Docker Redis哨兵、集群部署详解

1.引言

在实际生产环境当中，缓存时支撑系统业务高效运行的重要基础设施。缓存的可靠性和可用性至关重要，本章利用Docker+docker-compose+Redis以实现单机版的Redis哨兵模式集群部署，阅读本章需要前置了解Docker容器和Redis哨兵模式的相关知识。

2.Redis主从复制

2.1容器编排

完成主从复制、以支撑读写分离（写：主，读：从）

version: '3'
services:
  master:
    image: redis
    container_name: redis-master
    command: redis-server --requirepass 123456
    ports:
      - "6379:6379"
    networks:
      sentinel-master:
        ipv4_address: 172.33.1.0
  slave1:
    image: redis
    container_name: redis-slave-1
    ports:
      - "6380:6379"
    command: redis-server --slaveof redis-master 6379 --requirepass 123456 --masterauth 123456 
    depends_on:
      - master
    networks:
      sentinel-master:
        ipv4_address: 172.33.1.1
  slave2:
    image: redis
    container_name: redis-slave-2
    ports:
      - "6381:6379"
    command: redis-server --slaveof redis-master 6379 --requirepass 123456 --masterauth 123456
    depends_on:
      - master
    networks:
      sentinel-master:
        ipv4_address: 172.33.1.2
networks:
  sentinel-master:
    name: redis_sentinel-master
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.33.0.0/16

2.2主从测试

主机断开连接，从机依旧连接主机，但没有写操作直到主机重新连接

第一次连接主机，从机发送sync同步命令，master接收命令，启动后台存盘经常，同时收集所有接收到的用于修改数据集的命令，在后台进程执行完毕之后，master将传送整个数据文件到slave，完成一次全量复制

• 全量复制：slave接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中
• 增量复制：master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave，完成同步
• 重新连接会触发全量复制

注意：非docker安装的情况下，需要对配置文件进行持久化操作，命令行进行的主从配置重启时会刷新

2.3测试网络

查看网络配置：docker inspect sentinel-master
容器网络测试：

• apt-get update
• apt-get install iputils-ping
• ping slave2
• ping slave1

3.Redis哨兵集群

3.1 容器编排

version: '2'
services:
  sentinel1:
    image: redis
    container_name: redis-sentinel-1
    ports:
      - "26379:26379"
    command: redis-sentinel /usr/local/etc/redis/sentinel.conf
    volumes:
      - "./conf/sentinel.conf:/usr/local/etc/redis/sentinel.conf"
  sentinel2:
    image: redis
    container_name: redis-sentinel-2
    ports:
      - "26380:26379"
    command: redis-sentinel /usr/local/etc/redis/sentinel.conf
    volumes:
      - "./conf/sentinel2.conf:/usr/local/etc/redis/sentinel.conf"
  sentinel3:
    image: redis
    container_name: redis-sentinel-3
    ports:
      - "26381:26379"
    command: redis-sentinel /usr/local/etc/redis/sentinel.conf
    volumes:
      - "./conf/sentinel3.conf:/usr/local/etc/redis/sentinel.conf"
networks:
  default:
    external:
      name: redis_sentinel-master

3.2 编写哨兵配置文件

分别命名sentinel.conf、sentinel2.conf、sentinel3.conf

port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 172.33.1.0 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 123456 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 10000  
sentinel deny-scripts-reconfig yes

注意：

• 配置了静态ip，无需修改任何配置
• 两票认为master宕机即进行选举：sentinel monitor mymaster 172.33.1.0 6379 2

3.3 测试

• 查看实例：docker ps
  
• 查看dockernet：docker inspact redis_sentinel-master
  

4.Redis测试集群

4.1 测试步骤

进入哨兵节点：

• docker exec -it redis-sentinel-1 bash
• redis-cli -p 26379
• sentinel master mymaster
  

关闭主节点、测试主从切换：

• docker kill redis-master
• sentinel master mymaster
  

验证：

• 主节点已自动切换、ip切换
• 主节点重启不会直接作为主机

4.2 优缺点分析

优点：

• 哨兵集群，基于主从复制模式，兼又其有点
• 自动切换，对故障进行转移，可用性更佳
• 架构更健壮
  缺点：
• 不易在线扩容
• 哨兵配置较为复杂

5.Redis问题扩展

5.1 缓存穿透

大量发起redis中未缓存的数据，照成对mysql的大量查询，即缓存穿透。
解决方法：

• 可用通过布隆过滤器对请求数据进行过滤
• 设置缓存空对象

5.2 缓存击穿

热点key过期导致的大量直接对mysql的访问。
解决方法：

• 对热点数据进行过期延时设置
• 加分布式锁，对同一个key同时只能一个线程查询

5.3 缓存雪崩

缓存集中过期或宕机导致的大量对mysql的不同数据查询
解决方法：

• 保障redis高可用（集群）
• 限流降级
• 数据预热

5.4 分布式锁

阿里：redission

6.参考资料

https://blog.csdn.net/qq_39211866/article/details/88044546