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目录
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