• Windows版本redis高可用方案探究


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    Windows版本redis高可用方案探究

    前言

    本篇文章专注于讲解redis在windows环境下使用Redis Sentinel(哨兵)实现高可用方案。

    想要在windows环境下实现redis高可用,先要准备以下材料或知识点。

    1. redis 3.2.100
      目前在windows版本最新的redis是3.2.100,可以到这里下载
    2. Redis Sentinel
      redis本身不支持高可用方案,通过sentinel对redis进行监控及动态调节等。

    搭建redis主从

    下载的压缩文件内容如下图所示。
    1.png

    具体结构如下图所示
    2.png

    应用层连接redis集群,集群包括3个redis服务(1主2从)和3个哨兵。

    哨兵用于监控主redis可用性。若长时间不可用,则哨兵进行投票选举出新的主redis。原来的主redis降级为从redis。哨兵会将所有redis的配置进行自动更新。

    配置主redis-28380

    将redis复制一份。一个文件夹用于部署redis服务,一个文件夹用于部署哨兵。
    3.png

    规定redis服务端口为28380~28382。将redis.windiws-service.config改名为redis-28380.conf。打开进行修改。

    1. 修改绑定端口
      注释掉bind 127.0.0.1,默认为监听所有ip。

    2. 将保护模式关闭
      修改protected-mode yesprotected-mode no,默认redis开启了保护模式,只允许本机通过127.0.0.1访问,其他ip无法访问。

    3. 修改监听端口
      修改port 6379port 28380

    4. 修改日志等级
      修改loglevel debugloglevel notice

    5. 修改日志文件名
      修改logfile "server_log.txt"logfile "server_log_28380.txt"

    6. 修改windows日志的事件名
      修改syslog-ident redissyslog-ident "redis-28380"

    7. 修改不保存rdb文件
      注释掉一下三行,由于rdb会每次全量写文件,当数据量较大时会对redis稳定性造成一定影响,尤其是rbd保存失败时会一定时间内拒绝写入数据。

       save 900 1
       save 300 10
       save 60 10000
      
    8. 创建密码
      修改# requirepass foobaredrequirepass "test1"
      新增masterauth "test1"

      若要设置密码,单台redis设置requirepass即可。集群redis必须同时设置requirepassmasterauth。若主redis没有设置masterauth当它变为从时,就认为主无密码。若从redis没有设置requirepass,当它变为主时,会没有密码。以上两种情况自动切换都无法自动连接到新的主。

    9. 启用aof保存
      修改appendonly noappendonly yes
      修改appendfilename "appendonly.aof"appendfilename "appendonly_28380.aof"

      aof写入的是redis命令,每次向文件后面添加,因此对IO性能影响较小。最坏情况主redis丢失1s的数据。

    配置改好后保存,这个当作主redis的配置。将改配置复制2份,分别改名为redis-28381.conf和redis-28382.conf

    配置从redis-23381

    1. 修改监听端口
      修改port 28380port 28381
    2. 修改日志文件名
      修改logfile "server_log-28380.txt"logfile "server_log_28381.txt"
    3. 修改windows日志的事件名
      修改syslog-ident "redis-28380"syslog-ident "redis-28381"
    4. 修改从库对应的主库ip
      修改# slaveof <masterip> <masterport>slaveof 127.0.0.1 28380

      23880做为主库,填写的就是28380的端口

    5. 修改从库竞选主库优先级
      修改slave-priority 100slave-priority 99

      将每个从库设置为不通的优先级,数字较低的优先被竞选为主库。

    6. 修改aof保存的文件名
      修改appendfilename "appendonly_28380.aof"appendfilename "appendonly_28381.aof"

    配置从redis-23382

    1. 修改监听端口
      修改port 28380port 28382
    2. 修改日志文件名
      修改logfile "server_log-28380.txt"logfile "server_log_28382.txt"
    3. 修改windows日志的事件名
      修改syslog-ident "redis-28380"syslog-ident "redis-28382"
    4. 修改从库对应的主库ip
      修改# slaveof <masterip> <masterport>slaveof 127.0.0.1 28380

      23880做为主库,填写的就是28380的端口

    5. 修改从库竞选主库优先级
      修改slave-priority 100slave-priority 98

      将每个从库设置为不通的优先级,数字较低的优先被竞选为主库。

    6. 修改aof保存的文件名
      修改appendfilename "appendonly_28380.aof"appendfilename "appendonly_28382.aof"

