redis高可用：keepalived+redis主从部署
1 Redis高可用的可选方案
Redis的高可用方案目前主要5种方式。
1） Redis Master-Slave + Keepalived + VIP。
这是很经典的db架构，也可以用与mysql的主从切换。基本原理是：Keepalive通过脚本检测master的存活，然后通过漂移VIP（Virtual IP）完成主从切换。
2） Redis Master-Slave + DNS Service + Sentinel。
基本原理是Sentinel集群进行Redis的存活检测和Redis M-S状态切换。完成切换之后，sentinel调用notification-script参数制定的配置文件，通知DNS Server更改DNS配置，master dns解析执行新的master。
3） Redis Master-Slave + Configure Center（Zookeeper） + Sentinel.
基本原理和第三种方案相似，只是notification-script通知的是配置中心完成redis连接配置的修改，比如Zookeeper实现的配置中心。
4） Redis Master-Slave + Sentinel + Twemproxy + Lvs.
这种方案层次比较多，sentinel通知twemproxy进行redis m-s的配置更改。
5）Redis Cluster，redis3.0发布了该功能，稳定性还待市场检验。
本文演示第一种方案：Redis Master-Slave + Keepalived + VIP.
1. 基本构建与原理
1）Keepalived + VIP : 在redis master-slave上部署keepalived、redis instance存活检测脚本、以及告警通知脚本。
2）当redis master失效的时候，VIP从master上漂移到slave上，完成m-s角色和配置更改。3）客户端连接redis的参数中host设置的是VIP，整个切换过程对客户端透明。
2. 优缺点与适用场景。
优点：实现简单，成本低，整个切换过程对客户端透明。
缺点：整个集群的最大吞吐量受限于redis单实例的处理能力，除非一个应用使用多套这种Keepalived+VIP方案。因而扩展能力较差，而且不适合目前单机部署多个redis实例的部署场景。
适合场景：并发请求不是很高的应用。
2 安装keepalived
1. tar zxf keepalived-1.3.5.tar.gz 2. cd keepalived-1.3.5 3. ./configure --prefix=/usr/local/keepalived/ 4. make 5. make install 拷贝需要的文件： $ cp /usr/local/src/keepalived-1.3.5/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/keepalived $ cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/ $ cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ $ mkdir -p /etc/keepalived/ $ cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf是默认的配置文件
第一步，安装基础库
yum -y install openssl-devel libnl3-devel ipset-devel iptables-devel libnfnetlink-devel net-snmp-devel
第二步，源码安装keepalived
3 keepalived + Redis主从部署
3.1 部署拓补图
基于如下的拓扑图：
3.2 Redis主从配置
3.2.1 Redis安装
步骤1： 首先从官网（http://download.redis.io/releases/）下载redis正式版的压缩包redis-2.8.19.tar.gz 步骤2：编译源码安装： cd /usr/local/src/ tar zxvf redis-2.8.19.tar.gz cd redis-2.8.19 make make install
3.2.2 修改redis配置文件
cd redis-2.8.19 vim redis.conf 修改相关配置项，这里仅做DOME演示，其他配置项默认。 修改redis master的redis.conf daemonize yes logfile /var/log/redis.log 修改redis backup的redis.conf daemonize yes logfile /var/log/redis.log slaveof 172.30.1.22 6379
3.2.3 启动Redis
分别启动主从redis-server:
cd redis-2.8.19
./src/redis-server ./redis.conf
3.2.3 测试主从功能
在主机器上执行set key value：
[root@localhost redis-2.8.19]# ./src/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> set nosql redis
OK
127.0.0.1:6379>
在从机器上执行get key：
[root@localhost redis-2.8.19]# ./src/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> get nosql
"redis"
127.0.0.1:6379>
OK，测试正常。
3.2 主从公共脚本
3.2.1 Redis监控脚本
该脚本检测redis的运行状态，并在nginx进程不存在时尝试重新启动ngnix，如果启动失败则停止keepalived，准备让其它机器接管。
/etc/keepalived/scripts/check_redis.sh：
#!/bin/bash
CHECK=`/usr/local/bin/redis-cli PING`
if [ "$CHECK" == "PONG" ] ;then
echo $CHECK
exit 0
else
echo $CHECK
service keepalived stop #可确保让出MASTER
exit 1
fi
keepalived根据监控脚本的返回码调整优先级：
☉如果脚本返回码为0，并且weight配置的值大于0，则优先级相应的增加；
☉如果脚本返回码为非0，并且weight配置的值小于0，则优先级相应的减少；
☉其他情况，原本配置的优先级不变，即配置文件中priority对应的值。
提示：
优先级不会不断的提高或者降低；
可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的weight（在配置中列出就行）；
不管提高优先级还是降低优先级，最终优先级的范围是在[1,254]，不会出现优先级小于等于0或者优先级大于等于255的情况；
在MASTER节点的 vrrp_instance 中 配置 nopreempt ，当它异常恢复后，即使它 prio 更高也不会抢占，这样可以避免正常情况下做无谓的切换。
以上可以做到利用脚本检测业务进程的状态，并动态调整优先级从而实现主备切换。
3.2.2 redis_fault.sh
vim /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
