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高可用 Redis 服务架构分析与搭建

news 来源：原创 2025/5/26 5:29:40

引言

一、高可用 Redis 架构的核心概念

1.1 Redis 的单点问题

1.2 高可用性的定义

1.3 Redis 高可用方案概述

二、Redis Sentinel 架构详解与搭建

2.1 Sentinel 模式简介

2.2 架构拓扑图

2.3 环境准备

安装 Docker

创建目录结构

2.4 配置文件编写

redis-sentinel/master/redis.conf

redis-sentinel/slave1/redis.conf

redis-sentinel/sentinel1/sentinel.conf

2.5 启动容器

2.6 测试 Sentinel 故障转移

三、Redis Cluster 架构详解与搭建

3.1 Redis Cluster 简介

3.2 架构拓扑图

3.3 环境准备

创建 docker-compose.yml

3.4 启动集群

3.5 初始化 Cluster

3.6 测试读写

四、高可用 Redis 架构对比与选型建议

五、客户端连接与高可用支持

5.1 Python 示例（使用 redis-py-cluster）

5.2 Java 示例（使用 Lettuce）

六、监控与运维实践

6.1 Prometheus + Grafana 监控 Redis

6.2 日志收集与告警

七、总结

附录：完整部署脚本与源码

A.1 Sentinel 模式部署脚本

A.2 Cluster 模式部署脚本

引言

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的高性能键值数据库，广泛用于缓存、消息队列和实时数据处理等场景。在高并发、大规模分布式系统中，如何确保 Redis 的高可用性（High Availability, HA）是关键问题之一。本文将深入探讨高可用 Redis 架构的设计与实现，并提供一个完整的案例及可运行的代码示例。

一、高可用 Redis 架构的核心概念

1.1 Redis 的单点问题

默认情况下，Redis 是一个单实例服务。虽然性能极高，但一旦该节点宕机或网络中断，整个 Redis 服务就会不可用，导致业务中断。

1.2 高可用性的定义

高可用性指的是系统在面对故障时仍能持续提供服务的能力。通常通过冗余、自动故障转移（Failover）、负载均衡等机制来实现。

1.3 Redis 高可用方案概述

常见的 Redis 高可用方案包括：

Redis 主从复制（Replication）
Redis Sentinel（哨兵模式）
Redis Cluster（集群模式）
基于 Proxy 的分片集群（如 Codis、Twemproxy）

我们将重点介绍 Redis Sentinel 和 Redis Cluster，并分别给出部署与代码示例。

二、Redis Sentinel 架构详解与搭建

2.1 Sentinel 模式简介

Redis Sentinel 是官方提供的高可用解决方案，具备以下功能：

监控主从节点状态
自动进行故障转移（Master Down 后选举新 Master）
提供配置管理接口（客户端可以通过 Sentinel 获取当前 Master 地址）

2.2 架构拓扑图

Client|
Sentinel (3个节点)|
Redis Master <--> Redis Slave (多个)

2.3 环境准备

我们将在本地使用 Docker 搭建一个包含 1 个 Redis Master、2 个 Slave 和 3 个 Sentinel 的测试环境。

安装 Docker

sudo apt update && sudo apt install docker.io -y

创建目录结构

mkdir -p redis-sentinel/{master,slave1,slave2,sentinel1,sentinel2,sentinel3}

2.4 配置文件编写

`redis-sentinel/master/redis.conf`

port 6379
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6379.pid
dir /data
requirepass "mypassword"

`redis-sentinel/slave1/redis.conf`

port 6380
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6380.pid
dir /data
slaveof 127.0.0.1 6379
masterauth "mypassword"
requirepass "mypassword"

同理配置 slave2 使用端口 6381。

`redis-sentinel/sentinel1/sentinel.conf`

port 26379
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel auth-pass mymaster mypassword
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 10000

其他两个 Sentinel 配置类似，使用不同端口：26380, 26381。

2.5 启动容器

docker run --name redis-master -d -v $(pwd)/redis-sentinel/master:/usr/local/etc/redis --network host redis redis-server /usr/local/etc/redis/redis.confdocker run --name redis-slave1 -d -v $(pwd)/redis-sentinel/slave1:/usr/local/etc/redis --network host redis redis-server /usr/local/etc/redis/redis.confdocker run --name redis-slave2 -d -v $(pwd)/redis-sentinel/slave2:/usr/local/etc/redis --network host redis redis-server /usr/local/etc/redis/redis.confdocker run --name sentinel1 -d -v $(pwd)/redis-sentinel/sentinel1:/usr/local/etc/redis --network host redis redis-sentinel /usr/local/etc/redis/sentinel.confdocker run --name sentinel2 -d -v $(pwd)/redis-sentinel/sentinel2:/usr/local/etc/redis --network host redis redis-sentinel