【干货】Docker化高可用redis集群 -- Redis中国用户组（CRUG）

最近遇到部分系统因为redis服务挂掉，导致部分服务不可用。所以希望搭建一个redis集群镜像，把原先散落各处的redis服务器统一管理起来，并且保障高可用和故障自动迁移。

1 redis集群分类

大家都知道redis集群有两种：

一种是redis sentinel，高可用集群，同时只有一个master，各实例数据保持一致；

一种是redis cluster，分布式集群，同时有多个master，数据分片部署在各个master上。基于我们的需求和redis本身技术的成熟度，本次要搭建的是redis sentinel。

关于它的介绍：

Redis 的 Sentinel 系统用于管理多个 Redis 服务器（instance），该系统执行以下三个任务：

监控（Monitoring）： Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。
提醒（Notification）：当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时， Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。
自动故障迁移（Automatic failover）：当一个主服务器不能正常工作时， Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作，它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器，并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器；当客户端试图连接失效的主服务器时，集群也会向客户端返回新主服务器的地址，使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

2 制作镜像

整个集群可以分为一个master，N个slave，M个sentinel，本次以2个slave和3个sentinel为例：

首先增加redis.conf

##redis.conf##redis-0,默认为masterport $redis\_port##授权密码，请各个配置保持一致##暂且禁用指令重命名##rename-command##开启AOF，禁用snapshotappendonly yes#slaveof redis-master $master\_portslave-read-only yes

默认为master，#slaveof注释去掉后变为slave，这里固化了master的域名redis-master。

增加sentinel.conf

port $sentinel_portdir ”/tmp”##sentinel监控的redis的名字、IP和端口，最后一个数字是sentinel做决策的时候需要投赞同票的最少的sentinel的数量。sentinel monitor mymaster redis-master $master_port 2##选项指定了在执行故障转移时，最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步，这个数字越小，完成故障转移所需的时间就越长。sentinel config-epoch mymaster 1sentinel leader-epoch mymaster 1sentinel current-epoch 1

增加启动脚本，根据入参判断启动master，slave，sentinel

cd /dataredis_role=$1echo $redis_roleif [ $redis_role = ”master” ] ; then echo ”master” sed -i ”s/$redis_port/$redis_port/g” redis.conf redis-server /data/redis.confelif [ $redis_role = ”slave” ] ; then echo ”slave” sed -i ”s/$redis_port/$redis_port/g” redis.conf sed -i ”s/#slaveof/slaveof/g” redis.conf sed -i ”s/$master_port/$master_port/g” redis.conf redis-server /data/redis.confelif [ $redis_role = ”sentinel” ] ; then echo ”sentinel” sed -i ”s/$sentinel_port/$sentinel_port/g” sentinel.conf sed -i ”s/$master_port/$master_port/g” sentinel.conf redis-sentinel /data/sentinel.confelse echo ”unknow role!” fi #ifend

其中$redis_port和$master_port,$sentinel_port都是取自环境变量，通过Docker启动时候传入。

编写Dockerfile

FROM redis:3-alpineMAINTAINER voidman COPY Shanghai /etc/localtimeCOPY redis.conf /data/redis.confCOPY sentinel.conf /data/sentinel.confCOPY start.sh /data/start.shRUN chmod +x /data/start.shRUN chown redis:redis /data/*ENTRYPOINT \["sh","/data/start.sh"\] CMD \["master"\]

选取redis-alpine镜像作为基础镜像，因为它非常小，只有9M，修改时区和把一些配置拷贝进去后，变更下权限和用户组，因为基础镜像是redis用户组。ENTRYPOINT和CMD组合，默认以master方式启动。

build完成后，镜像只有15M。

3 启动 采用docker-compose格式：

首先启动master，传入端口16379，host模式，在启动slave，成为16379 master 的slave，并且设置调度策略为尽可能分散的方式，sentinels也类似。

4 测试

java客户端测试（片段）：

//初始化 Set sentinels = new HashSet(16); sentinels.add("redis-sentinel1.aliyun.com:16381"); sentinels.add("redis-sentinel2.aliyun.com:16381"); sentinels.add("redis-sentinel3.aliyun.com:16381"); GenericObjectPoolConfig config = new GenericObjectPoolConfig(); config.setBlockWhenExhausted(true); config.setMaxTotal(10); config.setMaxWaitMillis(1000l); config.setMaxIdle(25); config.setMaxTotal(32); jedisPool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels, config);

//不停读写 while (true) { AegisRedis.set(“testSentinel”, ”ok”); System.err.println(AegisRedis.get(“testSentinel”)); Thread.sleep(3000); }

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sentinel挂掉测试

此时kill掉一台sentinel，会提示：

严重: Lost connection to Sentinel at redis-sentinel2.aliyun.com:16381. Sleeping 5000ms and retrying.

