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這篇文章將為大家詳細講解有關Docker如何搭建Redis Cluster集群環境，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
使用 Docker 搭建 Redis Cluster，最重要的環節就是容器通信的問題，這一塊我們在之前的文章中已經給大家解決了《Docker 網絡模式詳解及容器間網絡通信》，本篇文章主要練習使用多個容器完成 Redis Cluster 集群環境的搭建，順便為學習 Docker Compose 鋪鋪路。俗話說沒有對比就沒有傷害，通過對比才能感受到 Docker Compose 的好處 ????。
關于 Redis Cluster 集群更多的內容請閱讀《最通俗易懂的 Redis 架構模式詳解》。
按照 Redis 官網：https://redis.io/topics/cluster-tutorial 的提示，為了使 Docker 與 Redis Cluster 兼容，您需要使用 Docker 的 host 網絡模式。
host 網絡模式需要在創建容器時通過參數 --net host 或者 --network host 指定，host 網絡模式可以讓容器共享宿主機網絡棧，容器將不會虛擬出自己的網卡，配置自己的 IP 等，而是使用宿主機的 IP 和端口。
為了讓環境更加真實，本文使用多機環境：
192.168.10.10
192.168.10.11
每臺機器所使用的基礎設施環境如下：
CentOS 7.8.2003
Docker version 19.03.12
整體搭建步驟主要分為以下幾步：
下載 Redis 鏡像（其實這步可以省略，因為創建容器時，如果本地鏡像不存在，就會去遠程拉取）；
編寫 Redis 配置文件；
創建 Redis 容器；
創建 Redis Cluster 集群。
分別在 192.168.10.10 和 192.168.10.11 兩臺機器上執行以下操作。
# 創建目錄 mkdir -p /usr/local/docker-redis/redis-cluster # 切換至指定目錄 cd /usr/local/docker-redis/redis-cluster/ # 編寫 redis-cluster.tmpl 文件 vi redis-cluster.tmpl
192.168.10.10 機器的 redis-cluster.tmpl 文件內容如下：
port ${PORT}
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.10
cluster-announce-port ${PORT}
cluster-announce-bus-port 1${PORT} 192.168.10.11 機器的 redis-cluster.tmpl 文件內容如下：
port ${PORT}
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.11
cluster-announce-port ${PORT}
cluster-announce-bus-port 1${PORT}port：節點端口；
requirepass：添加訪問認證；
masterauth：如果主節點開啟了訪問認證，從節點訪問主節點需要認證；
protected-mode：保護模式，默認值 yes，即開啟。開啟保護模式以后，需配置 bind ip 或者設置訪問密碼；關閉保護模式，外部網絡可以直接訪問；
daemonize：是否以守護線程的方式啟動（后臺啟動），默認 no；
appendonly：是否開啟 AOF 持久化模式，默認 no；
cluster-enabled：是否開啟集群模式，默認 no；
cluster-config-file：集群節點信息文件；
cluster-node-timeout：集群節點連接超時時間；
cluster-announce-ip：集群節點 IP，填寫宿主機的 IP；
cluster-announce-port：集群節點映射端口；
cluster-announce-bus-port：集群節點總線端口。
每個 Redis 集群節點都需要打開兩個 TCP 連接。一個用于為客戶端提供服務的正常 Redis TCP 端口，例如 6379。還有一個基于 6379 端口加 10000 的端口，比如 16379。
第二個端口用于集群總線，這是一個使用二進制協議的節點到節點通信通道。節點使用集群總線進行故障檢測、配置更新、故障轉移授權等等。客戶端永遠不要嘗試與集群總線端口通信，與正常的 Redis 命令端口通信即可，但是請確保防火墻中的這兩個端口都已經打開，否則 Redis 集群節點將無法通信。
在 192.168.10.10 機器的 redis-cluster 目錄下執行以下命令：
for port in `seq 6371 6373`; do \
mkdir -p ${port}/conf \
&& PORT=${port} envsubst < redis-cluster.tmpl > ${port}/conf/redis.conf \
&& mkdir -p ${port}/data;\
done 在 192.168.10.11 機器的 redis-cluster 目錄下執行以下命令：
for port in `seq 6374 6376`; do \
mkdir -p ${port}/conf \
&& PORT=${port} envsubst < redis-cluster.tmpl > ${port}/conf/redis.conf \
&& mkdir -p ${port}/data;\
done上面兩段 shell for 語句，意思就是循環創建 6371 ~ 6376 相關的目錄及文件。
在 192.168.10.10 機器執行查看命令結果如下，如果沒有 tree 命令先安裝 yum install -y tree。
在 192.168.10.11 機器執行查看命令結果如下。
以下內容為每個節點的配置文件詳細信息。
============================== 192.168.10.10 ==============================
[root@localhost redis-cluster]# cat /usr/local/docker-redis/redis-cluster/637{1..3}/conf/redis.conf
port 6371
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.10
cluster-announce-port 6371
