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前言

最新在学习Docker，不由自主的深深爱上了它，同时在整理SpringBoot相关资料的时候，整理到redis这块儿，就想搭建个redis的集群，做做相关的测试，写写记录；然后就把Docker给拽进来搭建一个用于测试使用的redis集群，借机顺便也学习巩固一下Docker相关的知识。

Redis集群原理

可参考以下资料，原理其实相对比较好理解
三张图秒懂Redis集群设计原理
redis集群原理

准备工作
  • 安装Docker
  • 下载redis源码包
    mkdir /usr/local/redis_docker
cd /usr/local/redis_docker
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.1.tar.gz
  • 解压
    tar -xzf redis-4.0.1.tar.gz
  • 安装gcc
    yum install -y gcc-c++
  • 编译
    make
#如果报错，可以尝试:make MALLOC=libc
  • 配置redis.conf
    vim /usr/local/redis_docker/redis-4.0.1/redis.conf
    以下是配置文件中相关的点，请一一对着修改即可
    • ip绑定
      bind 0.0.0.0

      0.0.0.0为不绑定ip

    • 设置密码
      requirepass 123456789

      123456789为密码

    • 主从复制的验证密码
      masterauth 123456789

      123456789为验证密码

    • 日志文件
      logfile “/usr/local/redis/logs/redis-server.log”

      /usr/local/redis/logs/redis-server.log为日志文件的路径

    • 开启集群配置
      cluster-enabled yes
    • 集群配置文件
      cluster-config-file nodes-6379.conf
    • 集群超时时间
      cluster-node-timeout 15000
Redis基础镜像创建
  • 编写镜像生成文件(Dockerfile)
    cd /usr/local/redis_docker
vim Dockerfile
    在文件下拷贝一下内容
    #指定基础镜像
FROM centos:7

#镜像作者
MAINTAINER lupf "397729842@qq.com"

#定义路径的环境变量
ENV REDIS_HOME /usr/local

#将Dockerfile同级目录下的redis-4.0.1.tar.gz复制到镜像的根目录
ADD redis-4.0.1.tar.gz /

#创建安装目录，根据环境变量信息，实际的创建目录为:/usr/local/redis
RUN mkdir -p $REDIS_HOME/redis

#将Dockerfile同级目录下redis-4.0.1中的redis配置文件拷贝到容器的/usr/local/redis目录中
ADD redis-4.0.1/redis.conf $REDIS_HOME/redis/

#更新镜像的yum
RUN yum -y update

#安装gcc相关编译工具
RUN yum install -y gcc make

#指定工作目录
WORKDIR /redis-4.0.1

#执行编译
RUN make

#移动编译后的redis-server到容器相关的目录
RUN mv /redis-4.0.1/src/redis-server  $REDIS_HOME/redis/

#移动到上一级
WORKDIR /

#删除解压文件
RUN rm -rf /redis-4.0.1

#删除对于的工具
RUN yum remove -y gcc make

#添加数据卷
#/usr/local/redis/logs/redis-server.log
#此目录需要和redis.conf中logfile一致
VOLUME ["/usr/local/redis/logs"]

#暴露6379的端口
EXPOSE 6379
  • 编译生成镜像
    docker build -t lupf/redis-cluster .

    注意，后面还有一个. 这个.表示当前目录下的Dockerfile

创建Redis节点镜像
  • 创建目录
    mkdir /usr/local/redis_docker/redis-node
cd /usr/local/redis_docker/redis-node
  • 编写节点镜像文件
    vim Dockerfile
    FROM lupf/redis-cluster:latest

MAINTAINER lupf "397729842@qq.com"

ENTRYPOINT ["/usr/local/redis/redis-server", "/usr/local/redis/redis.conf"]
  • 编译生成节点镜像
    docker build -t lupf/redis-node .
  • 查看镜像目录
    docker images
配置集群
集群操作说明
	CLUSTER INFO 打印集群的信息 
	CLUSTER NODES 列出集群当前已知的所有节点（node），以及这些节点的相关信息。  
	   