    将redis部署为服务

    通过命令redis-server --service-install 配置名 --service-name 服务名 将redis安装为服务。
    先cd到redis所在目录,在cmd命令行中输入一下三条语句将三个redis安装成功为windows服务。

    redis-server --service-install redis-28380.conf --service-name redis-28380
    redis-server --service-install redis-28381.conf --service-name redis-28381
    redis-server --service-install redis-28382.conf --service-name redis-28382
    

    设置服务别名是为了在服务中能更好的看到哪个是哪个服务,否则默认都是redis服务。

    4.png

    启动redis

    可以直接在服务中右键启动或者通过命令redis-server --service-start --service-name 服务名 启动指定服务。

    通过redis-cli 连接到各个redis服务。

    F:Study
    edis> redis-cli -p 28380 -a test1
    127.0.0.1:28380> info Replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:2
    slave0:ip=127.0.0.1,port=28382,state=online,offset=183,lag=1
    slave1:ip=127.0.0.1,port=28381,state=online,offset=183,lag=1
    master_repl_offset:183
    repl_backlog_active:1
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:2
    repl_backlog_histlen:182
    

    可以看到我们的主从配置已经生效了。

    连接到从库28381

    F:Study
    edis>  redis-cli -p 28381 -a test1
    127.0.0.1:28381>  info Replication
    # Replication
    role:slave
    master_host:127.0.0.1
    master_port:28380
    master_link_status:up
    master_last_io_seconds_ago:9
    master_sync_in_progress:0
    slave_repl_offset:323
    slave_priority:99
    slave_read_only:1
    connected_slaves:0
    master_repl_offset:0
    repl_backlog_active:0
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:0
    repl_backlog_histlen:0
    

    连接到从库28382

    F:Study
    edis>  redis-cli -p 28382 -a test1
    127.0.0.1:28382> info Replication
    # Replication
    role:slave
    master_host:127.0.0.1
    master_port:28380
    master_link_status:up
    master_last_io_seconds_ago:8
    master_sync_in_progress:0
    slave_repl_offset:379
    slave_priority:99
    slave_read_only:1
    connected_slaves:0
    master_repl_offset:0
    repl_backlog_active:0
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:0
    repl_backlog_histlen:0
    

    现在我们往主库写入数据会自动并主动同步到从库。

    配置中默认配了以下配置了slave-read-only yes,从库是只读的,不允许写入。

    配置哨兵

    设置三个哨兵端口为 24381~24383

    配置哨兵24381

    dir ./
    logfile "sentinel.28481.txt"
    bind 127.0.0.1
    port 28481
    sentinel monitor master 127.0.0.1 28380 2
    sentinel down-after-milliseconds master 5000
    sentinel failover-timeout master 30000
    sentinel auth-pass 127.0.0.1 28380 test1
    
    • sentinel monitor master 127.0.0.1 28380 2 设置主redis的别名为master,后面都通过master表示主redis。后面的2表示2个哨兵检测到主redis挂了即为挂了,需要重新选举出新的主redis,而原来的主redis降级为从redis。

    • sentinel down-after-milliseconds master 5000 哨兵多久连不上主redis即认为它挂了

    • sentinel failover-timeout master 30000 投票选举超时时间,超过时间没有选出则该轮投票失败。

    • sentinel auth-pass master test1 主redis的密码 。

    由于哨兵只能设置主的密码,因此主从的密码应该设置为一样的。
    由于我在本地测试直接使用127.0.0.1,正常情况下redis和哨兵部署集群肯定是在不通机子上。哨兵则必须绑定ip,否则哨兵自动切换主从。通过在哨兵的配置中加入bind XXXX
    配置哨兵24382

    dir ./
    logfile "sentinel.28482.txt"
    bind 127.0.0.1
    port 28482
    sentinel monitor master 127.0.0.1 28380 2
    sentinel down-after-milliseconds master 5000
    sentinel failover-timeout master 30000
    sentinel auth-pass 127.0.0.1 28380 test1
    

    配置哨兵24383

    dir ./
    logfile "sentinel.28483.txt"
    bind 127.0.0.1
    port 28483
    sentinel monitor master 127.0.0.1 28380 2
    sentinel down-after-milliseconds master 5000
    sentinel failover-timeout master 30000
    sentinel auth-pass 127.0.0.1 28380 test1
    

