Docker環境下的前后端分離項目部署與運維（七）Redis高速緩存

Redis高速緩存

利用內存保存數據，讀寫速度遠超硬盤；可以減少I/O操作，降低I/O壓力。

• 發紅包、搶紅包的數據可以存在高速緩存中，加快處理速度，不需要經過數據庫
• 淘寶首頁一些優惠活動商品等熱數據可以存在高速緩存中，而基於大數據的推薦產品從數據庫中讀取
  

Redis介紹

• Redis是Wmware開發的開源免費的KV型NoSQL緩存產品
• Redis具有很好的性能，最多可以提供10萬次每秒的讀寫
• 目前新浪微博團隊組建了世界上最大規模的Redis集群
• Redis目前的集群方案分為以下幾種：
  1. RedisCluster：官方推薦，沒有中心節點
  2. Codis：中間件產品，存在中心節點
  3. Twemproxy：中間件產品，存在中心節點

RedisCluster

• 沒有中心節點，客戶端與Redis節點直連，不需要中間代理層
• 數據可以被分片存儲，每個節點保存一部分數據，互不相同，某個節點掛掉可能丟失數據，所以要為每個節點設置冗余節點
• 管理方便，后續可以自行添加或刪除節點
  

Redis主存同步

• Redis集群的數據采取切分存儲，每個節點存儲的各不相同。某個節點掛掉，其存儲的數據就丟失了。
• Redis集群中的數據庫復制通過主從同步來實現的。主節點把數據分發給從節點。主存同步的好處就在於高可用。Redis節點有冗余設計

Redis集群高可用

• Redis集群中應該包含奇數個Master，至少應該有3個Master。
• Redis和PXC集群都有選舉機制，如果超過一半的節點掛掉，那么剩下的節點沒有超過一半，是無法選舉組成一個新的集群的。
• 連接Redis集群的任何一個節點都能正確寫入數據，Redis節點能計算數據應該保存到哪個節點，將數據切分保存到相應的其他節點上。
• Redis節點不配置負載均衡，因為后端項目使用Spring，Spring幫我們實現了負載均衡。（或者使用Nginx代理也行）
  

配置RedisCluster集群

配置Redis網段

創建net2網段

docker network create --subnet=172.19.0.0/16 net2

安裝第三方Redis鏡像

# 拉取鏡像
docker pull yyyyttttwwww/redis
# 修改鏡像名稱
docker tag yyyyttttwwww/redis redis
# 運行容器
docker run -it -d --name r1 -p 5001:6379 --net=net2 --ip 172.19.0.2 redis bash
# 進入容器
docker exec -it r1 bash

修改容器內redis配置文件，容器中的配置文件路徑： /usr/redis/redis.conf 

daemonize yes    # 以后台進程運行。這句需要注釋掉，否則在指定配置文件時會啟動失敗（https://www.jianshu.com/p/923eb2e0a5f0）
cluster-enabled yes    # 開啟集群
cluster-config-file nodes.conf    # 集群配置文件
cluter-node-timeout 15000    # 超時時間
appendonly yes    # 開啟AOF模式

然后啟動redis

# 進入redis目錄
cd /usr/redis/src/
# 使用配置文件啟動Redisz
./redis-server ../redis.conf

然后按照相同方式啟動其他5個Redis節點

docker run -it -d --name r2 -p 5002:6379 --net=net2 --ip 172.19.0.3 redis bash
docker run -it -d --name r3 -p 5003:6379 --net=net2 --ip 172.19.0.4 redis bash
docker run -it -d --name r4 -p 5004:6379 --net=net2 --ip 172.19.0.5 redis bash
docker run -it -d --name r5 -p 5005:6379 --net=net2 --ip 172.19.0.6 redis bash
docker run -it -d --name r6 -p 5006:6379 --net=net2 --ip 172.19.0.7 redis bash

配置第三方Redis集群

利用redis-trib.rb創建Redis集群

docker exec -it r1 bash
cd /usr/redis/
mkdir cluster
cd src
cp redis-trib.rb ../cluster/
cd ../cluster/
./redis-trib.rb create --replicas 1 172.19.0.2:6379 172.19.0.3:6379 172.19.0.4:6379 172.19.0.5:6379 172.19.0.6:6379 172.19.0.7:6379