	//节点(node) 
	CLUSTER MEET <ip> <port> 将 ip 和 port 所指定的节点添加到集群当中，让它成为集群的一份子。 
	CLUSTER FORGET <node_id> 从集群中移除 node_id 指定的节点。 
	CLUSTER REPLICATE <node_id> 将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。 
	CLUSTER SAVECONFIG 将节点的配置文件保存到硬盘里面。  
	   
	//槽(slot) 
	CLUSTER ADDSLOTS <slot> [slot ...] 将一个或多个槽（slot）指派（assign）给当前节点。 
	CLUSTER DELSLOTS <slot> [slot ...] 移除一个或多个槽对当前节点的指派。 
	CLUSTER FLUSHSLOTS 移除指派给当前节点的所有槽，让当前节点变成一个没有指派任何槽的节点。 
	CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node_id> 将槽 slot 指派给 node_id 指定的节点，如果槽已经指派给另一个节点，那么先让另一个节点删除该槽>，然后再进行指派。 
	CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node_id> 将本节点的槽 slot 迁移到 node_id 指定的节点中。 
	CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 从 node_id 指定的节点中导入槽 slot 到本节点。 
	CLUSTER SETSLOT <slot> STABLE 取消对槽 slot 的导入（import）或者迁移（migrate）。  
	   
	//键 (key) 
	CLUSTER KEYSLOT <key> 计算键 key 应该被放置在哪个槽上。 
	CLUSTER COUNTKEYSINSLOT <slot> 返回槽 slot 目前包含的键值对数量。 
	CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count> 返回 count 个 slot 槽中的键。
启动镜像

  • 启动各个节点容器

    docker run -d --name redis-node-7000 -p 7000:6379 lupf/redis-node
docker run -d --name redis-node-7001 -p 7001:6379 lupf/redis-node
docker run -d --name redis-node-7002 -p 7002:6379 lupf/redis-node
docker run -d --name redis-node-7003 -p 7003:6379 lupf/redis-node
docker run -d --name redis-node-7004 -p 7004:6379 lupf/redis-node
docker run -d --name redis-node-7005 -p 7005:6379 lupf/redis-node

    宿主机7000-7005 6个端口分别映射到对应的6个容器

  • 查看docker下容器的状态
    docker ps 在这里插入图片描述

  • 查看容器内网下关联的IP
    docker inspect 容器ID(根据自己的实际情况填) | grep IPAddress

    docker inspect ff0dcb60a2f8 6cc62feebc45 a1dc7363e199 f4948f478ca8 cc27bf11c74f 251760674d99 | grep IPAddress

    其中ff0dcb60a2f8 6cc62feebc45 a1dc7363e199 f4948f478ca8 cc27bf11c74f 251760674d99为容器的ID，请根据个人的实际情况填写

    在这里插入图片描述

  • 解析宿主机与容器的ip映射关系

    宿主机(ip 端口)容器(ip 端口)
    192.168.1.208:7000172.17.0.4:6379
    192.168.1.208:7001172.17.0.5:6379
    192.168.1.208:7002172.17.0.6:6379
    192.168.1.208:7003172.17.0.7:6379
    192.168.1.208:7004172.17.0.8:6379
    192.168.1.208:7005172.17.0.9:6379
节点配置
  • 任意进入一个redis
    redis-cli -p 7000
auth 123456789
  • 添加节点
    将以下所有的redis服务都添加到redis集群的节点
    CLUSTER MEET 172.17.0.4 6379
CLUSTER MEET 172.17.0.5 6379
CLUSTER MEET 172.17.0.6 6379
CLUSTER MEET 172.17.0.7 6379
CLUSTER MEET 172.17.0.8 6379
CLUSTER MEET 172.17.0.9 6379
  • 查看节点
    CLUSTER NODES
    由于当前只是添加了节点，没有分配槽点，也没有配置主从关联关系，所以集群并没有生效
配置槽点
  • 配置添加的脚本
    cd /usr/local/redis_docker
vim addslots.sh
    添加以下配置
    #!/bin/bash
#将0-5461的槽点配置在172.17.0.4:6379（宿主机127.0.0.1:7000）的redis上
n=0
for ((i=n;i<=5461;i++))
do
   /usr/local/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 -a 123456789  CLUSTER ADDSLOTS $i
done

