用Docker搭建Redis主從復(fù)制的集群

在主從復(fù)制模式的集群里，主節(jié)點(diǎn)一般是一個，從節(jié)點(diǎn)一般是兩個或多個，寫入主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)會被復(fù)制到從節(jié)點(diǎn)上，這樣一旦主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，應(yīng)用系統(tǒng)能切換到從節(jié)點(diǎn)去讀寫數(shù)據(jù)，這樣能提升系統(tǒng)的可用性。而且如果再采用主從復(fù)制模式里默認(rèn)的讀寫分離的機(jī)制，更能提升系統(tǒng)的緩存讀寫性能。所以對性能和實(shí)時性不高的系統(tǒng)而言，主從復(fù)制模式足以滿足一般的性能和安全性方面的需求。

1 概述主從復(fù)制模式

在實(shí)際應(yīng)用中，如果有相應(yīng)的設(shè)置，在向一臺Redis服務(wù)器里寫數(shù)據(jù)后，這個數(shù)據(jù)可以復(fù)制到另外一臺（或多臺）Redis服務(wù)器，這里數(shù)據(jù)源服務(wù)器叫主服務(wù)器（Master Server），而復(fù)制數(shù)據(jù)目的地所在的服務(wù)器叫從服務(wù)器（Slave Server）。

這種主從復(fù)制模式能帶來兩個好處，第一，可以把寫操作集中在主服務(wù)器上，把讀操作集中到從服務(wù)器上，這樣能提升讀寫性能；第二，由于出現(xiàn)了數(shù)據(jù)備份，所以能提升數(shù)據(jù)安全性，比如當(dāng)主Redis服務(wù)器失效后，能很快切換到從服務(wù)器上讀數(shù)據(jù)。

如果在項目，并發(fā)要求不高，或者說哪怕從Redis緩存里讀不到數(shù)據(jù)對性能也不會有太大的損害，那么可以用一主一從的復(fù)制模式，效果圖如下圖所示。

也可以設(shè)置一主多從的復(fù)制效果，在下圖里，給出對應(yīng)的效果圖，即寫到主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)會同步到兩個從節(jié)點(diǎn)上，其它一主多從的模式和這很相似。?

關(guān)于主從復(fù)制模式，請大家注意如下的要點(diǎn)。

第一，一個主服務(wù)器可以帶一個或多個從服務(wù)器，甚至從服務(wù)器也可以再帶從服務(wù)器，但在復(fù)制數(shù)據(jù)時，只能把主服務(wù)器的數(shù)據(jù)復(fù)制到從服務(wù)器上，反之不能。

第二，一臺從服務(wù)器只能跟隨一臺主服務(wù)器，而不能出現(xiàn)一從多主的模式。

第三，在 Redis 2.8以后的版本里，是采用異步的復(fù)制模式，即進(jìn)行主從復(fù)制時，不會影響主服務(wù)器上的讀寫數(shù)據(jù)操作。

2 用命令搭建主從集群

這里將用Docker容器來搭建一主二從模式的集群，在配置主從關(guān)系時，需要在從節(jié)點(diǎn)上使用slaveof命令，具體的步驟如下。

第一步，打開一個命令窗口，在其中運(yùn)行如下命令創(chuàng)建一個名為redis-master的Redis容器，請注意它的端口是6379。

docker run -itd --name redis-master -p 6379:6379 redis:latest

第二步，再新開一個命令窗口，在其中運(yùn)行如下命令創(chuàng)建一個名為redis-slave1的容器，請注意它的端口是6380。請注意這里是在一臺電腦上運(yùn)行，所以用端口號來區(qū)別一臺主Redis容器和另外兩臺從Redis容器。如果在真實(shí)項目里，多臺Redis會部署在不同的服務(wù)器上，所以可以都用6379端口。

docker run -itd --name redis-slave1 -p 6380:6380 redis:latest

第三步，回到包含redis-master容器的命令窗口，在其中運(yùn)行docker inspect redis-master命令，查看redis-master容器的信息，在其中能通過IPAddress項看到改容器的IP地址，這里是172.17.0.2。如果在真實(shí)項目里，Redis服務(wù)器所在的IP地址是固定的，而通過Docker容器啟動的Redis服務(wù)器的IP地址是動態(tài)的，所以這里要用上述命令來獲取IP地址。

第四步，在redis-master容器的命令窗口里，運(yùn)行docker exec -it redis-master /bin/bash命令，進(jìn)入到命令行窗口，在其中用redis-cli命令進(jìn)入到Redis客戶端命令行后，再通過info replication命令查看當(dāng)前的主從模式的狀態(tài)，能看到如下所示的部分結(jié)果。??

