基于Docker怎么搭建Redis一主兩從三哨兵

這篇文章主要介紹基于Docker怎么搭建Redis一主兩從三哨兵，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

這次實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了三臺云主機(jī)，系統(tǒng)為Debian，ip分別為：

35.236.172.131 ，
35.201.200.251，
34.80.172.42。

首先分別在這三臺主機(jī)上安裝docker，然后每臺主機(jī)上啟動(dòng)一個(gè)redis容器，運(yùn)行redis-server服務(wù)，其中35.236.172.131作為master，另外兩臺機(jī)器作為slave，最后在三臺主機(jī)上再分別啟動(dòng)一個(gè)redis容器，運(yùn)行redis-sentinel。為什么還是redis容器呢？因?yàn)閟entinel實(shí)際上還是一個(gè)redis-server，只不過是以sentinel模式執(zhí)行，只能處理sentinel需要的一些命令。

安裝docker

docker的安裝有很多種方法，這里就不介紹了。本次使用腳本安裝docker，Debian系統(tǒng)腳本安裝如下，其他系統(tǒng)可以參考Docker官網(wǎng)的安裝方法：

https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/debian/

不過下面的命令在官網(wǎng)命令的基礎(chǔ)上修改鏡像源為阿里云，因?yàn)閲鴥?nèi)鏡像往往會(huì)快一些。

腳本安裝docker

在物理主機(jī)或者云虛擬主機(jī)上運(yùn)行下面的命令就可以完成docker安裝了，當(dāng)然我是在Debian系統(tǒng)上，其他系統(tǒng)相應(yīng)參考官網(wǎng)上的方法。

$ curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
$ sudo sh get-docker.sh --mirror Aliyun

啟動(dòng)docker CE

docker是以客戶端和服務(wù)器模型運(yùn)行的，因此需要先運(yùn)行docker的服務(wù)器，服務(wù)器以daemon的形式運(yùn)行。docker CE是docker的社區(qū)版本。

$ sudo systemctl enable docker
$ sudo systemctl start docker

驗(yàn)證docker是否安裝成功

下面的這條命令是從docker的官方倉庫拉取一個(gè)名為hello-world的鏡像，并通過這個(gè)鏡像啟動(dòng)一個(gè)容器。

$ docker run hello-world

如果運(yùn)行結(jié)果如下，出現(xiàn)了Hello from Docker!，說明docker安裝成功了

$ docker run hello-world
Unable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
1b930d010525: Pull complete 
Digest: sha256:6540fc08ee6e6b7b63468dc3317e3303aae178cb8a45ed3123180328bcc1d20f
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest
 
Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
 
To generate this message, Docker took the following steps:
 1. The Docker client contacted the Docker daemon.
 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.
  (amd64)
 3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the
  executable that produces the output you are currently reading.
 4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it
  to your terminal.
 
To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:
 $ docker run -it ubuntu bash
 
Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID:
 https://hub.docker.com/
 
For more examples and ideas, visit:
 https://docs.docker.com/get-started/

啟動(dòng)容器搭建主從

docker安裝成功后，可以開始部署redis服務(wù)了。先從docker官方公共倉庫拉取redis鏡像，然后修改redis服務(wù)的配置文件，最后啟動(dòng)容器，啟動(dòng)redis服務(wù)器。在多臺機(jī)器上運(yùn)行redis服務(wù)器，并建立主從關(guān)系。

redis的主從是實(shí)現(xiàn)redis集群和redis哨兵高可用的基礎(chǔ)，redis的主從結(jié)構(gòu)使從可以復(fù)制主上的數(shù)據(jù)，如果從與主之間網(wǎng)絡(luò)斷開，從會(huì)自動(dòng)重連到主上。

獲取Redis鏡像

下面的命令會(huì)拉取最新的官方版本的redis鏡像

$ docker pull redis

查看鏡像

$ docker image ls
REPOSITORY     TAG         IMAGE ID      CREATED       SIZE
redis        latest       bb0ab8a99fe6    7 days ago     95MB
hello-world     latest       fce289e99eb9    6 months ago    1.84kB

獲取并修改redis配置文件

redis官方提供了一個(gè)配置文件樣例，通過wget工具下載下來。我用的root用戶，就直接下載到/root目錄里了。

$ wget http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf

打開下載下來的文件后，可以看到配置有很多。我只是搭建服務(wù)進(jìn)行試驗(yàn)所以只修改必要的幾項(xiàng)。如果要運(yùn)用到線上，那必須所有的配置都按需求進(jìn)行修改。

其中redis服務(wù)器的master和slave角色使用的配置文件還會(huì)有些不同，下面分別進(jìn)行說明。

對于master而言，配置文件修改以下幾項(xiàng)

