Redis集群

基于CentOS7下的Redis集群教程安装部署，包括：

• Redis 单机
• Redis 主从
• Redis 哨兵
• Redis 分片

1.Redis 单机安装

1.1.准备工作

# 下载Redis源码文件
wget -P /opt/ https://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz

# 安装Redis所需要的依赖
yum install -y gcc tcl 

1.2.编译安装

[root@localhost opt]# tar -xzf redis-6.2.6.tar.gz

# 进入Redis目录
[root@localhost opt]# cd redis-6.2.6

# 运行编译安装命令
[root@localhost redis-6.2.6]# make && make install

# 理论上没有什么错误，至此安装成功

1.3.配置启动

然后修改redis.conf文件中的一些配置：

此处只是简单演示，具体见配置文件详解

# 绑定地址，默认是127.0.0.1，会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问
bind 0.0.0.0
# 保护模式，关闭保护模式
protected-mode no

# 启动Redis
[root@localhost redis-6.2.6]# ./src/redis-server redis.conf

# 停止redis服务：
[root@localhost redis-6.2.6]# ./src/redis-cli shutdown

Redis开机启动可见：Redis systemd管理

2.Redis主从集群

2.1.集群结构

我们搭建的主从集群结构如图：

共包含三个节点，一个主节点，两个从节点。

这里我们会在同一台虚拟机中开启3个redis实例，模拟主从集群，信息如下：

2.2.准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录。

1）创建目录

我们创建三个文件夹，名字分别叫7001、7002、7003：

# 进入/opt目录
cd /opt
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003

2）恢复原始配置

修改redis-6.2.6/redis.conf文件，将其中的持久化模式改为默认的RDB模式，AOF保持关闭状态。

# 开启RDB
# save ""
save 3600 1
save 300 100
save 60 10000

# 关闭AOF
appendonly no

3）拷贝配置文件到每个实例目录

然后将redis-6.2.6/redis.conf文件拷贝到三个目录中（在/opt目录执行下列命令）：

# 方式一：逐个拷贝
cp redis-6.2.6/redis.conf 7001
cp redis-6.2.6/redis.conf 7002
cp redis-6.2.6/redis.conf 7003

# 方式二：管道组合命令，一键拷贝
echo 7001 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp redis-6.2.6/redis.conf

4）修改每个实例的端口、工作目录

修改每个文件夹内的配置文件，将端口分别修改为7001、7002、7003，将rdb文件保存位置都修改为自己所在目录（在/opt目录执行下列命令）：

sed -i -e 's/6379/7001/g' -e 's/dir .\//dir \/opt\/7001\//g' 7001/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7002/g' -e 's/dir .\//dir \/opt\/7002\//g' 7002/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7003/g' -e 's/dir .\//dir \/opt\/7003\//g' 7003/redis.conf

5）修改每个实例的声明IP

虚拟机本身有多个IP，为了避免将来混乱，我们需要在redis.conf文件中指定每一个实例的绑定ip信息，格式如下：

# redis实例的声明 IP
replica-announce-ip 192.168.241.138

每个目录都要改，我们一键完成修改（在/opt目录执行下列命令）：

# 逐一执行
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.241.138' 7001/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.241.138' 7002/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.241.138' 7003/redis.conf

# 或者一键修改
printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.241.138' {}/redis.conf

2.3.启动

为了方便查看日志，我们打开3个ssh窗口，分别启动3个redis实例，启动命令：

# 第1个
./redis-6.2.6/src/redis-server 7001/redis.conf
# 第2个
./redis-6.2.6/src/redis-server 7002/redis.conf
# 第3个
./redis-6.2.6/src/redis-server 7003/redis.conf