c:\work>docker?exec?-it?redis-master?/bin/bashroot@9433cd584d80:/data# redis-cli127.0.0.1:6379> info replication# Replicationrole:masterconnected_slaves:0

從第5行的輸出里能看到，當(dāng)前reids-master容器在主從模式里的角色是“主服務(wù)器”，從第6行的輸出里能看到，當(dāng)前該主服務(wù)器沒有攜帶從服務(wù)器。

同樣再到redis-slave1容器的命令窗口里，通過docker exec -it redis-slave1 /bin/bash命令進(jìn)入容器的命令行窗口，也通過redis-cli命令進(jìn)入客戶端命令行，也再通過info replication命令查看該Redis服務(wù)器的主從模式的狀態(tài)，部分結(jié)果如下所示。? ? ?

c:\work>docker exec -it redis-slave1 /bin/bash  root@2e3237c60211:/data# redis-cli   127.0.0.1:6379> info replication  # Replication role:masterconnected_slaves:0

由于此時還沒有通過命令行設(shè)置主從模式，所以從第5行和第6行的輸出結(jié)果里，依然看到當(dāng)前服務(wù)器是“主服務(wù)器”，同時沒有攜帶從服務(wù)器。

?第五步，在redis-slave1容器的命令窗口里，運(yùn)行如下的slaveof命令，指定當(dāng)前Redis服務(wù)器為從服務(wù)器。該命令的格式是slaveof IP地址 端口號，這里是指向172.17.0.2：6379所在的主服務(wù)器。

slaveof 172.17.0.2 6379

運(yùn)行完該命令后，還是在redis-slave1客戶端里，再次運(yùn)行info replication，會看到如下所示的部分結(jié)果。從第3行的結(jié)果里能看到，該redis-slave1服務(wù)器已經(jīng)成為從服務(wù)器，并能從第4行和第5行的輸出里能確認(rèn)，該從服務(wù)器是從屬于172.17.0.2:6379所在的Redis主服務(wù)器。

127.0.0.1:6379> info replication# Replicationrole:slavemaster_host:172.17.0.2master_port:6379

?

此時再回到redis-master容器的命令窗口里，在Redis客戶端里再次運(yùn)行info replication命令查看主從狀態(tài)，能看到如下所示的部分結(jié)果。從第4行的輸出里能看到，該Redis主服務(wù)器已經(jīng)攜帶了一個從服務(wù)器。

127.0.0.1:6379> info replication# Replicationrole:masterconnected_slaves:1

第六步，再打開一個新的命令窗口，在其中運(yùn)行如下命令，開啟一個新的名為redis-slave2的Redis容器，請注意它的端口是6381。

docker run -itd --name redis-slave2 -p 6381:6381 redis:latest

隨后再運(yùn)行docker exec -it redis-slave2 /bin/bash命令進(jìn)入該容器的命令行窗口，再通過redis-cli命令進(jìn)入客戶端，運(yùn)行slaveof 172.17.0.2 6379命令，把這個Redis服務(wù)器也設(shè)為從服務(wù)器，并連到redis-master這個容器所在的主Redis服務(wù)器上。

連接完成后，再回到redis-master容器所在的命令行窗口，再運(yùn)行info replication命令，此時能看到如下的部分輸出，從第4行的輸出里能看到，當(dāng)前該主服務(wù)器連接著兩臺從服務(wù)器。

127.0.0.1:6379> info replication# Replicationrole:masterconnected_slaves:2

至此配置完成一主兩從模式的主從模式，此時如果到兩臺從服務(wù)器里運(yùn)行g(shù)et name命令，返回是空，如果到redis-master容器所在的命令行窗口，在其中運(yùn)行set name Peter后，再到兩臺從服務(wù)器里運(yùn)行g(shù)et name命令，就能看到返回值。這說明主從模式配置成功，主服務(wù)器里的數(shù)據(jù)會自動同步到各從服務(wù)器上。

3 通過配置搭建主從集群

在項目里可以用slaveof命令搭建主從模式的集群外，還可以用配置參數(shù)的方式來搭建，具體的步驟如下。

第一步，搭建主服務(wù)器redis-master的命令不變，依然用如下的命令，這里還是用6379端口。

docker run -itd --name redis-master -p 6379:6379 redis:latest

用docker inspect redis-master命令確認(rèn)該Redis服務(wù)器所在容器的IP地址依然是172.17.0.2。

第二步，到C:\work\redis\redisConf目錄里，創(chuàng)建配置文件redisSlave1.conf，并在其中編寫如下內(nèi)容。

port 6380

slaveof 172.17.0.2 6379

通過第1行的命令，設(shè)置該Redis的端口為6380，通過第2行的slaveof配置，把該Redis服務(wù)器設(shè)置成“從模式”，并連接到redis-master所在的主服務(wù)器上。

