Redis集群

Mr.Dabao2022年11月21日
  • Redis集群
大约 10 分钟

Redis集群

本章是基于CentOS7下的Redis集群教程,包括:

  • 单机安装Redis
  • Redis主从
  • Redis分片集群

1.单机安装Redis

首先需要安装Redis所需要的依赖:

yum install -y gcc tcl

然后将课前资料提供的Redis安装包上传到虚拟机的任意目录:

image-20210629114325516

例如,我放到了/tmp目录:

image-20210629114830642

解压缩:

tar -xvf redis-6.2.4.tar.gz

解压后:

image-20210629114941810

进入redis目录:

cd redis-6.2.4

运行编译命令:

make && make install

如果没有出错,应该就安装成功了。

然后修改redis.conf文件中的一些配置:

# 绑定地址,默认是127.0.0.1,会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问
bind 0.0.0.0
# 数据库数量,设置为1
databases 1

启动Redis:

redis-server redis.conf

停止redis服务:

redis-cli shutdown

2.Redis主从集群

2.1.集群结构

我们搭建的主从集群结构如图:

image-20210630111505799

共包含三个节点,一个主节点,两个从节点。

这里我们会在同一台虚拟机中开启3个redis实例,模拟主从集群,信息如下:

IPPORT角色
192.168.150.1017001master
192.168.150.1017002slave
192.168.150.1017003slave

2.2.准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例,必须准备三份不同的配置文件和目录,配置文件所在目录也就是工作目录。

1)创建目录

我们创建三个文件夹,名字分别叫7001、7002、7003:

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003

如图:

image-20210630113929868

2)恢复原始配置

修改redis-6.2.4/redis.conf文件,将其中的持久化模式改为默认的RDB模式

# 开启RDB
# save ""
save 3600 1
save 300 100
save 60 10000

3)拷贝配置文件到每个实例目录

然后将redis-6.2.4/redis.conf文件拷贝到三个目录中(在/tmp目录执行下列命令):

# 方式一:逐个拷贝
cp redis-6.2.4/redis.conf 7001
cp redis-6.2.4/redis.conf 7002
cp redis-6.2.4/redis.conf 7003
# 方式二:管道组合命令,一键拷贝
echo 7001 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp redis-6.2.4/redis.conf

4)修改每个实例的端口、工作目录

修改每个文件夹内的配置文件,将端口分别修改为7001、7002、7003,将rdb文件保存位置都修改为自己所在目录(在/tmp目录执行下列命令):

sed -i -e 's/6379/7001/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7001\//g' 7001/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7002/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7002\//g' 7002/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7003/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7003\//g' 7003/redis.conf

5)修改每个实例的声明IP

虚拟机本身有多个IP,为了避免将来混乱,我们需要在redis.conf文件中指定每一个实例的绑定ip信息,格式如下:

# redis实例的声明 IP
replica-announce-ip 192.168.200.130

每个目录都要改,我们一键完成修改(在/tmp目录执行下列命令):

# 逐一执行
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.200.130' 7001/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.200.130' 7002/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.200.130' 7003/redis.conf

# 或者一键修改
printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.200.130' {}/redis.conf

2.3.启动

为了方便查看日志,我们打开3个ssh窗口,分别启动3个redis实例,启动命令:

# 第1个
redis-server 7001/redis.conf
# 第2个
redis-server 7002/redis.conf
# 第3个
redis-server 7003/redis.conf

启动后:

image-20210630183914491

如果要一键停止,可以运行下面命令:

printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown

2.4.开启主从关系

现在三个实例还没有任何关系,要配置主从可以使用replicaof 或者slaveof(5.0以前)命令。

有临时和永久两种模式:

  • 修改配置文件(永久生效)

    • 在redis.conf中添加一行配置:slaveof <masterip> <masterport>
  • 使用redis-cli客户端连接到redis服务,执行slaveof命令(重启后失效):

    slaveof <masterip> <masterport>
    

:在5.0以后新增命令replicaof,与salveof效果一致。

这里我们为了演示方便,使用方式二。

通过redis-cli命令连接7002,执行下面命令:

# 连接 7002
redis-cli -p 7002
# 执行slaveof
slaveof 192.168.150.101 7001

通过redis-cli命令连接7003,执行下面命令:

# 连接 7003
redis-cli -p 7003
# 执行slaveof
slaveof 192.168.150.101 7001

然后连接 7001节点,查看集群状态:

# 连接 7001
redis-cli -p 7001
# 查看状态
info replication

结果:

image-20210630201258802

2.5.测试

执行下列操作以测试:

  • 利用redis-cli连接7001,执行set num 123

  • 利用redis-cli连接7002,执行get num,再执行set num 666

  • 利用redis-cli连接7003,执行get num,再执行set num 888

可以发现,只有在7001这个master节点上可以执行写操作,7002和7003这两个slave节点只能执行读操作。

3.搭建哨兵集群

3.1.集群结构

这里我们搭建一个三节点形成的Sentinel集群,来监管之前的Redis主从集群。如图:

image-20210701215227018

三个sentinel实例信息如下:

节点IPPORT
s1192.168.150.10127001
s2192.168.150.10127002
s3192.168.150.10127003

3.2.准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例,必须准备三份不同的配置文件和目录,配置文件所在目录也就是工作目录。

我们创建三个文件夹,名字分别叫s1、s2、s3:

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 创建目录
mkdir s1 s2 s3

如图:

image-20210701215534714

然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件,添加下面的内容:

