如何使用Docker搭建Redis主從復制的集群

這篇文章主要講解了如何使用Docker搭建Redis主從復制的集群，內容清晰明了，對此有興趣的小伙伴可以學習一下，相信大家閱讀完之后會有幫助。

在主從復制模式的集群里，主節點一般是一個，從節點一般是兩個或多個，寫入主節點的數據會被復制到從節點上，這樣一旦主節點出現故障，應用系統能切換到從節點去讀寫數據，這樣能提升系統的可用性。而且如果再采用主從復制模式里默認的讀寫分離的機制，更能提升系統的緩存讀寫性能。所以對性能和實時性不高的系統而言，主從復制模式足以滿足一般的性能和安全性方面的需求。

1 概述主從復制模式

在實際應用中，如果有相應的設置，在向一臺Redis服務器里寫數據后，這個數據可以復制到另外一臺（或多臺）Redis服務器，這里數據源服務器叫主服務器（Master Server），而復制數據目的地所在的服務器叫從服務器（Slave Server）。

這種主從復制模式能帶來兩個好處，第一，可以把寫操作集中在主服務器上，把讀操作集中到從服務器上，這樣能提升讀寫性能；第二，由于出現了數據備份，所以能提升數據安全性，比如當主Redis服務器失效后，能很快切換到從服務器上讀數據。

如果在項目，并發要求不高，或者說哪怕從Redis緩存里讀不到數據對性能也不會有太大的損害，那么可以用一主一從的復制模式，效果圖如下圖所示。

也可以設置一主多從的復制效果，在下圖里，給出對應的效果圖，即寫到主節點的數據會同步到兩個從節點上，其它一主多從的模式和這很相似。

關于主從復制模式，請大家注意如下的要點。

第一， 一個主服務器可以帶一個或多個從服務器，甚至從服務器也可以再帶從服務器，但在復制數據時，只能把主服務器的數據復制到從服務器上，反之不能。

第二， 一臺從服務器只能跟隨一臺主服務器，而不能出現一從多主的模式。

第三， 在 Redis 2.8以后的版本里，是采用異步的復制模式，即進行主從復制時，不會影響主服務器上的讀寫數據操作。

2 用命令搭建主從集群

這里將用Docker容器來搭建一主二從模式的集群，在配置主從關系時，需要在從節點上使用slaveof命令，具體的步驟如下。

第一步，打開一個命令窗口，在其中運行如下命令創建一個名為redis-master的Redis容器，請注意它的端口是6379。

docker run -itd --name redis-master -p 6379:6379 redis:latest

第二步，再新開一個命令窗口，在其中運行如下命令創建一個名為redis-slave1的容器，請注意它的端口是6380。請注意這里是在一臺電腦上運行，所以用端口號來區別一臺主Redis容器和另外兩臺從Redis容器。如果在真實項目里，多臺Redis會部署在不同的服務器上，所以可以都用6379端口。

docker run -itd --name redis-slave1 -p 6380:6380 redis:latest

第三步，回到包含redis-master容器的命令窗口，在其中運行docker inspect redis-master命令，查看redis-master容器的信息，在其中能通過IPAddress項看到改容器的IP地址，這里是172.17.0.2。如果在真實項目里，Redis服務器所在的IP地址是固定的，而通過Docker容器啟動的Redis服務器的IP地址是動態的，所以這里要用上述命令來獲取IP地址。

第四步，在redis-master容器的命令窗口里，運行docker exec -it redis-master /bin/bash命令，進入到命令行窗口，在其中用redis-cli命令進入到Redis客戶端命令行后，再通過info replication命令查看當前的主從模式的狀態，能看到如下所示的部分結果。

 c:\work>docker exec -it redis-master /bin/bash
    root@9433cd584d80:/data# redis-cli
    127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:0

從第5行的輸出里能看到，當前reids-master容器在主從模式里的角色是“主服務器”，從第6行的輸出里能看到，當前該主服務器沒有攜帶從服務器。

同樣再到redis-slave1容器的命令窗口里，通過docker exec -it redis-slave1 /bin/bash命令進入容器的命令行窗口，也通過redis-cli命令進入客戶端命令行，也再通過info replication命令查看該Redis服務器的主從模式的狀態，部分結果如下所示。

 c:\work>docker exec -it redis-slave1 /bin/bash
    root@2e3237c60211:/data# redis-cli
    127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:0

由于此時還沒有通過命令行設置主從模式，所以從第5行和第6行的輸出結果里，依然看到當前服務器是“主服務器”，同時沒有攜帶從服務器。

第五步，在redis-slave1容器的命令窗口里，運行如下的slaveof命令，指定當前Redis服務器為從服務器。該命令的格式是slaveof IP地址 端口號，這里是指向172.17.0.2：6379所在的主服務器。

slaveof 172.17.0.2 6379

運行完該命令后，還是在redis-slave1客戶端里，再次運行info replication，會看到如下所示的部分結果。從第3行的結果里能看到，該redis-slave1服務器已經成為從服務器，并能從第4行和第5行的輸出里能確認，該從服務器是從屬于172.17.0.2:6379所在的Redis主服務器。

