Redis集群

本章是基於CentOS7下的Redis集群教程，包括：

• 單機安裝Redis
• Redis主從
• Redis分片集群

1.單機安裝Redis

首先需要安裝Redis所需要的依賴：

yum install -y gcc tcl

然後將課前資料提供的Redis安裝包上傳到虛擬機的任意目錄：

例如，我放到了/tmp目錄：

解壓縮：

tar -xzf redis-6.2.4.tar.gz

解壓後：

進入redis目錄：

cd redis-6.2.4

運行編譯命令：

make && make install

如果沒有出錯，應該就安裝成功了。

然後修改redis.conf文件中的一些配置：

# 綁定地址，默認是127.0.0.1，會導致只能在本地訪問。修改為0.0.0.0則可以在任意IP訪問
bind 0.0.0.0
# 保護模式，關閉保護模式
protected-mode no
# 數據庫數量，設置為1
databases 1

啟動Redis：

redis-server redis.conf

停止redis服務：

redis-cli shutdown

2.Redis主從集群

2.1.集群結構

我們搭建的主從集群結構如圖：

共包含三個節點，一個主節點，兩個從節點。

這裏我們會在同一臺虛擬機中開啟3個redis實例，模擬主從集群，信息如下：

2.2.准備實例和配置

要在同一臺虛擬機開啟3個實例，必須准備三份不同的配置文件和目錄，配置文件所在目錄也就是工作目錄。

1）創建目錄

我們創建三個文件夾，名字分別叫7001、7002、7003：

# 進入/tmp目錄
cd /tmp
# 創建目錄
mkdir 7001 7002 7003

如圖：

2）恢複原始配置

修改redis-6.2.4/redis.conf文件，將其中的持久化模式改為默認的RDB模式，AOF保持關閉狀態。

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

# 關閉AOF
appendonly no

3）拷貝配置文件到每個實例目錄

然後將redis-6.2.4/redis.conf文件拷貝到三個目錄中（在/tmp目錄執行下列命令）：

# 方式一：逐個拷貝
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：管道組合命令，一鍵拷貝
echo 7001 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp redis-6.2.4/redis.conf

4）修改每個實例的端口、工作目錄

修改每個文件夾內的配置文件，將端口分別修改為7001、7002、7003，將rdb文件保存比特置都修改為自己所在目錄（在/tmp目錄執行下列命令）：

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）修改每個實例的聲明IP

虛擬機本身有多個IP，為了避免將來混亂，我們需要在redis.conf文件中指定每一個實例的綁定ip信息，格式如下：

# redis實例的聲明 IP
replica-announce-ip 192.168.150.101

每個目錄都要改，我們一鍵完成修改（在/tmp目錄執行下列命令）：

# 逐一執行
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.169.128' 7001/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.169.128' 7002/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.169.128' 7003/redis.conf

# 或者一鍵修改
printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.150.101' {}/redis.conf

2.3.啟動

為了方便查看日志，我們打開3個ssh窗口，分別啟動3個redis實例，啟動命令：

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

啟動後：

如果要一鍵停止，可以運行下面命令：

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

2.4.開啟主從關系

現在三個實例還沒有任何關系，要配置主從可以使用replicaof 或者slaveof（5.0以前）命令。

有臨時和永久兩種模式：

• 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客戶端連接到redis服務，執行slaveof命令（重啟後失效）：

  slaveof <masterip> <masterport>
  

注意：在5.0以後新增命令replicaof，與salveof效果一致。

這裏我們為了演示方便，使用方式二。

通過redis-cli命令連接7002，執行下面命令：

# 連接 7002
redis-cli -p 7002
# 執行slaveof
slaveof 192.168.150.101 7001

通過redis-cli命令連接7003，執行下面命令：

# 連接 7003
redis-cli -p 7003
# 執行slaveof
slaveof 192.168.150.101 7001

然後連接 7001節點，查看集群狀態：

# 連接 7001
redis-cli -p 7001
# 查看狀態
info replication

結果：

2.5.測試

執行下列操作以測試：

• 利用redis-cli連接7001，執行set num 123

• 利用redis-cli連接7002，執行get num，再執行set num 666

• 利用redis-cli連接7003，執行get num，再執行set num 888

可以發現，只有在7001這個master節點上可以執行寫操作，7002和7003這兩個slave節點只能執行讀操作。

3.搭建哨兵集群

3.1.集群結構

這裏我們搭建一個三節點形成的Sentinel集群，來監管之前的Redis主從集群。如圖：

三個sentinel實例信息如下：

3.2.准備實例和配置

要在同一臺虛擬機開啟3個實例，必須准備三份不同的配置文件和目錄，配置文件所在目錄也就是工作目錄。

我們創建三個文件夾，名字分別叫s1、s2、s3：

# 進入/tmp目錄
cd /tmp
# 創建目錄
mkdir s1 s2 s3

如圖：

然後我們在s1目錄創建一個sentinel.conf文件，添加下面的內容：

port 27001
sentinel announce-ip 192.168.150.101
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"