第三步，在新的命令窗口里運(yùn)行如下的命令，創(chuàng)建名為redids-slave1的Redis服務(wù)器。該服務(wù)器的工作端口是6380，并且用redis-server后的參數(shù)指定在啟動Redis服務(wù)器時加載redisSlave1.conf配置文件，

docker run -itd --name redis-slave1 -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6380:6380 redis:latest redis-server /redisConfig/redisSlave1.conf

隨后再通過docker exec -it redis-slave1 /bin/bash命令進(jìn)入到該容器的命令行，由于這里Redis工作端口已經(jīng)變成6380，所以需要通過redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380命令來進(jìn)入Redis客戶端，如果在其中運(yùn)行info replication命令，能看到如下的部分結(jié)果，由此能進(jìn)一步確認(rèn)redis-slave1服務(wù)器已經(jīng)從屬于redis-master服務(wù)器。

root@80e7ae14a322:/data# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380127.0.0.1:6380> info replication# Replication??role:slave  master_host:172.17.0.2 master_port:6379

第四步，到C:\work\redis\redisConf目錄里，創(chuàng)建配置文件redisSlave2.conf，并在其中編寫如下內(nèi)容。

port 6381

slaveof 172.17.0.2 6379

這里用到了6381端口，同樣也通過slaveof命令連接到redis-master服務(wù)器上。隨后在新的命令窗口里運(yùn)行如下的命令，創(chuàng)建名為redids-slave2的Redis服務(wù)器。該服務(wù)器的工作端口是6381，并且用redis-server后的參數(shù)指定在啟動Redis服務(wù)器時加載redisSlave2.conf配置文件，

docker run -itd --name redis-slave2 -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6381:6381 redis:latest redis-server /redisConfig/redisSlave2.conf

隨后再通過docker exec -it redis-slave2 /bin/bash命令進(jìn)入到該容器的命令行，由于這里Redis工作端口已經(jīng)變成6381，所以需要通過redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381命令來進(jìn)入Redis客戶端，這里可以再通過info replication命令確認(rèn)配置效果，部分運(yùn)行結(jié)果如下所示。? ? ? ?

root@6017108b97c4:/data# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381127.0.0.1:6381> info replication# Replicationrole:slave master_host:172.17.0.2master_port:6379

至此完成了以配置文件設(shè)置主從復(fù)制集群的設(shè)置，此時如果到主服務(wù)器redis-master所在的客戶端里運(yùn)行set age 18命令，再到redis-slave1和redis-slave2這兩臺從服務(wù)器里運(yùn)行g(shù)et age命令，能看到age的值，由此能再次確認(rèn)主從服務(wù)器之間能同步數(shù)據(jù)。

4? 配置讀寫分離效果

如果在上文里配置的redis-slave1和redis-slave2這兩臺從服務(wù)器里，運(yùn)行info replication命令，還能看到“slave_read_only:1”這項配置，說明從服務(wù)器默認(rèn)是“只讀”的，如果到redis-slave1的Redis客戶端命令行里輸入set val 1，會看到如下第2行所示的錯誤，從而能進(jìn)一步驗(yàn)證該Redis服務(wù)器的“只讀”屬性。

127.0.0.1:6380> set val 1

(error) READONLY You can't write against a read only replica.

對于Redis從服務(wù)器而言，建議采用默認(rèn)的“只讀”配置，因?yàn)樵陧椖坷铮话悴粫蜃鳛閿?shù)據(jù)同步目的地的“從服務(wù)器”上寫數(shù)據(jù)。如果業(yè)務(wù)上確實(shí)需要，可以通過如下的步驟設(shè)置“可讀可寫”的效果。

第一步，在上文提到的redisSlave2.conf配置文件里再加入一行“slave-read-only no”的配置，指定該服務(wù)器可讀可寫。

第二步，如果上文提到的redis-slave2容器還處于活動狀態(tài)，則需要先用docker stop redis-slave2停止該容器，隨后再用docker rm redis-slave2命令刪除該容器，之后可以再用如下的命令再次創(chuàng)建redis-slave2容器。

docker run -itd --name redis-slave2 -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6381:6381 redis:latest redis-server /redisConfig/redisSlave2.conf

在redis-server命令后所帶的redisSlave2.conf配置文件里，已經(jīng)用“slave-read-only no”配置項設(shè)置了“可讀可寫”的模式。