127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:slave
    master_host:172.17.0.2
    master_port:6379

此時再回到redis-master容器的命令窗口里，在Redis客戶端里再次運行info replication命令查看主從狀態，能看到如下所示的部分結果。從第4行的輸出里能看到，該Redis主服務器已經攜帶了一個從服務器。

 127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:1

第六步，再打開一個新的命令窗口，在其中運行如下命令，開啟一個新的名為redis-slave2的Redis容器，請注意它的端口是6381。

docker run -itd --name redis-slave2 -p 6381:6381 redis:latest

隨后再運行docker exec -it redis-slave2 /bin/bash命令進入該容器的命令行窗口，再通過redis-cli命令進入客戶端，運行slaveof 172.17.0.2 6379命令，把這個Redis服務器也設為從服務器，并連到redis-master這個容器所在的主Redis服務器上。

連接完成后，再回到redis-master容器所在的命令行窗口，再運行info replication命令，此時能看到如下的部分輸出，從第4行的輸出里能看到，當前該主服務器連接著兩臺從服務器。

127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:2

至此配置完成一主兩從模式的主從模式，此時如果到兩臺從服務器里運行get name命令，返回是空，如果到redis-master容器所在的命令行窗口，在其中運行set name Peter后，再到兩臺從服務器里運行get name命令，就能看到返回值。這說明主從模式配置成功，主服務器里的數據會自動同步到各從服務器上。

3 通過配置搭建主從集群

在項目里可以用slaveof命令搭建主從模式的集群外，還可以用配置參數的方式來搭建，具體的步驟如下。

第一步，搭建主服務器redis-master的命令不變，依然用如下的命令，這里還是用6379端口。

docker run -itd --name redis-master -p 6379:6379 redis:latest

用docker inspect redis-master命令確認該Redis服務器所在容器的IP地址依然是172.17.0.2。

第二步，到C:\work\redis\redisConf目錄里，創建配置文件redisSlave1.conf，并在其中編寫如下內容。

port 6380

slaveof 172.17.0.2 6379

通過第1行的命令，設置該Redis的端口為6380，通過第2行的slaveof配置，把該Redis服務器設置成“從模式”，并連接到redis-master所在的主服務器上。

第三步，在新的命令窗口里運行如下的命令，創建名為redids-slave1的Redis服務器。該服務器的工作端口是6380，并且用redis-server后的參數指定在啟動Redis服務器時加載redisSlave1.conf配置文件，

docker run -itd --name redis-slave1 -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6380:6380 redis:latest redis-server /redisConfig/redisSlave1.conf

隨后再通過docker exec -it redis-slave1 /bin/bash命令進入到該容器的命令行，由于這里Redis工作端口已經變成6380，所以需要通過redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380命令來進入Redis客戶端，如果在其中運行info replication命令，能看到如下的部分結果，由此能進一步確認redis-slave1服務器已經從屬于redis-master服務器。

 root@80e7ae14a322:/data# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380
    127.0.0.1:6380> info replication
    # Replication
    role:slave
    master_host:172.17.0.2
    master_port:6379

第四步，到C:\work\redis\redisConf目錄里，創建配置文件redisSlave2.conf，并在其中編寫如下內容。

port 6381

slaveof 172.17.0.2 6379

這里用到了6381端口，同樣也通過slaveof命令連接到redis-master服務器上。隨后在新的命令窗口里運行如下的命令，創建名為redids-slave2的Redis服務器。該服務器的工作端口是6381，并且用redis-server后的參數指定在啟動Redis服務器時加載redisSlave2.conf配置文件，

docker run -itd --name redis-slave2 -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6381:6381 redis:latest redis-server /redisConfig/redisSlave2.conf

隨后再通過docker exec -it redis-slave2 /bin/bash命令進入到該容器的命令行，由于這里Redis工作端口已經變成6381，所以需要通過redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381命令來進入Redis客戶端，這里可以再通過info replication命令確認配置效果，部分運行結果如下所示。

root@6017108b97c4:/data# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381
    127.0.0.1:6381> info replication
    # Replication
    role:slave
    master_host:172.17.0.2
    master_port:6379

至此完成了以配置文件設置主從復制集群的設置，此時如果到主服務器redis-master所在的客戶端里運行set age 18命令，再到redis-slave1和redis-slave2這兩臺從服務器里運行get age命令，能看到age的值，由此能再次確認主從服務器之間能同步數據。

4 配置讀寫分離效果

如果在上文里配置的redis-slave1和redis-slave2這兩臺從服務器里，運行info replication命令，還能看到“slave_read_only:1”這項配置，說明從服務器默認是“只讀”的，如果到redis-slave1的Redis客戶端命令行里輸入set val 1，會看到如下第2行所示的錯誤，從而能進一步驗證該Redis服務器的“只讀”屬性。

127.0.0.1:6380> set val 1

(error) READONLY You can't write against a read only replica.