#当前sentinel实例的端口
port 27001
#声明当前sentinel所有主机的ip
sentinel announce-ip 192.168.200.130
#指定主节点信息及确定客观下线的sentinel的个数
sentinel monitor mymaster 192.168.200.130 7001 2
#5秒钟内主机没有响应确定为下线
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
#设置故障转移超时时间
sentinel failover-timeout mymaster 60000
#指定工作目录
dir "/tmp/s1"

解读:

  • port 27001:是当前sentinel实例的端口
  • sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2:指定主节点信息
    • mymaster:主节点名称,自定义,任意写
    • 192.168.150.101 7001:主节点的ip和端口
    • 2:选举master时的quorum值

然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中(在/tmp目录执行下列命令):

# 方式一:逐个拷贝
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
# 方式二:管道组合命令,一键拷贝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf

修改s2、s3两个文件夹内的配置文件,将端口分别修改为27002、27003:

sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf
sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf

3.3.启动

为了方便查看日志,我们打开3个ssh窗口,分别启动3个redis实例,启动命令:

# 第1个
redis-sentinel s1/sentinel.conf
# 第2个
redis-sentinel s2/sentinel.conf
# 第3个
redis-sentinel s3/sentinel.conf

启动后:

image-20210701220714104

3.4.测试

尝试让master节点7001宕机,查看sentinel日志:

image-20210701222857997

查看7003的日志:

image-20210701223025709

查看7002的日志:

image-20210701223131264

4.搭建分片集群

4.1.集群结构

分片集群需要的节点数量较多,这里我们搭建一个最小的分片集群,包含3个master节点,每个master包含一个slave节点,结构如下:

image-20210702164116027

这里我们会在同一台虚拟机中开启6个redis实例,模拟分片集群,信息如下:

IPPORT角色
192.168.150.1017001master
192.168.150.1017002master
192.168.150.1017003master
192.168.150.1018001slave
192.168.150.1018002slave
192.168.150.1018003slave

4.2.准备实例和配置

删除之前的7001、7002、7003这几个目录,重新创建出7001、7002、7003、8001、8002、8003目录:

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 删除旧的,避免配置干扰
rm -rf 7001 7002 7003 s1 s2 s3
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003 8001 8002 8003

在/tmp下准备一个新的redis.conf文件,内容如下:

port 6379
# 开启集群功能
cluster-enabled yes
# 集群的配置文件名称,不需要我们创建,由redis自己维护
cluster-config-file /tmp/6379/nodes.conf
# 节点心跳失败的超时时间
cluster-node-timeout 5000
# 持久化文件存放目录
dir /tmp/6379
# 绑定地址
bind 0.0.0.0
# 让redis后台运行
daemonize yes
# 注册的实例ip
replica-announce-ip 192.168.200.130
# 保护模式
protected-mode no
# 数据库数量
databases 1
# 日志
logfile /tmp/6379/run.log

将这个文件拷贝到每个目录下:

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 执行拷贝
echo 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -t -n 1 cp redis.conf

修改每个目录下的redis.conf,将其中的6379修改为与所在目录一致:

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 修改配置文件
printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t sed -i 's/6379/{}/g' {}/redis.conf

4.3.启动

因为已经配置了后台启动模式,所以可以直接启动服务:

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 一键启动所有服务
printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-server {}/redis.conf

通过ps查看状态:

ps -ef | grep redis

发现服务都已经正常启动:

image-20210702174255799

如果要关闭所有进程,可以执行命令:

ps -ef | grep redis | awk '{print $2}' | xargs kill

或者(推荐这种方式):

printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown

4.4.创建集群

虽然服务启动了,但是目前每个服务之间都是独立的,没有任何关联。

我们需要执行命令来创建集群,在Redis5.0之前创建集群比较麻烦,5.0之后集群管理命令都集成到了redis-cli中。

1)Redis5.0之前

Redis5.0之前集群命令都是用redis安装包下的src/redis-trib.rb来实现的。因为redis-trib.rb是有ruby语言编写的所以需要安装ruby环境。

# 安装依赖
yum -y install zlib ruby rubygems
gem install redis

然后通过命令来管理集群:

# 进入redis的src目录
cd /tmp/redis-6.2.4/src
# 创建集群
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.150.101:7001 192.168.150.101:7002 192.168.150.101:7003 192.168.150.101:8001 192.168.150.101:8002 192.168.150.101:8003

2)Redis5.0以后

我们使用的是Redis6.2.4版本,集群管理以及集成到了redis-cli中,格式如下:

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.200.130:7001 192.168.200.130:7002 192.168.200.130:7003 192.168.200.130:8001 192.168.200.130:8002 192.168.200.130:8003

命令说明:

  • redis-cli --cluster或者./redis-trib.rb:代表集群操作命令
  • create:代表是创建集群
  • --replicas 1或者--cluster-replicas 1 :指定集群中每个master的副本个数为1,此时节点总数 ÷ (replicas + 1) 得到的就是master的数量。因此节点列表中的前n个就是master,其它节点都是slave节点,随机分配到不同master

运行后的样子:

image-20210702181101969

这里输入yes,则集群开始创建:

image-20210702181215705

通过命令可以查看集群状态:

redis-cli -p 7001 cluster nodes

image-20210702181922809

4.5.测试

尝试连接7001节点,存储一个数据:

# 连接
redis-cli -p 7001
# 存储数据
set num 123
# 读取数据
get num
# 再次存储
set a 1

结果悲剧了:

image-20210702182343979

集群操作时,需要给redis-cli加上-c参数才可以:

redis-cli -c -p 7001

这次可以了:

image-20210702182602145

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