cluster-announce-bus-port 16371
port 6372
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.10
cluster-announce-port 6372
cluster-announce-bus-port 16372
port 6373
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.10
cluster-announce-port 6373
cluster-announce-bus-port 16373
============================== 192.168.10.10 ==============================
============================== 192.168.10.11 ==============================
[root@localhost redis-cluster]# cat /usr/local/docker-redis/redis-cluster/637{4..6}/conf/redis.conf
port 6374
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.11
cluster-announce-port 6374
cluster-announce-bus-port 16374
port 6375
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.11
cluster-announce-port 6375
cluster-announce-bus-port 16375
port 6376
requirepass 1234
masterauth 1234
protected-mode no
daemonize no
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-announce-ip 192.168.10.11
cluster-announce-port 6376
cluster-announce-bus-port 16376
============================== 192.168.10.11 ============================== 將宿主機的 6371 ~ 6376 之間的端口與 6 個 Redis 容器映射，并將宿主機的目錄與容器內的目錄進行映射（目錄掛載）。記得指定網絡模式，使用 host 網絡模式。
在 192.168.10.10 機器執行以下命令：
for port in $(seq 6371 6373); do \
docker run -di --restart always --name redis-${port} --net host \
-v /usr/local/docker-redis/redis-cluster/${port}/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf \
-v /usr/local/docker-redis/redis-cluster/${port}/data:/data \
redis redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf; \
done 在 192.168.10.11 機器執行以下命令：
for port in $(seq 6374 6376); do \
docker run -di --restart always --name redis-${port} --net host \
-v /usr/local/docker-redis/redis-cluster/${port}/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf \
-v /usr/local/docker-redis/redis-cluster/${port}/data:/data \
redis redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf; \
done 在 192.168.10.10 機器執行 docker ps -n 3 查看容器是否創建成功。
在 192.168.10.11 機器執行 docker ps -n 3 查看容器是否創建成功。
隨便進入一個容器節點，并進入 /usr/local/bin/ 目錄：
# 進入容器 docker exec -it redis-6371 bash # 切換至指定目錄 cd /usr/local/bin/
接下來我們就可以通過以下命令實現 Redis Cluster 集群的創建。
redis-cli -a 1234 --cluster create 192.168.10.10:6371 192.168.10.10:6372 192.168.10.10:6373 192.168.10.11:6374 192.168.10.11:6375 192.168.10.11:6376 --cluster-replicas 1
出現選擇提示信息，輸入 yes，結果如下所示：
集群創建成功如下：
以下內容是創建集群時返回的詳細信息，也就是上兩幅圖中的所有內容。
root@localhost:/usr/local/bin# redis-cli -a 1234 --cluster create 192.168.10.10:6371 192.168.10.10:6372 192.168.10.10:6373 192.168.10.11:6374 192.168.10.11:6375 192.168.10.11:6376 --cluster-replicas 1 Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe. >>> Performing hash slots allocation on 6 nodes... Master[0] -> Slots 0 - 5460 Master[1] -> Slots 5461 - 10922 Master[2] -> Slots 10923 - 16383 Adding replica 192.168.10.11:6376 to 192.168.10.10:6371 Adding replica 192.168.10.10:6373 to 192.168.10.11:6374 Adding replica 192.168.10.11:6375 to 192.168.10.10:6372 M: 