如果要一键停止，可以运行下面的命令：

printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown

2.4.开启主从关系

现在三个实例还没有任何关系，要配置主从可以使用replicaof 或者slaveof（5.0以前）命令。

其实有临时和永久两种模式：

• 修改配置文件（永久生效）

在redis.conf中添加一行配置：slaveof <masterip> <masterport>

• 使用redis-cli客户端连接到redis服务，执行slaveof命令（重启后失效）

slaveof <masterip> <masterport>

注意：在5.0以后新增命令replicaof，与salveof效果一致。

这里我们为了演示方便，使用方式二。

通过redis-cli命令连接7002，执行下面命令：

# 连接 7002
redis-cli -p 7002
# 执行slaveof
slaveof 192.168.241.138 7001

通过redis-cli命令连接7003，执行下面命令：

# 连接 7003
redis-cli -p 7003
# 执行slaveof
slaveof 192.168.241.138 7001

然后连接 7001节点，查看集群状态：

# 连接 7001
redis-cli -p 7001
# 查看状态
info replication

结果：

2.5.测试

执行下列操作以测试：

• 利用redis-cli连接7001，执行set num 123
• 利用redis-cli连接7002，执行get num，再执行set num 666
• 利用redis-cli连接7003，执行get num，再执行set num 888

可以发现，只有在7001这个master节点上可以执行写操作，7002和7003这两个slave节点只能执行读操作。

3.搭建哨兵集群

3.1.集群结构

这里我们搭建一个三节点形成的Sentinel集群，来监管之前的Redis主从集群。如图：

三个sentinel实例信息如下：

3.2.准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录。

在这里我们直接使用主从集群下的7001 7002 7003目录

然后我们在7001目录创建一个sentinel.conf文件，添加下面的内容：

port 27001
sentinel announce-ip 192.168.241.138
sentinel monitor mymaster 192.168.241.138 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/opt/7001/"

解读：

• port 27001：是当前sentinel实例的端口
• sentinel monitor mymaster 192.168.241.138 2：指定主节点信息

• mymaster：主节点名称，自定义，任意写
• 192.168.241.138 7001：主节点的ip和端口
• 2：选举master时的quorum值

然后将7001/sentinel.conf文件拷贝到7002、7003两个目录中（在/opt目录执行下列命令）：

# 方式一：逐个拷贝
cp 7001/sentinel.conf 7002
cp 7001/sentinel.conf 7003
# 方式二：管道组合命令，一键拷贝
echo 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp 7001/sentinel.conf

修改7001、7002两个文件夹内的配置文件，将端口分别修改为27002、27003：

sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/7001/7002/g' 7002/sentinel.conf
sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/7001/7003/g' 7003/sentinel.conf

3.3.启动

为了方便查看日志，我们打开3个ssh窗口，分别启动3个redis实例，启动命令：

# 第1个
./redis-6.2.6/src/redis-sentinel 7001/sentinel.conf
# 第2个
./redis-6.2.6/src/redis-sentinel 7002/sentinel.conf
# 第3个
./redis-6.2.6/src/redis-sentinel 7003/sentinel.conf

3.4.测试

尝试让master节点7001宕机，查看sentinel日志：

4.搭建分片集群

4.1.集群结构

分片集群需要的节点数量较多，这里我们搭建一个最小的分片集群，包含3个master节点，每个master包含一个slave节点，结构如下：

这里我们会在同一台虚拟机中开启6个redis实例，模拟分片集群，信息如下：

4.2.准备实例和配置

删除之前的7001、7002、7003这几个目录，重新创建出7001、7002、7003、8001、8002、8003目录：

# 进入/opt目录
cd /opt
# 删除旧的，避免配置干扰
rm -rf 7001 7002 7003
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003 8001 8002 8003

在/opt下准备一个新的redis.conf文件，内容如下：

port 6379
# 开启集群功能
cluster-enabled yes
# 集群的配置文件名称，不需要我们创建，由redis自己维护
cluster-config-file /opt/6379/nodes.conf
# 节点心跳失败的超时时间
cluster-node-timeout 5000
# 持久化文件存放目录
dir /opt/6379
# 绑定地址
bind 0.0.0.0
# 让redis后台运行
daemonize yes
# 注册的实例ip
replica-announce-ip 192.168.241.138
# 保护模式
protected-mode no
# 数据库数量
databases 1
# 日志
logfile /opt/6379/run.log

将这个文件拷贝到每个目录下：

# 进入/opt目录
cd /opt
# 执行拷贝
echo 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -t -n 1 cp redis.conf

修改每个目录下的redis.conf，将其中的6379修改为与所在目录一致：

# 进入/opt目录
cd /opt
# 修改配置文件
printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t sed -i 's/6379/{}/g' {}/redis.conf