# !/bin/bash
LOGFILE=/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log
echo "[fault]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
3.2.3 redis_stop.sh
# !/bin/bash
LOGFILE=/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log
echo "[stop]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILEvim /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh
# !/bin/bash
LOGFILE=/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log
echo "[stop]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE3.3 keepalived scripts for redis
为redis配置keepalived所需要的脚本。
3.3.1 Redis Master scripts
在redis master配置：
vim/etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
#!/bin/bash
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"
echo "[master]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being master...." >> $LOGFILE 2>&1
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.23 6379 >> $LOGFILE 2>&1
sleep 10 #延迟10秒以后待数据同步完成后再取消同步状态
echo "Run SLAVEOF NO ONE cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1vim /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
#!/bin/bash
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"
echo "[backup]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being slave...." >> $LOGFILE 2>&1
sleep 15 #延迟15秒待数据被对方同步完成之后再切换主从角色
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.23 6379 >> $LOGFILE 2>&13.3.2 Redis Backup scripts
和3.3.1节的配置基本一样，只是脚本中redis的IP为原master主机的IP。
在redis backup配置：
vim/etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
#!/bin/bash
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"
echo "[master]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being master...." >> $LOGFILE 2>&1
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.22 6379 >> $LOGFILE 2>&1
sleep 10 #延迟10秒以后待数据同步完成后再取消同步状态
echo "Run SLAVEOF NO ONE cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1vim /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
#!/bin/bash
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"
echo "[backup]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being slave...." >> $LOGFILE 2>&1
sleep 15 #延迟15秒待数据被对方同步完成之后再切换主从角色
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.22 6379 >> $LOGFILE 2>&13.4 配置keepalived.conf
keepalived.conf样例
global_defs {
router_id redis
}
vrrp_script chk_redis {
script "/etc/keepalived/scripts/check_redis.sh"
interval 4
weight -5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_REDIS {
state MASTER
interface eth1
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
nopreempt
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.30.1.15
}
track_script {
chk_redis
}
notify_master /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
notify_backup /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
notify_fault /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
notify_stop /etc/keepalived/scripts/redsi_stop.sh
}
注意，在同一个网段内的，若为不同的应用做高可用，不同应用使用不同的VIP，那么vrrp_instance的名字（这里是VI_REDIS）、virtual_router_id在不同的高可用实例必须设置不同的值区分开。否则keepalived会报如下错误：
Aug 11 11:28:36 localhostKeepalived_vrrp[16958]: (VI_1): received an invalid ip number count 1, expected2!
Aug 11 11:28:36 localhostKeepalived_vrrp[16958]: bogus VRRP packet received on eth1 !!!
Aug 11 11:28:36 localhostKeepalived_vrrp[16958]: VRRP_Instance(VI_1) Dropping received VRRP packet...
