致

7000: 0~5000
7001: 5001~ 10000
7002: 10001~16383

參考文章

槽指派
Redis 叢集教程