第三步，再通過docker exec -it redis-slave2 /bin/bash命令進(jìn)入到該容器的命令行，再通過redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381命令進(jìn)入Redis客戶端， 此時如果再運(yùn)行set val 1命令，就能成功寫入數(shù)據(jù)。

5 用心跳機(jī)制提升主從復(fù)制可靠性

在Redis主從復(fù)制模式里，如果主從服務(wù)器之間有數(shù)據(jù)同步的情況，那么從服務(wù)器會默認(rèn)以一秒一次的頻率，向主服務(wù)器發(fā)送REPLCONF ACK命令，依次來確保兩者間連接通暢。這種定時交互命令確保連接的機(jī)制就叫“心跳”機(jī)制。在上文開啟的redis-master這個主服務(wù)器的命令行里，如果運(yùn)行info replication命令，能看到它從屬服務(wù)器的“心跳”狀況。

127.0.0.1:6379> info replication# Replicationrole:masterconnected_slaves:2slave0:ip=172.17.0.3,port=6380,state=online,offset=16185,lag=1slave1:ip=172.17.0.4,port=6381,state=online,offset=16185,lag=1

其中在第5行和第6行里，能通過lag表示該從屬服務(wù)器發(fā)送REPLCONF ACK命令的時間，這里均是1秒，這表示兩臺從服務(wù)器和主服務(wù)器的連接均屬通暢。

這里大家可以想象下，如果從服務(wù)器宕機(jī)，那么主從復(fù)制就沒有意義了。對此，可以通過如下的步驟來關(guān)聯(lián)心跳機(jī)制和主動復(fù)制的動作。

第一步，在C:\work\redis\redisConf目錄里新建redisMaster.conf文件，在其中編寫如下的代碼。

min-slaves-to-write 2

min-slaves-max-lag 15

第1行的參數(shù)表示實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制的從服務(wù)器個數(shù)最少是2臺，第2行的參數(shù)表示，如果有第1行參數(shù)指定的從服務(wù)器個數(shù)（這里是2臺）的心跳延遲時間（即lag值）大于15秒，不執(zhí)行主從復(fù)制。

這兩個條件是“或者”的關(guān)系，即只要出現(xiàn)從服務(wù)器個數(shù)小于2，或者2臺從服務(wù)器的心跳延遲時間大于15秒，主服務(wù)器即停止主從復(fù)制的操作。

第二步，通過如下的命令啟動redis-master容器，由于此時啟動Redis服務(wù)器時已經(jīng)加載了上述配置，所以該Redis主服務(wù)器在執(zhí)行主從復(fù)制時，會檢測第一步所設(shè)置的條件。從而能提升主從復(fù)制的可靠性。

docker run -itd --name redis-master -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6379:6379 redis:latest redis-server /redisConfig/redisMaster.conf

6 用偏移量檢查數(shù)據(jù)是否一致

在上文開啟的redis-master主服務(wù)器的命令行里，如果運(yùn)行info replication命令，還能看到表示復(fù)制數(shù)據(jù)偏移量的master_repl_offset數(shù)據(jù)，效果如下第6行所示。這里數(shù)據(jù)是276，表示主服務(wù)器向從服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。

127.0.0.1:6379> info replication# Replicationrole:masterconnected_slaves:1…master_repl_offset:276

同樣如果到redis-slave1從服務(wù)器的命令行里，也能通過info replication查看該偏移量，效果如下第7行所示。

127.0.0.1:6380> info replication     # Replication     role:slave     master_host:172.17.0.2     master_port:6379     …     slave_repl_offset:276

在從服務(wù)器里，該數(shù)據(jù)表示從主服務(wù)器中接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，如果主從服務(wù)器中兩者數(shù)據(jù)一致，這說明主從服務(wù)器間的數(shù)據(jù)是同步的。

當(dāng)在主服務(wù)器redis-master里運(yùn)行set nextVal 1命令后，再用info replication查看master_repl_offset數(shù)值，會發(fā)現(xiàn)有變化，而此時再到redis-slave1從服務(wù)器運(yùn)行info replication命令，會發(fā)現(xiàn)從服務(wù)器的master_repl_offset數(shù)值依然和主服務(wù)器一致，這說明用set nextVal 1命令在主服務(wù)器里增加的數(shù)據(jù)已經(jīng)成功同步到從服務(wù)器。也就是說，如果出現(xiàn)Redis問題，可以通過master_repl_offset數(shù)值來檢查同步數(shù)據(jù)是否正確，由此再進(jìn)一步排查問題。

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作者：hsm computer

出處：https://www.cnblogs.com/JavaArchitect/p/13410197.html