    启动哨兵

    通过命令redis-server.exe 配置 --sentinel 启动哨兵

    redis-server redis-sentinel-28481.conf --sentinel
    redis-server redis-sentinel-28482.conf --sentinel
    redis-server redis-sentinel-28483.conf --sentinel
    

    启动哨兵28481后查看日志

    
    [8464] 21 Nov 02:02:05.258 # +tilt #tilt mode entered
    [8464] 21 Nov 08:33:01.513 # +tilt #tilt mode entered
    [8464] 21 Nov 08:33:31.561 # -tilt #tilt mode exited
                    _._                                                  
               _.-``__ ''-._                                             
          _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 3.2.100 (00000000/0) 64 bit
      .-`` .-```.  ```/    _.,_ ''-._                                   
     (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
     |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 28481
     |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 22332
      `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
     |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
     |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io        
      `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
     |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
     |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
      `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
          `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
              `-._        _.-'                                           
                  `-.__.-'                                               
    
    [22332] 05 Jan 12:01:48.399 # Sentinel ID is 48693b2911456ef3da6ebfd14d1adf46e76fbb8b
    [22332] 05 Jan 12:01:48.399 # +monitor master master 127.0.0.1 28382 quorum 2
    [22332] 05 Jan 12:01:53.399 # +sdown sentinel ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 127.0.0.1 28482 @ master 127.0.0.1 28382
    [22332] 05 Jan 12:01:53.399 # +sdown sentinel 162c66f370550a9926b794abecfb431cf3f8bcc9 127.0.0.1 28483 @ master 127.0.0.1 28382
    [22332] 05 Jan 12:02:13.404 # +sdown master master 127.0.0.1 28382
    

    同时启动完会自动在哨兵的配置文件中生成一些配置,完整的redis-sentinel-28481.conf配置如下

    dir "F:\Study\redis\redis-sentinel"
    logfile "sentinel.28481.txt"
    port 28481
    sentinel myid 48693b2911456ef3da6ebfd14d1adf46e76fbb8b
    sentinel monitor master 127.0.0.1 28381 2
    sentinel down-after-milliseconds master 5000
    sentinel failover-timeout master 30000
    # Generated by CONFIG REWRITE
    sentinel auth-pass master test1
    sentinel config-epoch master 11
    sentinel leader-epoch master 11
    sentinel known-slave master 127.0.0.1 28382
    sentinel known-slave master 127.0.0.1 28380
    sentinel known-sentinel master 127.0.0.1 28482 ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504
    sentinel known-sentinel master 127.0.0.1 28483 162c66f370550a9926b794abecfb431cf3f8bcc9
    sentinel current-epoch 11
    
    

    启动后会为哨兵生成一个id,同时会记录一些关键信息。

    主从自动切换

    将主redis关闭,让哨兵自动切换主从。
    哨兵24381日志

    [22332] 05 Jan 12:34:49.286 # +sdown master master 127.0.0.1 28380
    [22332] 05 Jan 12:34:49.295 # +new-epoch 16
    [22332] 05 Jan 12:34:49.296 # +vote-for-leader ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 16
    [22332] 05 Jan 12:34:49.363 # +odown master master 127.0.0.1 28380 #quorum 3/2
    [22332] 05 Jan 12:34:49.363 # Next failover delay: I will not start a failover before Sat Jan 05 12:35:49 2019
    [22332] 05 Jan 12:34:50.397 # +config-update-from sentinel ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 127.0.0.1 28482 @ master 127.0.0.1 28380
    [22332] 05 Jan 12:34:50.397 # +switch-master master 127.0.0.1 28380 127.0.0.1 28382
    [22332] 05 Jan 12:34:50.397 * +slave slave 127.0.0.1:28381 127.0.0.1 28381 @ master 127.0.0.1 28382
    [22332] 05 Jan 12:34:50.397 * +slave slave 127.0.0.1:28380 127.0.0.1 28380 @ master 127.0.0.1 28382
    [22332] 05 Jan 12:34:55.442 # +sdown slave 127.0.0.1:28380 127.0.0.1 28380 @ master 127.0.0.1 28382
    