# 注釋這一行，表示Redis可以接受任意ip的連接
# bind 127.0.0.1 
 
# 關(guān)閉保護(hù)模式
protected-mode no 
 
# 讓redis服務(wù)后臺運(yùn)行
daemonize yes 
 
# 設(shè)定密碼(可選，如果這里開啟了密碼要求，slave的配置里就要加這個(gè)密碼. 只是練習(xí)配置，就不使用密碼認(rèn)證了)
# requirepass masterpassword 
 
# 配置日志路徑，為了便于排查問題，指定redis的日志文件目錄
logfile "/var/log/redis/redis.log"

對于slave而言，配置文件修改以下幾項(xiàng)：

# 注釋這一行，表示Redis可以接受任意ip的連接
# bind 127.0.0.1 
 
# 關(guān)閉保護(hù)模式
protected-mode no 
 
# 讓redis服務(wù)后臺運(yùn)行
daemonize yes 
 
# 設(shè)定密碼(可選，如果這里開啟了密碼要求，slave的配置里就要加這個(gè)密碼)
requirepass masterpassword 
 
# 設(shè)定主庫的密碼，用于認(rèn)證，如果主庫開啟了requirepass選項(xiàng)這里就必須填相應(yīng)的密碼
masterauth <master-password>
 
# 設(shè)定master的IP和端口號，redis配置文件中的默認(rèn)端口號是6379
# 低版本的redis這里會(huì)是slaveof，意思是一樣的，因?yàn)閟lave是比較敏感的詞匯，所以在redis后面的版本中不在使用slave的概念，取而代之的是replica
# 將35.236.172.131做為主，其余兩臺機(jī)器做從。ip和端口號按照機(jī)器和配置做相應(yīng)修改。
replicaof 35.236.172.131 6379
 
# 配置日志路徑，為了便于排查問題，指定redis的日志文件目錄
logfile "/var/log/redis/redis.log"

啟動(dòng)容器

分別在主機(jī)和從機(jī)上按照上面的方法建立好配置文件，檢查無誤后就可以開始啟動(dòng)容器了。

我們在三臺機(jī)器上分別將容器別名指定為redis-1, redis-2, redis-3，這樣便于區(qū)分與說明，docker通過--name參數(shù)來指定容器的別名。redis-1是master上容器的別名，redis-2和redis-3是兩個(gè)slave上的別名。

下面以運(yùn)行redis-3容器為例說明容器的啟動(dòng)過程。另外兩臺機(jī)器上的容器redis-1和redis-2操作是相同的，只是要注意master的配置文件和slave不同。不過首先要啟動(dòng)主服務(wù)器，也就是redis-1容器。然后再啟動(dòng)redis-2和redis-3。

# 首先以后臺模式運(yùn)行容器
$ docker run -it --name redis-3 -v /root/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf -d -p 6379:6379 redis /bin/bash
# 容器成功啟動(dòng)后，會(huì)打印一個(gè)長串的容器ID
a3952342094dfd5a56838cb6becb5faa7a34f1dbafb7e8c506e9bd7bb1c2951b
# 通過ps命令查看容器的狀態(tài)，可以看到redis-3已經(jīng)啟動(dòng)
$ docker ps
CONTAINER ID    IMAGE        COMMAND         CREATED       STATUS       PORTS          NAMES
a3952342094d    redis        "docker-entrypoint.s…"  8 minutes ago    Up 8 minutes    0.0.0.0:6379->6379/tcp  redis-3

上面已經(jīng)啟動(dòng)了容器，接下來進(jìn)入容器里啟動(dòng)redis服務(wù)器。

# 以交互模式進(jìn)入容器redis-3
$ docker exec -it redis-3 bash
 
# 創(chuàng)建日志文件目錄
$ mkdir /var/log/redis/
$ touch /var/log/redis/redis.log
 
# 啟動(dòng)redis服務(wù)器，如果沒有任何輸出，就說明成功了
$ redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf
 
# 在容器里啟動(dòng)一個(gè)redis客戶端
$ redis-cli 
 
# 執(zhí)行info命令，查看服務(wù)器狀態(tài)
127.0.0.1:6379> info
...
# 如果是主，這里的role的值會(huì)是master，如果是從，這里的role的值會(huì)是slave
role:slave
# 對于slave，還要查看master_link_status這個(gè)屬性值。slave上這個(gè)屬性值為up就說明主從復(fù)制是OK的，否者就有問題。如果從機(jī)狀態(tài)不為up，首先排查主機(jī)的端口是否被限，然后查看redis日志排查原因
master_link_status:up
...
 