以上是keepalived MASTER节点配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf的配置信息。在BACKUP节点，只需把vrrp_instance->state改为BACKUP，vrrp_instance->priority改为99即可。
在默认的keepalive.conf里面还有 virtual_server,real_server 这样的配置，我们这用不到，它是为lvs准备的。 notify 可以定义在切换成MASTER或BACKUP时执行的脚本，如有需求请自行google。
配置选项说明
global_defs
☉notification_email： keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知地址，后面的 smtp_server 相比也都知道是邮件服务器地址。也可以通过其它方式报警，毕竟邮件不是实时通知的。
☉router_id： 机器标识，通常可设为hostname。故障发生时，邮件通知会用到
vrrp_instance
☉state ： 指定instance(Initial)的初始状态，就是说在配置好后，这台服务器的初始状态就是这里指定的，但这里指定的不算，还是得要通过竞选通过优先级来确定。如果这里设置为MASTER，但如若他的优先级不及另外一台，那么这台在发送通告时，会发送自己的优先级，另外一台发现优先级不如自己的高，那么他会就回抢占为MASTER
☉interface： 实例绑定的网卡，因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的，可以用ifconfig命令查看网卡。
☉mcast_src_ip： 发送多播数据包时的源IP地址，这里注意了，这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告，这个非常重要，一定要选择稳定的网卡端口来发送，这里相当于heartbeat的心跳端口，如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP，也就是interface指定的IP地址
☉virtual_router_id： 这里设置VRID，这里非常重要，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址
☉priority： 设置本节点的优先级，优先级高的为master
☉advert_int： 检查间隔，默认为1秒。这就是VRRP的定时器，MASTER每隔这样一个时间间隔，就会发送一个advertisement报文以通知组内其他路由器自己工作正常
☉authentication： 定义认证方式和密码，主从必须一样，样例用的是密码方式。
☉virtual_ipaddress： 这里设置的就是VIP，也就是虚拟IP地址，他随着state的变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候删除，这里主要是有优先级来决定的，和state设置的值没有多大关系。这里可以设置多个虚拟IP地址，类似于一个域名可以解析对应多个IP地址。
☉track_script： 引用VRRP脚本，即在 vrrp_script 部分指定的名字。每隔vrrp_script->interval时间运行脚本，如果监控服务有异常则改变优先级，并最终引发主备切换。
vrrp_script
告诉 keepalived 在什么情况下切换，所以尤为重要。可以有多个 vrrp_script
☉script ： 自己写的检测脚本。也可以是一行命令如killall-0 nginx
☉interval4 ： 每4s检测一次，这里要大于监控脚本执行的时间，监控脚本会执行超时，☉keepalived会发送SIGTERM信号结束监控脚本的执行。
☉weight-5 ： 检测失败（脚本返回非0）则优先级 -5
☉fall 2： 检测连续 2 次失败才算确定是真失败。会用weight减少优先级（1-255之间）
☉rise 1： 检测 1 次成功就算成功。但不修改优先级
4.1启动keepalived
在Redis Master和Redis Backup上将keepalived启动
启动keepalived：
service keepalived start
或者
/etc/init.d/keepalived start
或者
/usr/local/keepalived/sbin/keepalived -f/etc/keepalived/keepalived.conf -D
查看进程，正常会有三个进程
[root@localhost ~]# ps -ef | grepkeepalived
root 3870 1 0 14:46 ? 00:00:00 keepalived -D
root 3872 3870 0 14:46 ? 00:00:00 keepalived -D
root 3873 3870 0 14:46 ? 00:00:00 keepalived -D
root 3887 18774 0 14:46 pts/1 00:00:00 grep keepalived
[root@localhost ~]#
用ip命令查看VIP，ifconfig命令不能查看虚拟IP。
[root@localhost ~]# ip a | grep eth1
2: eth1:
inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255scope global eth1
inet 172.30.1.15/32 scope global eth1
[root@localhost ~]#
可以看到现在是172.30.1.22接管着VIP。
至此，Keppalived+Redis主从高可用环境已经搭建完成。客户端访问Redis使用VIP，或者将redis的域名解析指向VIP。
4 测试
测试时可以用命令tail -f /var/log/messages查看keepalived的日志，查看主从机器状态的变化，VIP的漂移等。
4.1 客户端用VIP访问Redis
在另一台客户端机器，比如172.30.1.20，用VIP登录redis，并使用get命令获取之前设置的[key,value].