對于Redis從服務器而言，建議采用默認的“只讀”配置，因為在項目里，一般不會向作為數據同步目的地的“從服務器”上寫數據。如果業務上確實需要，可以通過如下的步驟設置“可讀可寫”的效果。

第一步，在上文提到的redisSlave2.conf配置文件里再加入一行“slave-read-only no”的配置，指定該服務器可讀可寫。

第二步，如果上文提到的redis-slave2容器還處于活動狀態，則需要先用docker stop redis-slave2停止該容器，隨后再用docker rm redis-slave2命令刪除該容器，之后可以再用如下的命令再次創建redis-slave2容器。

docker run -itd --name redis-slave2 -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6381:6381 redis:latest redis-server /redisConfig/redisSlave2.conf

在redis-server命令后所帶的redisSlave2.conf配置文件里，已經用“slave-read-only no”配置項設置了“可讀可寫”的模式。

第三步，再通過docker exec -it redis-slave2 /bin/bash命令進入到該容器的命令行，再通過redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381命令進入Redis客戶端， 此時如果再運行set val 1命令，就能成功寫入數據。

5 用心跳機制提升主從復制可靠性

在Redis主從復制模式里，如果主從服務器之間有數據同步的情況，那么從服務器會默認以一秒一次的頻率，向主服務器發送REPLCONF ACK命令，依次來確保兩者間連接通暢。這種定時交互命令確保連接的機制就叫“心跳”機制。在上文開啟的redis-master這個主服務器的命令行里，如果運行info replication命令，能看到它從屬服務器的“心跳”狀況。

 127.0.0.1:6379> info replication
   2  # Replication
   3  role:master
   4  connected_slaves:2
   5  slave0:ip=172.17.0.3,port=6380,state=online,offset=16185,lag=1
   6  slave1:ip=172.17.0.4,port=6381,state=online,offset=16185,lag=1

其中在第5行和第6行里，能通過lag表示該從屬服務器發送REPLCONF ACK命令的時間，這里均是1秒，這表示兩臺從服務器和主服務器的連接均屬通暢。

這里大家可以想象下，如果從服務器宕機，那么主從復制就沒有意義了。對此，可以通過如下的步驟來關聯心跳機制和主動復制的動作。

第一步，在C:\work\redis\redisConf目錄里新建redisMaster.conf文件，在其中編寫如下的代碼。

min-slaves-to-write 2

min-slaves-max-lag 15

第1行的參數表示實現主從復制的從服務器個數最少是2臺，第2行的參數表示，如果有第1行參數指定的從服務器個數（這里是2臺）的心跳延遲時間（即lag值）大于15秒，不執行主從復制。

這兩個條件是“或者”的關系，即只要出現從服務器個數小于2，或者2臺從服務器的心跳延遲時間大于15秒，主服務器即停止主從復制的操作。

第二步，通過如下的命令啟動redis-master容器，由于此時啟動Redis服務器時已經加載了上述配置，所以該Redis主服務器在執行主從復制時，會檢測第一步所設置的條件。從而能提升主從復制的可靠性。

docker run -itd --name redis-master -v C:\work\redis\redisConf:/redisConfig:rw -p 6379:6379 redis:latest redis-server /redisConfig/redisMaster.conf

6 用偏移量檢查數據是否一致

在上文開啟的redis-master主服務器的命令行里，如果運行info replication命令，還能看到表示復制數據偏移量的master_repl_offset數據，效果如下第6行所示。這里數據是276，表示主服務器向從服務器發送數據的字節數。

127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:1
    …
    master_repl_offset:276

同樣如果到redis-slave1從服務器的命令行里，也能通過info replication查看該偏移量，效果如下第7行所示。

127.0.0.1:6380> info replication
    # Replication
    role:slave
    master_host:172.17.0.2
    master_port:6379
    …
    slave_repl_offset:276

在從服務器里，該數據表示從主服務器中接收到的數據字節數，如果主從服務器中兩者數據一致，這說明主從服務器間的數據是同步的。

當在主服務器redis-master里運行set nextVal 1命令后，再用info replication查看master_repl_offset數值，會發現有變化，而此時再到redis-slave1從服務器運行info replication命令，會發現從服務器的master_repl_offset數值依然和主服務器一致，這說明用set nextVal 1命令在主服務器里增加的數據已經成功同步到從服務器。也就是說，如果出現Redis問題，可以通過master_repl_offset數值來檢查同步數據是否正確，由此再進一步排查問題。

看完上述內容，是不是對如何使用Docker搭建Redis主從復制的集群有進一步的了解，如果還想學習更多內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道。