# 最后退出容器
$ exit

驗(yàn)證主從復(fù)制

主從搭建成功后，可以通過在master上寫入一個(gè)key-value值，查看是否會(huì)同步到slave上，來驗(yàn)證主從同步是否能成功。

# 以交互模式進(jìn)入容器redis-1中
$ docker exec -it redis-1 bash

運(yùn)行一個(gè)redis-cli，向test_key寫入一個(gè)值

$ redis-cli
127.0.0.1:6379> set test_key hello-world
OK

在任意slave機(jī)器上進(jìn)入容器，也運(yùn)行一個(gè)redis-cli，查詢這個(gè)key的值。如果能查詢到這個(gè)值，且與主機(jī)上的值相同，說明主從同步成功。經(jīng)測試，主動(dòng)同步成功。

127.0.0.1:6379> get test_key 
"hello-world"

添加哨兵

主從結(jié)構(gòu)搭建成功了，系統(tǒng)的可用性變高了，但是如果主發(fā)生故障，需要人工手動(dòng)切換從機(jī)為主機(jī)。這種切換工作不僅浪費(fèi)人力資源，更大的影響是主從切換期間這段時(shí)間redis是無法對外提供服務(wù)的。因此，哨兵系統(tǒng)被開發(fā)出來了，哨兵可以在主發(fā)生故障后，自動(dòng)進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移，從從機(jī)里選出一臺升級為主機(jī)，并持續(xù)監(jiān)聽著原來的主機(jī)，當(dāng)原來的主機(jī)恢復(fù)后，會(huì)將其作為新主的從機(jī)。

哨兵先監(jiān)聽主，通過對主發(fā)送info命令，獲取到從的信息，然后也會(huì)監(jiān)聽到從。另外哨兵都會(huì)像主訂閱__sentinel__:hello頻道，當(dāng)有新的哨兵加入時(shí)，會(huì)向這個(gè)頻道發(fā)送一條信息，這條信息包含了該哨兵的IP和端口等信息，那么其他已經(jīng)訂閱了該頻道的哨兵就會(huì)收到這條信息，就知道有一個(gè)新的哨兵加入。

這些哨兵會(huì)與新加入和哨兵建立連接，選主是需要通過這個(gè)連接來進(jìn)行投票。這個(gè)關(guān)系可以用下面這個(gè)圖來描述

獲取并修改sentinel配置文件

通過wget命令獲取sentinel的配置文件

wget http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf

修改配置文件以下幾項(xiàng)

# 讓sentinel服務(wù)后臺運(yùn)行
daemonize yes 
 
# 修改日志文件的路徑
logfile "/var/log/redis/sentinel.log"
 
# 修改監(jiān)控的主redis服務(wù)器
# 最后一個(gè)2表示，兩臺機(jī)器判定主被動(dòng)下線后，就進(jìn)行failover(故障轉(zhuǎn)移)
sentinel monitor mymaster 35.236.172.131 6379 2

啟動(dòng)容器

與啟動(dòng)redis容器類似，啟動(dòng)一個(gè)別名為sentinel的容器

$ docker run -it --name sentinel -p 26379:26379 -v /root/sentinel.conf:/usr/local/etc/redis/sentinel.conf -d redis /bin/bash

運(yùn)行哨兵

# 進(jìn)入容器
$ docker exec -it sentinel bash
 
# 創(chuàng)建日志目錄和文件
$ mkdir /var/log/redis
$ touch /var/log/redis/sentinel.log
 
# 啟動(dòng)哨兵
redis-sentinel /usr/local/etc/redis/sentinel.conf 
 
# 查看日志，哨兵成功監(jiān)聽到一主和兩從的機(jī)器
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.416 # +monitor master mymaster 35.236.172.131 6379 quorum 2
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.418 * +slave slave 35.201.200.251:6379 35.201.200.251 6379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.421 * +slave slave 34.80.172.42:6379 34.80.172.42 6379 @ mymaster 35.236.172.131 6379

在另外兩臺機(jī)器上按照同樣的方法在一個(gè)容器中運(yùn)行sentinel，sentinel都使用相同的配置文件。

驗(yàn)證failover(故障轉(zhuǎn)移)

為了驗(yàn)證哨兵機(jī)制下的自動(dòng)主從切換，我們將主上的redis進(jìn)程kill掉。

稍等幾秒鐘后，就有另外一臺從升級為主機(jī)，實(shí)驗(yàn)時(shí)是第三臺機(jī)器，也就是redis-3升級為了主，用info命令查詢可以看到redis-3服務(wù)器的角色變成的master。說明自動(dòng)主從切換成功。

127.0.0.1:6379> info
...
# Replication
role:master
...