創建完畢后會有三個主節點，三個從節點。（注意：這里要輸入yes，不是y）

root@26a99229635f:/usr/redis/cluster# ./redis-trib.rb create --replicas 1 172.19.0.2:6379 172.19.0.3:6379 172.19.0.4:6379 172.19.0.5:6379 172.19.0.6:6379 172.19.0.7:6379
>>> Creating cluster
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Using 3 masters:
172.19.0.2:6379
172.19.0.3:6379
172.19.0.4:6379
Adding replica 172.19.0.5:6379 to 172.19.0.2:6379
Adding replica 172.19.0.6:6379 to 172.19.0.3:6379
Adding replica 172.19.0.7:6379 to 172.19.0.4:6379
M: fe2e218c8bd90c1e2efa9c82bf5c63dc9140d58a 172.19.0.2:6379
   slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 361923553a5113db299079326ea59a537d6913fd 172.19.0.3:6379
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 7a60116e296cdfb322f17219335f4de457d06d34 172.19.0.4:6379
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
S: 3c79d17299bf22a0c374291fae517a8769df8128 172.19.0.5:6379
   replicates fe2e218c8bd90c1e2efa9c82bf5c63dc9140d58a
S: 49f1ec354df28a07f97c19d2d6893104dda7004d 172.19.0.6:6379
   replicates 361923553a5113db299079326ea59a537d6913fd
S: df072f3ef3d26335a3a391a9fa01824892edef49 172.19.0.7:6379
   replicates 7a60116e296cdfb322f17219335f4de457d06d34
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join.
>>> Performing Cluster Check (using node 172.19.0.2:6379)
M: fe2e218c8bd90c1e2efa9c82bf5c63dc9140d58a 172.19.0.2:6379
   slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 361923553a5113db299079326ea59a537d6913fd 172.19.0.3:6379
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 7a60116e296cdfb322f17219335f4de457d06d34 172.19.0.4:6379
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
M: 3c79d17299bf22a0c374291fae517a8769df8128 172.19.0.5:6379
   slots: (0 slots) master
   replicates fe2e218c8bd90c1e2efa9c82bf5c63dc9140d58a
M: 49f1ec354df28a07f97c19d2d6893104dda7004d 172.19.0.6:6379
   slots: (0 slots) master
   replicates 361923553a5113db299079326ea59a537d6913fd
M: df072f3ef3d26335a3a391a9fa01824892edef49 172.19.0.7:6379
   slots: (0 slots) master
   replicates 7a60116e296cdfb322f17219335f4de457d06d34
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

--replicas 1參數表示為每個主節點創建一個從節點

查看集群狀態

/usr/redis/src/redis-cli -c

cluster nodes

root@26a99229635f:/# /usr/redis/src/redis-cli -c
127.0.0.1:6379> cluster nodes
fe2e218c8bd90c1e2efa9c82bf5c63dc9140d58a 172.19.0.2:6379 myself,master - 0 0 1 connected 0-5460
df072f3ef3d26335a3a391a9fa01824892edef49 172.19.0.7:6379 slave 7a60116e296cdfb322f17219335f4de457d06d34 0 1558171927740 6 connected
3c79d17299bf22a0c374291fae517a8769df8128 172.19.0.5:6379 slave fe2e218c8bd90c1e2efa9c82bf5c63dc9140d58a 0 1558171925725 4 connected
7a60116e296cdfb322f17219335f4de457d06d34 172.19.0.4:6379 master - 0 1558171926733 3 connected 10923-16383
49f1ec354df28a07f97c19d2d6893104dda7004d 172.19.0.6:6379 slave 361923553a5113db299079326ea59a537d6913fd 0 1558171929754 5 connected
361923553a5113db299079326ea59a537d6913fd 172.19.0.3:6379 master - 0 1558171928746 2 connected 5461-10922

安裝Redis鏡像

創建外部存儲卷

# 創建外部映射文件
mkdir /home/soft/redis
cd /home/soft/redis
mkdir r1 r2 r3 r4 r5 r6

修改Redis配置文件（注意一定要按版本拷貝配置文件）

cd r1
vim redis.conf

# bind 127.0.0.1 #要注釋掉
# daemonize yes    # 以后台進程運行。這句需要注釋掉，否則在指定配置文件時會啟動失敗（https://www.jianshu.com/p/923eb2e0a5f0）
cluster-enabled yes    # 開啟集群
cluster-config-file nodes.conf    # 集群配置文件
cluster-node-timeout 15000    # 超時時間
appendonly yes    # 開啟AOF模式

