環境配置

Docker 18.x
Docker-Compose 3.7
Redis 6.2.5

主從（Master-Slave）模式

主從復制模式中包含一個主數據庫實例（master）與一個或多個從數據庫實例（slave），如下圖

客戶端可對主數據庫進行讀寫操作，對從數據庫進行讀操作，主數據庫寫入的數據會實時自動同步給從數據庫。

主從模式的具體工作機制

slave啟動后，向master發送SYNC命令，master接收到SYNC命令后通過bgsave保存快照（即上文所介紹的RDB持久化），并使用緩沖區記錄保存快照這段時間內執行的寫命令

master將保存的快照文件發送給slave，并繼續記錄執行的寫命令

slave接收到快照文件后，加載快照文件，載入數據

master快照發送完后開始向slave發送緩沖區的寫命令，slave接收命令并執行，完成復制初始化

此后master每次執行一個寫命令都會同步發送給slave，保持master與slave之間數據的一致性

主從模式的特點

• 主服務器負責接收寫請求
• 從服務器負責接收讀請求
• 從服務器的數據由主服務器復制過去。主從服務器的數據是一致的

主從模式的優點

• 讀寫分離(主服務器負責寫，從服務器負責讀)
• 高可用(某一臺從服務器掛了，其他從服務器還能繼續接收請求，不影響服務)
• 處理更多的并發量(每臺從服務器都可以接收讀請求，讀QPS就上去了)

主從模式的缺點

• 不具備自動容錯與恢復功能，master或slave的宕機都可能導致客戶端請求失敗，需要等待機器重啟或手動切換客戶端IP才能恢復
• master宕機，如果宕機前數據沒有同步完，則切換IP后會存在數據不一致的問題
• 難以支持在線擴容，Redis的容量受限于單機配置

主從同步

主從架構的特點之一：主服務器和從服務器的數據是一致的。
主從同步的2種情況

完整的同步

從服務器向主服務器發送PSYNC命令
收到PSYNC命令的主服務器執行BGSAVE命令，在后臺生成一個RDB文件。并用一個緩沖區來記錄從現在開始執行的所有寫命令。
當主服務器的BGSAVE命令執行完后，將生成的RDB文件發送給從服務器，從服務器接收和載入RBD文件。將自己的數據庫狀態更新至與主服務器執行BGSAVE命令時的狀態。
主服務器將所有緩沖區的寫命令發送給從服務器，從服務器執行這些寫命令，達到數據最終一致性。

部分重同步

主從服務器的復制偏移量 主服務器每次傳播N個字節，就將自己的復制偏移量加上N
從服務器每次收到主服務器的N個字節，就將自己的復制偏移量加上N
通過對比主從復制的偏移量，就很容易知道主從服務器的數據是否處于一致性的狀態！

Docker-Compose

https://gitee.com/shentuzhigang/mini-project/tree/master/docker-compose/redis-master-slave

version: "3.7" services: redis1:image: redis:latestcontainer_name: redis1command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6376:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.81redis2:image: redis:latestcontainer_name: redis2command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf --replicaof 192.168.88.81 6379"depends_on:- redis1environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6377:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.82redis3:image: redis:latestcontainer_name: redis3command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf --replicaof 192.168.88.81 6379"depends_on:- redis1environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6378:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.83 networks:redis-cluster-net:external: truename: redis-cluster-net

哨兵 Sentinel 模式

Redis 的 Sentinel 系統用于管理多個 Redis 服務器（instance）， 該系統執行以下三個任務：

• 監控（Monitoring）： Sentinel 會不斷地檢查你的主服務器和從服務器是否運作正常。
• 提醒（Notification）： 當被監控的某個 Redis 服務器出現問題時， Sentinel 可以通過 API 向管理員或者其他應用程序發送通知。
• 自動故障遷移（Automatic failover）： 當一個主服務器不能正常工作時， Sentinel 會開始一次自動故障遷移操作， 它會將失效主服務器的其中一個從服務器升級為新的主服務器， 并讓失效主服務器的其他從服務器改為復制新的主服務器； 當客戶端試圖連接失效的主服務器時， 集群也會向客戶端返回新主服務器的地址， 使得集群可以使用新主服務器代替失效服務器。

Redis Sentinel 是一個分布式系統， 你可以在一個架構中運行多個 Sentinel 進程（progress）， 這些進程使用流言協議（gossip protocols)來接收關于主服務器是否下線的信息， 并使用投票協議（agreement protocols）來決定是否執行自動故障遷移， 以及選擇哪個從服務器作為新的主服務器。