4.3.启动

因为已经配置了后台启动模式，所以可以直接启动服务：

# 进入/opt目录
cd /opt
# 一键启动所有服务
printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-server {}/redis.conf

通过ps查看状态：

ps -ef | grep redis

发现服务都已经正常启动：

如果要关闭所有进程，可以执行命令：

ps -ef | grep redis | awk '{print $2}' | xargs kill 

或者（推荐这种方式）：

printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown 

4.4.创建集群

虽然服务启动了，但是目前每个服务之间都是独立的，没有任何关联。

我们需要执行命令来创建集群，在Redis5.0之前创建集群比较麻烦，5.0之后集群管理命令都集成到了redis-cli中。

1）Redis5.0之前

Redis5.0之前集群命令都是用redis安装包下的src/redis-trib.rb来实现的。因为redis-trib.rb是有ruby语言编写的所以需要安装ruby环境。

# 安装依赖
yum -y install zlib ruby rubygems
gem install redis

然后通过命令来管理集群：

# 进入redis的src目录
cd /opt/redis-6.2.6/src
# 创建集群
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.241.138:7001 192.168.241.138:7002 192.168.241.138:7003 192.168.241.138:8001 192.168.241.138:8002 192.168.241.138:8003

2）Redis5.0以后

我们使用的是Redis6.2.6版本，集群管理以及集成到了redis-cli中，格式如下：

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.241.138:7001 192.168.241.138:7002 192.168.241.138:7003 192.168.241.138:8001 192.168.241.138:8002 192.168.241.138:8003

命令说明：

• redis-cli --cluster或者./redis-trib.rb：代表集群操作命令
• create：代表是创建集群
• --replicas 1或者--cluster-replicas 1 ：指定集群中每个master的副本个数为1，此时节点总数 ÷ (replicas + 1) 得到的就是master的数量。因此节点列表中的前n个就是master，其它节点都是slave节点，随机分配到不同master

运行后的样子：

这里输入yes，则集群开始创建：

通过命令可以查看集群状态：

redis-cli -p 7001 cluster nodes

4.5.测试

尝试连接7001节点，存储一个数据：

# 连接
redis-cli -p 7001
# 存储数据
set num 123
# 读取数据
get num
# 再次存储
set a 1

结果悲剧了：

集群操作时，需要给redis-cli加上-c参数才可以：

redis-cli -c -p 7001

这次可以了：

5.Systemd 管理

为了便于管理redis的启动，在这里建议使用systemd进行管理

仅列举redis、sentinel的两个service文件，具体目录和上述安装目录不同，可自行灵活调整

5.1.redis.service

[Unit]
#Description:描述服务
Description=Redis
#After:描述服务类别 
After=network.target
 
#服务运行参数的设置 
[Service]
#Type=forking是后台运行的形式 
Type=forking
PIDFile=/usr/local/redis/run/redis_6379.pid
#ExecStart为服务的具体运行命令，路径必须是绝对路径
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
#PrivateTmp=True表示给服务分配独立的临时空间 
PrivateTmp=true

[Install]
#运行级别下服务安装的相关设置，可设置为多用户，即系统运行级别为3
WantedBy=multi-user.target

5.2.redis-sentinel.service

[Unit]
#Description:描述服务
Description=RedisSentinel
#After:描述服务类别 
After=network.target

#服务运行参数的设置 
[Service]
#Type=forking是后台运行的形式 
Type=forking
#ExecStart为服务的具体运行命令，路径必须是绝对路径 
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-sentinel /usr/local/redis/conf/sentinel.conf
#ExecReload为重启命令 ，路径必须是绝对路径 
ExecReload=/usr/local/redis/bin/redis-sentinel -s reload
#ExecStop为停止命令 ，路径必须是绝对路径 
ExecStop=/usr/local/redis/bin/redis-sentinel -s stop
#PrivateTmp=True表示给服务分配独立的临时空间 
PrivateTmp=true

#运行级别下服务安装的相关设置，可设置为多用户，即系统运行级别为3
[Install]
WantedBy=multi-user.target

5.2.systemd 命令

systemctl daemon-reload    #加载
systemctl start redis      #启动
systemctl enable redis     #开启启动