#将5462-10922的槽点配置在172.17.0.5:6379（宿主机127.0.0.1:7001）的redis上
n=5462
for ((i=n;i<=10922;i++))
do
   /usr/local/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7001 -a 123456789  CLUSTER ADDSLOTS $i
done

#将10923-16383的槽点配置在172.17.0.6:6379（宿主机127.0.0.1:7002）的redis上
n=10923
for ((i=n;i<=16383;i++))
do
   /usr/local/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7002 -a 123456789  CLUSTER ADDSLOTS $i
done
  • 执行shell脚本并查看结果
    sh vim addslots.sh
主从高可用
  • 问题分析
    根据上面的配置及下图分析；三主确实没有问题，16383个槽点也分别分散到各个redis服务中去了，集群的状态也没有问题，但是有没有发现，剩下的3个绿色的redis服务也都是主节点，切未分配槽点，也没有配置主从关联；因此现有的三个主redis服务只要有一个出现问题，整个集群奇偶失效了；下面来配置主从关联。
    ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20190307234312284.png
  • 主从管理配置
    • 主从关系关联表(左边为主，对应右边为从)
      redis主redis(宿主)从redis从redis(宿主)
      172.17.0.4:6379127.0.0.1:7000172.17.0.7:6379127.0.0.1:7003
      172.17.0.5:6379127.0.0.1:7001172.17.0.8:6379127.0.0.1:7004
      172.17.0.6:6379127.0.0.1:7002172.17.0.9:6379127.0.0.1:7005
  • 编写配置关联脚本
    映射关系请参考以上表格
    vi addSlaveNodes.sh
    #CLUSTER REPLICATE后面跟的是172.17.0.4:6379的集群ID
/usr/local/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7003 -a 123456789 CLUSTER REPLICATE ae3f32ffe860ab89b7f7e8f3c33e3f83a9b49226
#CLUSTER REPLICATE后面跟的是172.17.0.5:6379的集群ID
/usr/local/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7004 -a 123456789 CLUSTER REPLICATE b727870ce91ad7389ab62d9088d4146947002af9
#CLUSTER REPLICATE后面跟的是172.17.0.6:6379的集群ID
/usr/local/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7005 -a 123456789 CLUSTER REPLICATE 6c19857b5bbf4cbd91f3b2b11e9d055e9e288f87
  • 执行并查看接错


    由此可见，主从关系已经创建成功
高可用测试
  • 测试方案
  • 测试结果
  • 恢复刚刚测试的节点
读写测试

集群读写正常

测试连接不上的问题说明

按以上的创建方式，docker使用的是默认的bridge模式网络，即容器和宿主机有各自独立的网段，宿主机是192.168.0.1的网段，而虚拟机则是172.17.0.1的网段；由于所有的集群容器都是在一台宿主机上，使用的同一个网卡，因此，在宿主机下访问这个集群是没有任何问题的；但是(这里要翻车了)，如果我们使用其他局域网的ip（如192.168.1.100）访问，就会出现连接不上的情况；为什么会出现这样的情况呢，简单说明一下，上面我们添加集群节点的时候，是使用172.17.0.4 —172.17.0.9这个容器的ip加入的，虽然启动容器的时候，容器和宿主机是有做端口映射的，但实际在redis内部切换集群节点的时候是访问的172.17.0.1这个网段的ip，因此就会出现比如192.168.1.100这台访问集群的时候，其实连接的是172.17.0.4—172.17.0.9这个之间的ip，由于不是在一个局域网，因此就会出现连接不上的问题。
如何能解决这个问题呢，其实，我们根本不需要解决，这里只是学习，明白为什么出现这个情况就好了，实际的开发及使用中，如果我们按这样的方式搭建集群，其实一点作用都没有，既没有解决高可用，也没有解决负载的问题；肯定是使用不同的6台机器（如192.168.1.208—192.168.1.213）去做集群，然后我们添加集群节点的时候，就不用使用容器的ip端口去添加了，而是使用192.168.1.208—192.168.1.213这段ip去添加，这样就可以满足192.168.1.100这台机器的正常访问了。

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