哨兵模式基于主從復制模式，只是引入了哨兵來監控與自動處理故障。如圖

Docker-Compose

哨兵容器應該等待redis容器先啟動,使用depends_on控制

version: "3.7" services: redis1:image: redis:latestcontainer_name: redis1command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6376:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.81redis2:image: redis:latestcontainer_name: redis2command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf --replicaof 192.168.88.81 6379"depends_on:- redis1environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6377:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.82redis3:image: redis:latestcontainer_name: redis3command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf --replicaof 192.168.88.81 6379"depends_on:- redis1environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6378:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.83redis-sentinel1:image: redis:latestcontainer_name: redis-sentinel1command: /bin/bash -c "redis-sentinel /usr/local/etc/redis/redis-sentinel.conf"depends_on:- redis1- redis2- redis3environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6373:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.84redis-sentinel2:image: redis:latestcontainer_name: redis-sentinel2command: /bin/bash -c "redis-sentinel /usr/local/etc/redis/redis-sentinel.conf"depends_on:- redis1- redis2- redis3environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6374:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.85redis-sentinel3:image: redis:latestcontainer_name: redis-sentinel3command: /bin/bash -c "redis-sentinel /usr/local/etc/redis/redis-sentinel.conf"depends_on:- redis1- redis2- redis3environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6375:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.86 networks:redis-cluster-net:external: truename: redis-cluster-net

redis-sentinel.conf

sentinel monitor mymaster 192.168.88.81 6379 2

設置哨兵監控的主服務器和odown數(sdown數累計達到odown即開啟故障轉移主從切換) sentinel monitor
mymaster 192.168.11.128 6379 2
x秒不回應即單sentinel判定為sdown sentinel down-after-milliseconds
單次故障轉移最長時間,超過則認定為故障轉移失敗 sentinel failover-timeout mymaster 10000
當發生failover主備切換時最多可以有多少個slave同時對新的master同步,數字越小favilover越快.通常設為1
sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
哨兵啟動后自動寫入的唯一id,每個sentinel不一樣,故不能用同一份配置文件 sentinel myid

Redis Cluster 集群模式

Redis 集群是一個可以在多個 Redis 節點之間進行數據共享的設施（installation）。

Redis 集群不支持那些需要同時處理多個鍵的 Redis 命令， 因為執行這些命令需要在多個 Redis 節點之間移動數據， 并且在高負載的情況下， 這些命令將降低 Redis 集群的性能， 并導致不可預測的行為。

Redis 集群通過分區（partition）來提供一定程度的可用性（availability）： 即使集群中有一部分節點失效或者無法進行通訊， 集群也可以繼續處理命令請求。

Redis 集群提供了以下兩個好處：

• 將數據自動切分（split）到多個節點的能力。
• 當集群中的一部分節點失效或者無法進行通訊時， 仍然可以繼續處理命令請求的能力。

Docker-Compose

version: "3.7" services: redis1:image: redis:latestcontainer_name: redis1command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6376:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.81redis2:image: redis:latestcontainer_name: redis2command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6377:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.82redis3:image: redis:latestcontainer_name: redis3command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6378:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.83redis4:image: redis:latestcontainer_name: redis4command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6373:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.84redis5:image: redis:latestcontainer_name: redis5command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6374:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.85redis6:image: redis:latestcontainer_name: redis6command: /bin/bash -c "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"environment:REDIS_PASSWORD: 123456ports:- 6375:6379volumes:- type: bindsource: /root/redis-cluster/redistarget: /usr/local/etc/redisnetworks:redis-cluster-net:ipv4_address: 192.168.88.86 networks:redis-cluster-net:external: truename: redis-cluster-net

啟動后執行命令

docker exec -it redis1 \ redis-cli --cluster create \ 192.168.88.81:6379 \ 192.168.88.82:6379 \ 192.168.88.83:6379 \ 192.168.88.84:6379 \ 192.168.88.85:6379 \ 192.168.88.86:6379 \ --cluster-replicas 1

Keepalived監控

通過 keepalived 的虛擬 IP，提供主從的統一訪問，在主出現問題時， 通過 keepalived 運行腳本將從提升為主，待主恢復后先同步后自動變為主，該方案的好處是主從切換后，應用程序不需要知道(因為訪問的虛擬 IP 不變)，壞處是引入 keepalived 增加部署復雜性，在有些情況下會導致數據丟失。

Zookeeper監控

通過 zookeeper 來監控主從實例， 維護最新有效的 IP， 應用通過 zookeeper 取得 IP，對 Redis 進行訪問，該方案需要編寫大量的監控代碼

常見問題

• [ERR] Node 192.168.162.132:7001 is not configured as a cluster node.
• Docker can’t connect to redis from another service
• Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused with homebrew
• Node 172.168.63.202:7001 is not empty. Either the nodealready knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some

參考文章

• redis集群搭建（非常詳細，適合新手）
• Redis - Official Image | Docker Hub
• Docker下redis的主從、持久化配置
• docker-compose編排redis集群
• Sentinel — Redis 命令參考
• 六、Redis 主從復制 Replicaof、哨兵 Sentinel
• 一文掌握Redis主從復制、哨兵、Cluster三種集群模式
• redis replicaof命令的使用
• 2021-Java后端工程師面試指南-(Redis）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Docker Compose——搭建Redis集群的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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