299cf79ddafc83dced27f628f1f82dac483fbc4e 192.168.10.10:6371 slots:[0-5460] (5461 slots) master M: ac805b90b6e20e26dc4268454bb2855beea6cc19 192.168.10.10:6372 slots:[10923-16383] (5461 slots) master S: db35494fcc5db0c88d27da7885c817e6cdcc9373 192.168.10.10:6373 replicates 7013270480d37eeab79b9cd0272e934d4548136a M: 7013270480d37eeab79b9cd0272e934d4548136a 192.168.10.11:6374 slots:[5461-10922] (5462 slots) master S: 8435e1b0d51f2690c5f94f9a5682a4ac34e94326 192.168.10.11:6375 replicates ac805b90b6e20e26dc4268454bb2855beea6cc19 S: 7b13c16fa6fe8e13cdc0b4846b87edffed55c62e 192.168.10.11:6376 replicates 299cf79ddafc83dced27f628f1f82dac483fbc4e 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 192.168.10.10:6371) M: 299cf79ddafc83dced27f628f1f82dac483fbc4e 192.168.10.10:6371 slots:[0-5460] (5461 slots) master 1 additional replica(s) S: 8435e1b0d51f2690c5f94f9a5682a4ac34e94326 192.168.10.11:6375 slots: (0 slots) slave replicates ac805b90b6e20e26dc4268454bb2855beea6cc19 S: db35494fcc5db0c88d27da7885c817e6cdcc9373 192.168.10.10:6373 slots: (0 slots) slave replicates 7013270480d37eeab79b9cd0272e934d4548136a S: 7b13c16fa6fe8e13cdc0b4846b87edffed55c62e 192.168.10.11:6376 slots: (0 slots) slave replicates 299cf79ddafc83dced27f628f1f82dac483fbc4e M: 7013270480d37eeab79b9cd0272e934d4548136a 192.168.10.11:6374 slots:[5461-10922] (5462 slots) master 1 additional replica(s) M: ac805b90b6e20e26dc4268454bb2855beea6cc19 192.168.10.10:6372 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.
至此一個高可用的 Redis Cluster 集群搭建完成，如下圖所示，該集群中包含 6 個 Redis 節點，3 主 3 從。三個主節點會分配槽，處理客戶端的命令請求，而從節點可用在主節點故障后，頂替主節點。
我們先進入容器，然后通過一些集群常用的命令查看一下集群的狀態。
# 進入容器 docker exec -it redis-6371 bash # 切換至指定目錄 cd /usr/local/bin/
redis-cli -a 1234 --cluster check 192.168.10.11:6375
# 連接至集群某個節點 redis-cli -c -a 1234 -h 192.168.10.11 -p 6376 # 查看集群信息 cluster info # 查看集群結點信息 cluster nodes
在 6371 節點中執行寫入和讀取，命令如下：
# 進入容器并連接至集群某個節點 docker exec -it redis-6371 /usr/local/bin/redis-cli -c -a 1234 -h 192.168.10.10 -p 6371 # 寫入數據 set name mrhelloworld set aaa 111 set bbb 222 # 讀取數據 get name get aaa get bbb
別著急，讓我來解釋一下上圖中的操作過程：
首先進入容器并連接至集群某個節點；
然后執行第一個 set 命令 set name mrhelloworld，name 鍵根據哈希函數運算以后得到的值為 [5798]。當前集群環境的槽分配情況為：[0-5460] 6371節點，[5461-10922] 6374節點，[10923-16383] 6372節點，所以該鍵的存儲就被分配到了 6374 節點上；
再來看第二個 set 命令 set aaa，這里大家可能會有一些疑問，為什么看不到 aaa 鍵根據哈希函數運算以后得到的值？因為剛才重定向至 6374 節點插入了數據，此時如果還有數據插入，正好鍵根據哈希函數運算以后得到的值也還在該節點的范圍內，那么直接插入數據即可；
接著是第三個 set 命令 set bbb，bbb 鍵根據哈希函數運算以后得到的值為 [5287]，所以該鍵的存儲就被分配到了 6371 節點上；
然后是讀取操作，第四個命令 get name，name 鍵根據哈希函數運算以后得到的值為 [5798]，被重定向至 6374 節點讀取；
第五個命令 get aaa，aaa 鍵根據哈希函數運算以后得到的值也在 6374 節點，直接讀取；
第六個命令 get bbb，bbb 鍵根據哈希函數運算以后得到的值為 [5287]，被重定向至 6371 節點讀取。
通過以上操作我們得知 name 鍵的存儲被分配到了 6374 節點，如果直接連接 6374 節點并獲取該值會怎么樣？沒錯，不需要重定向節點，因為數據就在該節點，所以直接讀取返回。
最后來一波客戶端連接操作，隨便哪個節點，看看可否通過外部訪問 Redis Cluster 集群。
關于“Docker如何搭建Redis Cluster集群環境”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。
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