数据正常读写，当把所有sentinel都kill掉后，任然能够正常读写，并且不断在重连sentinel，说明sentinel只是重新选取master和failover时才顶用，一旦选好后，及时全挂了，redis也能照常运行。

而如果这是重新去初始化redisPool的时候，会报错：

sentinel之间不需要相互配置，大家都通过订阅master和slave的sentinel:hello 频道，上报自己的ip，port等信息，然后每个sentinel就都维护了一份已知的sentinel列表。

slave 挂掉测试

此时kill掉一台slave，对客户端没有任何影响，也不会有感知，master会有失联日志：

2016/4/14 下午4:31:336:M 14 Apr 16:31:33.698 # Connection with slave ip_address:16380 lost.

sentinel也有日志：

2016/4/14 下午4:30:397:X 14 Apr 16:30:39.852 # -sdown slave ip_address:16380 ip_address 16380 @ mymaster ip_address 163792016/4/14 下午4:32:037:X 14 Apr 16:32:03.786 # +sdown slave ip_address:16380 ip_address 16380 @ mymaster ip_address 16379

此时恢复那台slave

2016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.441 Connecting to MASTER redis-master:163792016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.449 MASTER <-> SLAVE sync started2016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.449 Non blocking connect for SYNC fired the event.2016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.449 Master replied to PING, replication can continue…2016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.449 Partial resynchronization not possible (no cached master)2016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.450 Full resync from master: 0505a8e1049095ce597a137ae1161ed4727533d3:845582016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.462 SLAVE OF ip_address:16379 enabled (user request from ’id=3 addr=ip_address2:57122 fd=10 name=sentinel-11d82028-cmd age=0 idle=0 flags=x db=0 sub=0 psub=0 multi=3 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=36 oll=0 omem=0 events=rw cmd=exec’)2016/4/14 下午4:36:579:S 14 Apr 16:36:57.462 # CONFIG REWRITE executed with success.2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.451 Connecting to MASTER ip_address:163792016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.451 MASTER <-> SLAVE sync started2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.451 Non blocking connect for SYNC fired the event.2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.451 Master replied to PING, replication can continue…2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.451 Partial resynchronization not possible (no cached master)2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.453 Full resync from master: 0505a8e1049095ce597a137ae1161ed4727533d3:847212016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.532 MASTER <-> SLAVE sync: receiving 487 bytes from master2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.532 MASTER <-> SLAVE sync: Flushing old data2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.532 MASTER <-> SLAVE sync: Loading DB in memory2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.532 MASTER <-> SLAVE sync: Finished with success2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.537 Background append only file rewriting started by pid 122016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.563 AOF rewrite child asks to stop sending diffs.2016/4/14 下午4:36:5812:C 14 Apr 16:36:58.563 Parent agreed to stop sending diffs. Finalizing AOF…2016/4/14 下午4:36:5812:C 14 Apr 16:36:58.563 Concatenating 0.00 MB of AOF diff received from parent.2016/4/14 下午4:36:5812:C 14 Apr 16:36:58.563 SYNC append only file rewrite performed2016/4/14 下午4:36:5812:C 14 Apr 16:36:58.564 AOF rewrite: 0 MB of memory used by copy-on-write2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.652 Background AOF rewrite terminated with success2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.653 Residual parent diff successfully flushed to the rewritten AOF (0.00 MB)2016/4/14 下午4:36:589:S 14 Apr 16:36:58.653 Background AOF rewrite finished successfully

马上从master恢复数据，最终保持一致。

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挂掉master

此时客户端出现异常：

Caused by: redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException: java.net.ConnectException: Connection refused

并且sentinel开始发现这个情况，首先主观判断master(ip_address 16379)已经挂了，然后通过询问其他sentinel，是否master挂了，判断得到2个sentinel都认为master挂了（这里的2个为之前sentinel.conf中配置，一般建议选择多余一半的sentinel的个数），此时客观判断master挂了。开始新的一轮master投票，投票给了ip_address:16380，进行failover，完成后切换至新主。并且通知其余slave，有了新主。以下是详细日志：注意的是，再选取过程中，出现了短暂的客户端不可用。

此时若老master恢复后，发现自己被sentinel定义为新master的slave，所以只能乖乖的变成slave，从master同步一下数据，保证数据一致性。

5 总结

总的来说,只要集群中有一台redis实例存活，集群就能对外提供服务，而sentinel只会在master或slave挂掉才会有实际的作用。
这次的镜像大小只有15M，非常小。采用启动时配置角色和端口，包括master，slave，和sentinel3个角色，通过服务编排启动一个redis集群。

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