    哨兵24382日志

    [8760] 05 Jan 12:34:49.237 # +sdown master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:49.292 # +odown master master 127.0.0.1 28380 #quorum 2/2
    [8760] 05 Jan 12:34:49.292 # +new-epoch 16
    [8760] 05 Jan 12:34:49.292 # +try-failover master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:49.293 # +vote-for-leader ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 16
    [8760] 05 Jan 12:34:49.296 # 162c66f370550a9926b794abecfb431cf3f8bcc9 voted for ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 16
    [8760] 05 Jan 12:34:49.296 # 48693b2911456ef3da6ebfd14d1adf46e76fbb8b voted for ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 16
    [8760] 05 Jan 12:34:49.394 # +elected-leader master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:49.394 # +failover-state-select-slave master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:49.470 # +selected-slave slave 127.0.0.1:28382 127.0.0.1 28382 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:49.470 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 127.0.0.1:28382 127.0.0.1 28382 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:49.541 * +failover-state-wait-promotion slave 127.0.0.1:28382 127.0.0.1 28382 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:50.341 # +promoted-slave slave 127.0.0.1:28382 127.0.0.1 28382 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:50.341 # +failover-state-reconf-slaves master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:50.396 * +slave-reconf-sent slave 127.0.0.1:28381 127.0.0.1 28381 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:51.380 * +slave-reconf-inprog slave 127.0.0.1:28381 127.0.0.1 28381 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:51.446 # -odown master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:52.393 * +slave-reconf-done slave 127.0.0.1:28381 127.0.0.1 28381 @ master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:52.468 # +failover-end master master 127.0.0.1 28380
    [8760] 05 Jan 12:34:52.468 # +switch-master master 127.0.0.1 28380 127.0.0.1 28382
    [8760] 05 Jan 12:34:52.469 * +slave slave 127.0.0.1:28381 127.0.0.1 28381 @ master 127.0.0.1 28382
    [8760] 05 Jan 12:34:52.469 * +slave slave 127.0.0.1:28380 127.0.0.1 28380 @ master 127.0.0.1 28382
    [8760] 05 Jan 12:34:57.562 # +sdown slave 127.0.0.1:28380 127.0.0.1 28380 @ master 127.0.0.1 28382
    

    哨兵24383日志

    [26484] 05 Jan 12:34:49.161 # +sdown master master 127.0.0.1 28380
    [26484] 05 Jan 12:34:49.294 # +new-epoch 16
    [26484] 05 Jan 12:34:49.295 # +vote-for-leader ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 16
    [26484] 05 Jan 12:34:50.284 # +odown master master 127.0.0.1 28380 #quorum 3/2
    [26484] 05 Jan 12:34:50.284 # Next failover delay: I will not start a failover before Sat Jan 05 12:35:49 2019
    [26484] 05 Jan 12:34:50.397 # +config-update-from sentinel ce50397a76e2e3ca165ce407859cbc94d7caf504 127.0.0.1 28482 @ master 127.0.0.1 28380
    [26484] 05 Jan 12:34:50.397 # +switch-master master 127.0.0.1 28380 127.0.0.1 28382
    [26484] 05 Jan 12:34:50.397 * +slave slave 127.0.0.1:28381 127.0.0.1 28381 @ master 127.0.0.1 28382
    [26484] 05 Jan 12:34:50.397 * +slave slave 127.0.0.1:28380 127.0.0.1 28380 @ master 127.0.0.1 28382
    [26484] 05 Jan 12:34:55.437 # +sdown slave 127.0.0.1:28380 127.0.0.1 28380 @ master 127.0.0.1 28382
    

    具体投票过程这里不做具体分析。
    当选出新的主redis,哨兵会对redis配置进行更新,将主redis的slaveof XXX XXX配置删除,将从的slaveof XXX XXX设置为主的地址。同时哨兵会监控redis28380。当28380恢复后会将slaveof XXX XXX添加到它的配置中。

    连接到28382查看

    127.0.0.1:28382> info Replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:2
    slave0:ip=127.0.0.1,port=28381,state=online,offset=193307,lag=1
    slave1:ip=127.0.0.1,port=28380,state=online,offset=193441,lag=1
    master_repl_offset:193575
    repl_backlog_active:1
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:2
    repl_backlog_histlen:193574
    