# 拷貝配置文件
cp redis.conf ../r2/redis.conf
cp redis.conf ../r3/redis.conf
cp redis.conf ../r4/redis.conf
cp redis.conf ../r5/redis.conf
cp redis.conf ../r6/redis.conf

導入本地Redis鏡像文件，運行Redis容器

docker pull redis
# 將/home/soft/redis目錄映射為容器的/data目錄
docker run -it -d -p 5001:6379 -v /home/soft/redis/r1:/data --net=net2 --ip 172.19.0.2 --name r1 redis /data/redis.conf
docker run -it -d -p 5002:6379 -v /home/soft/redis/r2:/data --net=net2 --ip 172.19.0.3 --name r2 redis /data/redis.conf
docker run -it -d -p 5003:6379 -v /home/soft/redis/r3:/data --net=net2 --ip 172.19.0.4 --name r3 redis /data/redis.conf 
docker run -it -d -p 5004:6379 -v /home/soft/redis/r4:/data --net=net2 --ip 172.19.0.5 --name r4 redis /data/redis.conf 
docker run -it -d -p 5005:6379 -v /home/soft/redis/r5:/data --net=net2 --ip 172.19.0.6 --name r5 redis /data/redis.conf
docker run -it -d -p 5006:6379 -v /home/soft/redis/r6:/data --net=net2 --ip 172.19.0.7 --name r6 redis /data/redis.conf

配置Redis集群

redis-trib.rb已經不再推薦，使用redis-cli來創建容器。

進入某個節點容器的 /usr/local/bin 目錄，執行如下命令創建容器

./redis-cli --cluster create 172.19.0.2:6379 172.19.0.3:6379 172.19.0.4:6379 172.19.0.5:6379 172.19.0.6:6379 172.19.0.7:6379 --cluster-replicas 1

創建完畢后會有三個主節點，三個從節點。（注意：這里要輸入yes，不是y）

root@4a8c3bf758f0:/usr/local/bin# ./redis-cli --cluster create 172.19.0.2:6379 172.19.0.3:6379 172.19.0.4:6379 172.19.0.5:6379 172.19.0.6:6379 172.19.0.7:6379 --cluster-replicas 1
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica 172.19.0.6:6379 to 172.19.0.2:6379
Adding replica 172.19.0.7:6379 to 172.19.0.3:6379
Adding replica 172.19.0.5:6379 to 172.19.0.4:6379
M: 890da9d1f480380e7154685dc6a757e3a3be2092 172.19.0.2:6379
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: b738cc123c0f5ecf5a329f3d974b8cfb8c88cf20 172.19.0.3:6379
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: e68561cc3fb54fc5e4153dafc7465bd5b361ec95 172.19.0.4:6379
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: 54e1c37fc1e8cc3b8afb6adb35138a7ad852926c 172.19.0.5:6379
   replicates e68561cc3fb54fc5e4153dafc7465bd5b361ec95
S: 55ef9e60a9a5ca5c6ec1dc71b20fb973acbd11fe 172.19.0.6:6379
   replicates 890da9d1f480380e7154685dc6a757e3a3be2092
S: 0bcb8196c9f119e18ca07041fe6332ed5d6fc580 172.19.0.7:6379
   replicates b738cc123c0f5ecf5a329f3d974b8cfb8c88cf20
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
..
>>> Performing Cluster Check (using node 172.19.0.2:6379)
M: 890da9d1f480380e7154685dc6a757e3a3be2092 172.19.0.2:6379
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 0bcb8196c9f119e18ca07041fe6332ed5d6fc580 172.19.0.7:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates b738cc123c0f5ecf5a329f3d974b8cfb8c88cf20
S: 55ef9e60a9a5ca5c6ec1dc71b20fb973acbd11fe 172.19.0.6:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates 890da9d1f480380e7154685dc6a757e3a3be2092
M: b738cc123c0f5ecf5a329f3d974b8cfb8c88cf20 172.19.0.3:6379
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 54e1c37fc1e8cc3b8afb6adb35138a7ad852926c 172.19.0.5:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates e68561cc3fb54fc5e4153dafc7465bd5b361ec95
M: e68561cc3fb54fc5e4153dafc7465bd5b361ec95 172.19.0.4:6379
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

可以進入某個節點容器后，執行如下指令進入集群：

/usr/local/bin/redis-cli -c

查看集群狀態

cluster nodes