redis分布式集群环境搭建

数据库 2023-08-12 17:10:45 阅读次数: 0

        redis 分布式集群可分为主从集群、哨兵集群、分片集群，本片文章我们就来分别介绍这三种集群环境的搭建。

        本次搭建环境为 Linux 虚拟机系统。

        在搭建 redis集群之前，需要先在 linux 系统中安装部署单机的 redis（安装目录为： /usr/local/src ），其详细步骤可点击如下链接：Linux云服务器安装部署redis详细步骤

Ⅰ. redis 主从集群搭建

1.1 集群结构 

我们搭建的主从集群结构如图：

共包含三个节点，一个主节点，两个从节点（主节点用于写操作，从节点只能进行读操作）。

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：

IP PORT 角色
192.168.70.130 7001 master
192.168.70.130 7002 slave
192.168.70.130 7003 slave

1.2 准备实例并配置

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 /usr/local/src 目录
cd /usr/local/src
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003

如图：

2）开启 RDB，关闭 AOF（默认就是）

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，AOF 保持关闭状态

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

# 关闭AOF
appendonly no

3）拷贝配置文件到每个实例目录

# 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 /usr/local/src 目录执行下列命令）：

sed -i -e 's/6379/7001/g' -e 's/dir .\//dir \/usr\/local\/src\/7001\//g' 7001/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7002/g' -e 's/dir .\//dir \/usr\/local\/src\/7002\//g' 7002/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7003/g' -e 's/dir .\//dir \/usr\/local\/src\/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 192.168.150.101

每个目录都要改，我们一键完成修改（在  /usr/local/src 目录执行下列命令）：

# 逐一执行
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.70.130' 7001/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.70.130' 7002/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.70.130' 7003/redis.conf

# 或者一键修改
printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.70.130' {}/redis.conf

如果主从都开启了密码 requirepass，导致不能验证成功，在 redis 从服务器的配置文件（redis.conf）里面添加 masterauth 123321 即可（在 /usr/local/src 目录执行下列命令）：

# 逐一执行
sed -i 'masterauth 123321' 7002/redis.conf
sed -i 'masterauth 123321' 7003/redis.conf

# 或者意见修改
printf '%s\n' 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i 'masterauth 123321' {}/redis.conf

(123321 是我的主 redis 的密码，此参数是当与主连接时的密码验证)

1.3 启动

为了方便查看日志，我们可以打开 3 个 ssh 窗口，分别启动 3 个 redis 实例，启动命令（在 /usr/local/src 目录执行下列命令）：  

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

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

1.4 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>

注意：在5.0以后新增命令 replicaof，与 salveof 效果一致。

这里我们使用方式二进行演示 ：

1）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

2）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

3）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：

1.5 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。

Ⅱ. redis 哨兵集群搭建

2.1 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：  

 

三个 sentinel 实例信息如下：

节点 IP PORT
s1 192.168.70.130 27001
s2 192.168.70.130 27002
s3 192.168.70.130 27003

2.2 准备实例并配置

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/usr/local/src目录
cd /usr/local/src
# 创建目录
mkdir s1 s2 s3

如图：

然后我们在 s1 目录下创建一个 sentinel.conf 文件，添加下面的内容：

port 27001
sentinel announce-ip 192.168.70.130
sentinel monitor mymaster 192.168.70.130 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/usr/local/src/s1"

解释：

  • port 27001：是当前 sentinel 实例的端口

  • sentinel monitor mymaster 192.168.70.130 7001 2：指定主节点信息

    • mymaster：主节点名称，自定义，任意写

    • 192.168.70.130 7001：主节点的ip和端口

    • 2：选举 master 时的 quorum 值（即超过 2 个哨兵认为此节点主观下线，就认为此节点客观下线）

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

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

2.3 启动

为了方便查看日志，我们可以打开3个 ssh 窗口，分别启动 3 个 redis实例，启动命令（在 /usr/local/src 目录执行下列命令）：  

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

2.4 测试

尝试让 master 节点 7001 宕机，查看 sentinel 日志：  

查看7003的日志：

查看7002的日志：

2.5 redisTemplate（选）

在 Sentinel 集群监管下的 Redis 主从集群，其节点会因为自动故障转移而发生变化，Redis 的客户端必须感知这种变化，及时更新连接信息。Spring的RedisTemplate 底层利用 lettuce 实现了节点的感知和自动切换。

下面，我们通过一个测试来实现 RedisTemplate 集成哨兵机制。

1）在项目的pom文件中引入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2）然后在配置文件 application.yml 中指定 redis 的 sentinel 相关信息：

spring:
  redis:
    sentinel:
      master: mymaster
      nodes:
        - 192.168.70.130:27001
        - 192.168.70.130:27002
        - 192.168.70.130:27003

3）在项目的启动类中，添加一个新的bean，配置读写分离：

@Bean
public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer(){
    return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
}

这个bean中配置的就是读写策略，包括四种：

  • MASTER：从主节点读取

  • MASTER_PREFERRED：优先从master节点读取，master不可用才读取replica

  • REPLICA：从slave（replica）节点读取

  • REPLICA _PREFERRED：优先从slave（replica）节点读取，所有的slave都不可用才读取master

Ⅲ. redis 分片集群搭建 

3.1 集群结构

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：

IP PORT 角色
192.168.70.130 7001 master
192.168.70.130 7002 master
192.168.70.130 7003 master
192.168.70.130 8001 slave
192.168.70.130 8002 slave
192.168.70.130 8003 slave

3.2 准备实例并配置

创建 7001、7002、7003、8001、8002、8003 目录（已经存在相同结点的记得删除之前的 7001、7002、7003 目录）：

# 进入/usr/local/src目录
cd /usr/local/src
# 删除旧的，避免配置干扰
rm -rf 7001 7002 7003
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003 8001 8002 8003

在 /usr/local/src 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 /usr/local/src/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 /usr/local/src/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 192.168.70.130
# 保护模式
protected-mode no
# 数据库数量
databases 1
# 日志
logfile /usr/local/src/6379/run.log

将这个文件拷贝到 7001、7002、7003、8001、8002、8003 目录下（在 /usr/local/src 目录执行下列命令）:

# 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（在 /usr/local/src 目录执行下列命令）：

# 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

3.3 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（在 /usr/local/src 目录执行下列命令）：

# 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：

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

3.4 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 /usr/local/src/redis-6.2.4/src
# 创建集群
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.70.130:7001 192.168.70.130:7002 192.168.70.130:7003 192.168.70.130:8001 192.168.70.130:8002 192.168.70.130:8003

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 1 192.168.70.130:7001 192.168.70.130:7002 192.168.70.130:7003 192.168.70.130:8001 192.168.70.130:8002 192.168.70.130:8003

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：

这里输入yes，则集群开始创建：

通过命令可以查看集群状态：

redis-cli -p 7001 cluster nodes

3.5 测试

尝试连接 7001 节点，存储一个数据：

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

注意：连接时要加上参数 -c，否则操作时就会失败

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转载自blog.csdn.net/weixin_52850476/article/details/125084910
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