解讀：

• port 27001：是當前sentinel實例的端口
• sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2：指定主節點信息
  • mymaster：主節點名稱，自定義，任意寫
  • 192.168.150.101 7001：主節點的ip和端口
  • 2：選舉master時的quorum值

然後將s1/sentinel.conf文件拷貝到s2、s3兩個目錄中（在/tmp目錄執行下列命令）：

# 方式一：逐個拷貝
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
# 方式二：管道組合命令，一鍵拷貝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf

修改s2、s3兩個文件夾內的配置文件，將端口分別修改為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.啟動

為了方便查看日志，我們打開3個ssh窗口，分別啟動3個redis實例，啟動命令：

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

啟動後：

3.4.測試

嘗試讓master節點7001宕機，查看sentinel日志：

查看7003的日志：

查看7002的日志：

4.搭建分片集群

4.1.集群結構

分片集群需要的節點數量較多，這裏我們搭建一個最小的分片集群，包含3個master節點，每個master包含一個slave節點，結構如下：

這裏我們會在同一臺虛擬機中開啟6個redis實例，模擬分片集群，信息如下：

4.2.准備實例和配置

删除之前的7001、7002、7003這幾個目錄，重新創建出7001、7002、7003、8001、8002、8003目錄：

# 進入/tmp目錄
cd /tmp
# 删除舊的，避免配置幹擾
rm -rf 7001 7002 7003
# 創建目錄
mkdir 7001 7002 7003 8001 8002 8003

在/tmp下准備一個新的redis.conf文件，內容如下：

port 6379
# 開啟集群功能
cluster-enabled yes
# 集群的配置文件名稱，不需要我們創建，由redis自己維護
cluster-config-file /tmp/6379/nodes.conf
# 節點心跳失敗的超時時間
cluster-node-timeout 5000
# 持久化文件存放目錄
dir /tmp/6379
# 綁定地址
bind 0.0.0.0
# 讓redis後臺運行
daemonize yes
# 注册的實例ip
replica-announce-ip 192.168.150.101
# 保護模式
protected-mode no
# 數據庫數量
databases 1
# 日志
logfile /tmp/6379/run.log

將這個文件拷貝到每個目錄下：

# 進入/tmp目錄
cd /tmp
# 執行拷貝
echo 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -t -n 1 cp redis.conf

修改每個目錄下的redis.conf，將其中的6379修改為與所在目錄一致：

# 進入/tmp目錄
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.啟動

因為已經配置了後臺啟動模式，所以可以直接啟動服務：

# 進入/tmp目錄
cd /tmp
# 一鍵啟動所有服務
printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-server {}/redis.conf

通過ps查看狀態：

ps -ef | grep redis

發現服務都已經正常啟動：

如果要關閉所有進程，可以執行命令：

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

或者（推薦這種方式）：

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

4.4.創建集群

雖然服務啟動了，但是目前每個服務之間都是獨立的，沒有任何關聯。

我們需要執行命令來創建集群，在Redis5.0之前創建集群比較麻煩，5.0之後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安裝包下的src/redis-trib.rb來實現的。因為redis-trib.rb是有ruby語言編寫的所以需要安裝ruby環境。

# 安裝依賴
yum -y install zlib ruby rubygems
gem install redis

然後通過命令來管理集群：

# 進入redis的src目錄
cd /tmp/redis-6.2.4/src
# 創建集群
./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以後

我們使用的是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 1 192.168.150.101:7001 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

命令說明：

• redis-cli --cluster或者./redis-trib.rb：代錶集群操作命令
• create：代錶是創建集群
• --replicas 1或者--cluster-replicas 1 ：指定集群中每個master的副本個數為1，此時節點總數 ÷ (replicas + 1) 得到的就是master的數量。因此節點列錶中的前n個就是master，其它節點都是slave節點，隨機分配到不同master

運行後的樣子：

這裏輸入yes，則集群開始創建：

通過命令可以查看集群狀態：

redis-cli -p 7001 cluster nodes

4.5.測試

嘗試連接7001節點，存儲一個數據：

# 連接
redis-cli -p 7001
# 存儲數據
set num 123
# 讀取數據
get num
# 再次存儲
set a 1

結果悲劇了：

集群操作時，需要給redis-cli加上-c參數才可以：

redis-cli -c -p 7001

這次可以了：