然后重新啟動(dòng)之前被kill掉的master服務(wù)器，啟動(dòng)后用info命令查看，可以發(fā)現(xiàn)其變成了redis-3的從服務(wù)器。

下面這段日志，描述了35.236.172.131作為主啟動(dòng)，執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移的master sentinel選舉，執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移，建立新的主從關(guān)系。

root@4355ca3260c5:/var/log/redis# cat sentinel.log 
17:X 11 Jul 2019 13:25:55.395 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
17:X 11 Jul 2019 13:25:55.395 # Redis version=5.0.5, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=17, just started
17:X 11 Jul 2019 13:25:55.395 # Configuration loaded
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.398 * Running mode=sentinel, port=26379.
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.398 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.416 # Sentinel ID is 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.416 # +monitor master mymaster 35.236.172.131 6379 quorum 2
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.418 * +slave slave 35.201.200.251:6379 35.201.200.251 6379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 13:25:55.421 * +slave slave 34.80.172.42:6379 34.80.172.42 6379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 13:26:25.460 # +sdown slave 35.201.200.251:6379 35.201.200.251 6379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:04:23.390 * +sentinel sentinel 09aa7d2098ad2dc52e6e07d7bc6670f00f5ff3e3 172.17.0.3 26379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:04:25.418 * +sentinel-invalid-addr sentinel 09aa7d2098ad2dc52e6e07d7bc6670f00f5ff3e3 172.17.0.3 26379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:04:25.418 * +sentinel sentinel 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1 172.17.0.3 26379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:04:25.456 * +sentinel-address-switch master mymaster 35.236.172.131 6379 ip 172.17.0.3 port 26379 for 09aa7d2098ad2dc52e6e07d7bc6670f00f5ff3e3
18:X 11 Jul 2019 14:08:34.338 * +sentinel-invalid-addr sentinel 09aa7d2098ad2dc52e6e07d7bc6670f00f5ff3e3 172.17.0.3 26379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:08:34.338 * +sentinel sentinel 28d3c0e636fa29ac9fb5c3cc2be00432c1b0ead9 172.17.0.3 26379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:08:36.236 * +sentinel-address-switch master mymaster 35.236.172.131 6379 ip 172.17.0.3 port 26379 for 09aa7d2098ad2dc52e6e07d7bc6670f00f5ff3e3
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.151 # +sdown master mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.214 # +odown master mymaster 35.236.172.131 6379 #quorum 4/2
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.214 # +new-epoch 1
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.214 # +try-failover master mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.235 # +vote-for-leader 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1 1
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.235 # 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1 voted for 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1 1
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.235 # 28d3c0e636fa29ac9fb5c3cc2be00432c1b0ead9 voted for 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1 1
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.235 # 09aa7d2098ad2dc52e6e07d7bc6670f00f5ff3e3 voted for 7d9a7877d4cffb6fec5877f605b975e00e7953c1 1
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.294 # +elected-leader master mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.294 # +failover-state-select-slave master mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.394 # -failover-abort-no-good-slave master mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:12.453 # Next failover delay: I will not start a failover before Thu Jul 11 14:17:12 2019
18:X 11 Jul 2019 14:11:13.050 # +config-update-from sentinel 28d3c0e636fa29ac9fb5c3cc2be00432c1b0ead9 172.17.0.3 26379 @ mymaster 35.236.172.131 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:13.050 # +switch-master mymaster 35.236.172.131 6379 34.80.172.42 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:13.050 * +slave slave 35.201.200.251:6379 35.201.200.251 6379 @ mymaster 34.80.172.42 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:13.050 * +slave slave 35.236.172.131:6379 35.236.172.131 6379 @ mymaster 34.80.172.42 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:43.077 # +sdown slave 35.236.172.131:6379 35.236.172.131 6379 @ mymaster 34.80.172.42 6379
18:X 11 Jul 2019 14:11:43.077 # +sdown slave 35.201.200.251:6379 35.201.200.251 6379 @ mymaster 34.80.172.42 6379
18:X 12 Jul 2019 01:54:05.142 # -sdown slave 35.236.172.131:6379 35.236.172.131 6379 @ mymaster 34.80.172.42 6379
18:X 12 Jul 2019 01:54:15.087 * +convert-to-slave slave 35.236.172.131:6379 35.236.172.131 6379 @ mymaster 34.80.172.42 6379

redis通過主從復(fù)制來實(shí)現(xiàn)高可用，但是發(fā)生故障時(shí)需要人工進(jìn)行主從切換，效率低下。哨兵機(jī)制實(shí)現(xiàn)了redis主從的自動(dòng)切換，提高了redis集群的可用性，提高了redis集群的故障轉(zhuǎn)移效率。

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