[root@localhost redis-2.8.19]# redis-cli -h 172.30.1.15 -p 6379
172.30.1.15:6379> get nosql
"redis"
172.30.1.15:6379>
再设置一个新的[key,value].
172.30.1.15:6379> set movie ZhanLang2
OK
172.30.1.15:6379> get movie
"ZhanLang2"
172.30.1.15:6379>
测试结果正常。
4.2 测试VIP漂移
测试之前，先看下那台机器接管这VIP
在172.30.1.22机器查看
[root@localhost ~]# ip a | grep eth1
2: eth1:
inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1
inet 172.30.1.15/32 scope global eth1
[root@localhost ~]#
在172.30.1.23查看
[root@localhost ~]# ip a | grep eth1
2: eth1:
inet 172.30.1.23/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1
[root@localhost ~]#
可见，VIP被172.30.1.22机器接管着。
现在，把172.30.1.22机器上的redis-server干掉，再查看VIP是否还接管着：
[root@localhost ~]# pkill redis-server
[root@localhost ~]# ps -ef | grep redis-server | grep -v grep
root 7372 30964 0 13:57 pts/0 00:00:00 grep redis-server
[root@localhost ~]# ip a | grep eth1
2: eth1:
inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1
[root@localhost ~]#
可见，172.30.1.22已经没有接管VIP了。
在172.30.1.23查看下是否接管了VIP：
[root@localhost ~]# ip a | grep eth1
2: eth1:
inet 172.30.1.23/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1
inet 172.30.1.15/32 scope global eth1
[root@localhost ~]#
可见172.30.1.23已经接管了VIP，进入MASTER状态了。
继续测试在VIP下的redis读写：
还是在客户端172.30.1.20下执行
172.30.1.15:6379> get movie
"ZhanLang2"
172.30.1.15:6379> set director WuJing
OK
172.30.1.15:6379>
测试正常，注意，刚刚设置了一个新的[key,value]，待会把172.30.1.22上的redis-server起来后，再查询这个新的[key,value]——[director,WuJing].
现在把172.30.1.22上的redis-server启动，keepalived也需要启动，以为检测脚本check_redis.sh检测到redis-server不在时，把keepalived也退出了，确保MASTER角色的让出。
[root@localhost redis-2.8.19]# cd /usr/local/src/redis-2.8.19
[root@localhost redis-2.8.19]# ./src/redis-server redis.conf
[root@localhost redis-2.8.19]# ps -ef | grep redis-server | grep -v grep
root 7841 1 0 14:25 ? 00:00:00 ./src/redis-server *:6379
[root@localhost redis-2.8.19]# service keepalived start
Starting keepalived: [ OK ]
[root@localhost redis-2.8.19]# ip a | grep eth1
2: eth1:
inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1
inet 172.30.1.15/32 scope global eth1
[root@localhost redis-2.8.19]#
可见，启动redis-server和keepalived后，172.30.1.22又重新接管了VIP，因为172.30.1.22设置的优先级是100比172.30.1.23的优先级99要高。
在客户端172.30.1.20下继续测试redis的读写
先查询刚刚设置的[director,WuJing]
172.30.1.15:6379> get director
"WuJing"
172.30.1.15:6379>
可以查询到，说明数据已经同步过来了
再测试下写数据
172.30.1.15:6379> set piaofang 4billion
OK
172.30.1.15:6379>
可见，写redis也是正常的。
OK，现在高可用的基本功能测试已经完成。
参考
官网
http://www.keepalived.org/
https://github.com/acassen/keepalived
博客
http://redisdoc.com/topic/sentinel.html
http://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/52578080
http://mdba.cn/2015/03/06/redis%E9%AB%98%E5%8F%AF%E7%94%A8%E6%9E%B6%E6%9E%84-keepalivevip/