    动态新增从库

    若我们此时动态新增一个从redis,端口为28383,则复制一个28380的配置进行修改,将优先级改为97。并启动服务即可。

    redis-28383日志如下

    [14048] 05 Jan 12:55:20.421 * Redis 3.2.100 (00000000/0) 64 bit, standalone mode, port 28383, pid 14048 ready to start.
    [14048] 05 Jan 12:55:20.422 # Server started, Redis version 3.2.100
    [14048] 05 Jan 12:55:20.423 * The server is now ready to accept connections on port 28383
    [14048] 05 Jan 12:55:20.424 * Connecting to MASTER 127.0.0.1:28382
    [14048] 05 Jan 12:55:20.426 * MASTER <-> SLAVE sync started
    [14048] 05 Jan 12:55:20.427 * Non blocking connect for SYNC fired the event.
    [14048] 05 Jan 12:55:20.428 * Master replied to PING, replication can continue...
    [14048] 05 Jan 12:55:20.428 * Partial resynchronization not possible (no cached master)
    [14048] 05 Jan 12:55:20.432 * Full resync from master: 2c344529e4acdc44cd311818fe8179825877a9f4:241347
    [14048] 05 Jan 12:55:20.653 * MASTER <-> SLAVE sync: receiving 107 bytes from master
    [14048] 05 Jan 12:55:20.655 * MASTER <-> SLAVE sync: Flushing old data
    [14048] 05 Jan 12:55:20.655 * MASTER <-> SLAVE sync: Loading DB in memory
    [14048] 05 Jan 12:55:20.656 * MASTER <-> SLAVE sync: Finished with success
    [14048] 05 Jan 12:55:20.660 * Background append only file rewriting started by pid 29392
    [14048] 05 Jan 12:55:20.827 * AOF rewrite child asks to stop sending diffs.
    [14048] 05 Jan 12:55:20.927 # fork operation complete
    [14048] 05 Jan 12:55:20.928 * Background AOF rewrite terminated with success
    [14048] 05 Jan 12:55:20.929 * Residual parent diff successfully flushed to the rewritten AOF (0.00 MB)
    [14048] 05 Jan 12:55:20.931 * Background AOF rewrite finished successfully
    

    再看下28382的主从连接信息

    127.0.0.1:28382> info Replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:3
    slave0:ip=127.0.0.1,port=28381,state=online,offset=268634,lag=0
    slave1:ip=127.0.0.1,port=28380,state=online,offset=268768,lag=0
    slave2:ip=127.0.0.1,port=28383,state=online,offset=268634,lag=0
    master_repl_offset:268768
    repl_backlog_active:1
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:2
    repl_backlog_histlen:268767
    

    哨兵也能检测到新的从库连接
    [22332] 05 Jan 12:55:25.420 * +slave slave 127.0.0.1:28383 127.0.0.1 28383 @ master 127.0.0.1 28382

    通过上述配置,就完成了redis高可用方案。

    程序连接redis高可用

    我使用的是StackExchange.Redis连接redis。

    它本身就支持主从连接,在建立连接的时候输入多个连接地址接口。由于从库不允许写入。因此它能辨别出哪个是主哪个是从。主从切换后写入数据的时候重新判定哪个是主库。

    1. 通过代码设置redis地址
        ConfigurationOptions options = ConfigurationOptions.Parse("password=test1");
        options.EndPoints.Add("127.0.0.1", 28380);
        options.EndPoints.Add("127.0.0.1", 28381);
        options.EndPoints.Add("127.0.0.1", 28382);
    
    1. 通过配置字符串设置
        ConfigurationOptions options = ConfigurationOptions.Parse("127.0.0.1:28380,127.0.0.1:28381,127.0.0.1:28382,keepAlive=5,password=test1");
    

    总结

    通过该篇文章详细的探究了window下的redis高可用方案如何实现。本文对具体配置没有做深入探究,仅仅为了抓住重点,具体配置其他的文档都介绍的比较详细,但是一些细节并没有说明,通过该片文章将reids高可用的坑都填满。若有错误,欢迎指正。

    实例可以从这里下载


    参考文档

    1. redis sentinel配置(windows环境)
    2. Redis 复制、Sentinel的搭建和原理说明

    本文地址:https://www.cnblogs.com/Jack-Blog/p/10224193.html
    作者博客:杰哥很忙
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Jack-Blog/p/10224193.html
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