Docker搭建Redis分片集群

Redis分片集群(Redis Cluster)是Redis官方提供的分布式解决方案，它允许数据自动分布在多个Redis节点上，提供高性能、高可用的Redis服务。

主从和哨兵可以解决高可用、高并发读的问题。但是依然有两个问题没有解决：

• 海量数据存储问题

• 高并发写的问题

使用分片集群可以解决上述问题，如图:

1.环境

目的：

搭建redis的分片集群（三主三从）

centos7、redis6.2.4、MobaXterm

2.搭建步骤

1.创建挂载目录和添加配置文件

使用命令创建挂载目录：

mkdir -p redis-demo/cluster7001/conf redis-demo/cluster7001/data \
redis-demo/cluster7002/conf redis-demo/cluster7002/data \
redis-demo/cluster7003/conf redis-demo/cluster7003/data \
redis-demo/cluster7004/conf redis-demo/cluster7004/data \
redis-demo/cluster7005/conf redis-demo/cluster7005/data \
redis-demo/cluster7006/conf redis-demo/cluster7006/data

添加配置文件redis.conf

vi redis-demo/cluster7001/conf/redis.conf

port 7001
#redis 访问密码
#requirepass 123456
#redis 访问Master节点密码
#masterauth 123456
# 关闭保护模式
protected-mode no
# 开启集群
cluster-enabled yes
# 集群节点配置
cluster-config-file nodes.conf
# 超时
cluster-node-timeout 5000
# 绑定地址
bind 0.0.0.0
# 让redis后台运行
daemonize no
# 注册的实例ip
replica-announce-ip 192.168.206.180
# 保护模式
protected-mode no
# 数据库数量
databases 1
# 日志文件路径
logfile "/data/redis.log"

2.创建Redis容器

创建网络：

docker network create redis-cluster

创建容器：

其中：-p 17001:17001为Redis 集群总线端口（节点间通信用，通常是 服务端口 + 10000）。必须添加，否则无法创建集群。

docker run -d \
--name cluster7001 \
--net redis-cluster \
-p 7001:7001 \
-p 17001:17001 \
--privileged=true \
-v /home/hl/redis-demo/cluster7001/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf \
-v /home/hl/redis-demo/cluster7001/data:/data \
redis:6.2.4 redis-server /etc/redis/redis.conf

查看容器：

docker ps

创建成功以后每个节点的data目录下会自动生成nodes.conf文件:

3.配置集群(Redis5.0以后 )

使用下述命令进入随便一个节点中并执行集群配置命令：

docker exec -it cluster7001 /bin/bash

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.206.180:7001 192.168.206.180:7002 192.168.206.180:7003 192.168.206.180:7004 192.168.206.180:7005 192.168.206.180:7006

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

如下图：集群搭建成功，哈希槽也是16384个

3.测试

3.1 散列插槽

使用redis-cli -c -p 7001连接redis

如下图：

验证了数据是依据key的有效部分经过CRC16处理存储到哈希槽中，每个节点包含相应范围的哈希槽。

若想要相同的数据结构存储到同一节点上，可以设置{}相同的有效部分。

3.2 集群伸缩

1.新增节点

重新创建并启动一个容器，使用下述命令将7007加入到集群

redis-cli --cluster add-node  192.168.206.180:7007 192.168.206.180:7001

最后我们可以看到7007已经加入到了集群：

查看集群：

redis-cli -p 7001 cluster nodes

新加入的节点默认为master节点，且并没有自动分配插槽。

2.转移插槽 

我们计划将7001的0-3000的插槽转移给7007：

建立连接：

redis-cli --cluster reshard 192.168.206.180:7001

询问要移动多少个插槽，我们计划是3000个：

哪个node来接收这些插槽？

插槽是从哪里移动过来的？

• all：代表全部，也就是三个节点各转移一部分

• 具体的id：目标节点的id

• done：没有了

确认要转移吗？输入yes：

下面就转移完成了，查看集群信息：

原来7001中的数据也随着插槽转移到了7007

3.3 故障转移

当集群中有一个master宕机

1.自动故障转移

        自动故障转移类似于哨兵机制，当节点宕机，其他节点认为其客观下线后会重新选取一个slave为新的master，且恢复后会自动下降为slave：

停止容器，如下图7001确认下线，7006被提升为新的master：

重启容器，7001上线，自动下降为slave：

2.手动故障转移

利用cluster failover命令可以手动让集群中的某个master宕机，切换到执行cluster failover命令的这个slave节点，实现无感知的数据迁移。其流程如下：

这种failover命令可以指定三种模式：

• 缺省：默认的流程，如图1~6歩

• force：省略了对offset的一致性校验

• takeover：直接执行第5歩，忽略数据一致性、忽略master状态和其它master的意见

我们将在7001这个slave节点执行手动故障转移，使其重新成为master，7006下降为slave

步骤如下：

1）利用redis-cli连接7001这个节点

2）执行cluster failover命令