Redis主從哨兵叢集搭建

　　

　　redis作為一個高性能記憶體資料庫，常作為系統的緩存資料庫來使用。然而在生産環境中，服務的穩定性非常重要，這篇博文則主要記錄介紹使用redis主從哨兵叢集來實作redis服務的高可用。

當然為了解決redis的高可用和伸縮性，redis有很多叢集方法，非官方的常見的有codis，Redis Sharding，及多種第三方中間件來實作。但是随着redis官方的叢集越來越穩定和官方持續的維護和支援，redis官方叢集成為不錯的選擇，兩種方案分别如下：

1. redis主從哨兵方案
2. redis cluster 分布式叢集方案

主從哨兵叢集架構圖：

此圖為最常見的一主兩從結構，一個master主機，兩個slave主機。每台主機上都運作着兩個程序：

1. redis-server 服務，處理redis正常的資料操作與響應。master服務可讀寫，slave服務為隻讀，當master服務接受到資料修改或寫入的指令時，會異步将指令發送到slave上，以此保持master與slave上資料的一緻性。
2. redis-sentinel 哨兵服務，此服務會監控master和slave服務是否正常運作，當超過半數的哨兵認定master服務挂掉時，會進行選舉，将slave服務選舉設定為master服務，并恢複叢集通路，當舊master節點恢複正常後，可以作為新的slave節點重新加入叢集。

主從哨兵叢集的優缺點：

• 優點：實作了資料備份，讀負載均衡，自動化故障恢複，高可用。
• 缺點：沒有伸縮性，資料存儲的限制受到單機記憶體大小的限制，沒發通過增加主機來增加存儲空間。

是以，此主從哨兵叢集在中小系統中廣受使用，因為其簡單好用的特性，在資料量不大的情況下，可以很好的提供服務，但是随着網際網路企業的不斷發展，資料量越來越大，單機存儲已經無法滿足需求，于是redis官方至3.0版本後推出了新一代的叢集方案，redis cluster分布式叢集，此叢集則在高可用的基礎上，解決了伸縮性的問題。

開始搭建

1. 環境準備

由于哨兵的高可用和確定不是因為哨兵故障導緻的master狀态誤判，是以叢集的數量為單數最好，最低叢集配置則為1主兩從，3哨兵。

即需要3台伺服器，每台伺服器上運作一個redis-server，一個redis-sentinel

環境如下：

• master: ip: 192.168.0.1 os: centos7 redis:5.0.5
• slave: ip: 192.168.0.2 os: centos7 redis:5.0.5
• slave: ip: 192.168.0.3 os: centos7 redis:5.0.5

2. 設定主從服務

　　1）在master上操作

# 修改redis配置檔案，修改下面的列出的選項
$ vim /etc/redis/6379.conf
--------------------------------------------------------------------
# 允許任意使用者連接配接
bind 0.0.0.0
# 關閉保護模式
protected-mode no 
# 開啟守護程序
daemonize yes
# 如果是作為緩存伺服器，需要注釋掉三個資料持久化的選項
# save 900 1
# save 300 10
# save 60 10000
# 設定redis密碼,如果要設定密碼，則主從的密碼要統一一緻，這樣在故障時切換master才能正常連接配接，如果不設密碼則都不設密碼
requirepass 123456
# 設定最大記憶體限制，避免記憶體過大造成伺服器當機
maxmemory 2gb
--------------------------------------------------------------------

# 啟動服務
$ systemctl restart redis_6379
# 開啟防火牆上6379端口
$ firewall-cmd --add-port=6379/tcp --permanent
$ firewall-cmd --reload      

　　2）在兩個salve主機上操作

# 修改redis配置檔案，修改下面的列出的選項
$ vim /etc/redis/6379.conf
--------------------------------------------------------------------
# 上面master上修改的配置項，這裡要做一樣的修改。就不重複寫了
# 在master的基礎上，額外需要修改如下配置
# 指定matser機的IP和端口
slaveof 192.168.0.1 6379
# master上redis的密碼，如果沒有設定密碼則不需要配置
masterauth 123456
--------------------------------------------------------------------

# 啟動服務
$ systemctl restart redis_6379
# 開啟防火牆上6379端口
$ firewall-cmd --add-port=6379/tcp --permanent
$ firewall-cmd --reload      

上面已經依次修改mster和slave的配置并啟動服務，現在來驗證主從是否已經正常運作。

# 在master主機上，使用redis-cli登入redis，檢視info資訊
$ redis-cli -a 123456
127.0.0.1:6379> info
# 檢視最下面 # Replication 内容
# 出現以下内容則證明主從配置已經正常運作
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.0.2,port=6379,state=online,offset=874800532,lag=1
slave1:ip=192.168.0.3,port=6379,state=online,offset=874800532,lag=1

# 可以簡單測試以下，資料複制是否正常
# 在master上，建立一個key為a，值為1
127.0.0.1:6379> select 0
127.0.0.1:6379> set a 1


# 在任意slave主機上，登入redis，檢視上面設定的a的key是否存在
$ redis-cli -a 123456
127.0.0.01:6379> select 0
127.0.0.01:6379> get a
"1"
# 如上，發現已經存在了鍵值為1的a的key，證明主從複制功能正常運作。      

3. 設定哨兵服務

哨兵服務與redis-server服務是兩個獨立的程序，共同運作在每個redis主機上，下面依次在master和slave上設定與運作哨兵服務：

在master和slave上都執行以下操作

# redis通過源碼安裝後，在redis目錄中，會有一個sentinel.conf的哨兵配置檔案
# 修改下面列出的配置項，{your-redis-dir}換為你redis的檔案目錄
$ vim {your-redis-dir}/sentinel.conf
--------------------------------------------------------------------
# 設為背景啟動
daemonize yes
# 設定log檔案路徑，友善出故障時進行排查
logfile "/var/log/redis/sentinel.log"
# 關閉保護模式
protected-mode no

# 設定監控master主機，隻需要配置上master的ip和端口
# 後面的2，表示有兩台或以上哨兵認定master挂掉了，則認為master挂掉，進行選舉切換master
sentinel monitor mymaster 192.168.0.1 6379 2
# 指定master和slave的統一密碼
sentinel auth-pass mymaster 123456
--------------------------------------------------------------------


# 指定配置檔案，啟動哨兵服務，{your-redis-dir}換為你redis的檔案目錄
$ redis-sentinel {your-redis-dir}/sentinel.conf
# 啟動後預設監聽26379端口
# 開啟防火牆上26379端口的通路
$ firewall-cmd --add-port=26379/tcp --permanent
$ firewall-cmd --reload      

# 任意在master或slave主機上，指定端口，登入redis的哨兵服務
$ redis-cli -p 26379
127.0.0.1:26379> info sentinel
# 檢視哨兵資訊，最下一行出現master的資訊和slave和sentinel的數量資訊
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.0.1:6379,slaves=2,sentinels=3

# ok，出現上面的資訊，則證明哨兵服務已經正常運作