5.Docker安装Redis Cluster

1. Redis集群搭建

在生产环境，Redis如果是单节点会存在单点故障，所以一般都是集群环境，所以我们一会先搭建集群，再在Redis集群环境中实现Redis缓存高级操作。

1.1 Redis集群原理

在做Redis集群前，我们先了解一下Redis集群原理：

1:无论对Redis执行增加、删除、查询操作，都会操作一个key
2:无论什么key，经过CRC16算法取模，结果都在0-16383之间，这16384个值被称为哈希槽
3:如果我们现在有一个Redis集群，集群有3个节点，会为每个节点分配一定哈希槽
	RedisNode1:0-5460
	RedisNode2:5461-10922
	RedisNode3:10923-16383
4:每次做增加、删除、查询时，先对key进行CRC16算法取模，计算哈希槽的值
5:根据哈希槽的值重定向当前链接到指定节点上，并执行操作

Redis集群虽然能降低每个节点的载荷，但也存在宕机的风险，此时我们应该给每个节点安装一个从节点，当主节点宕机的时候，可以切换至从节点，添加从节点后，架构图如下：

1.2 Docker安装Redis集群

我们使用Docker容器安装Redis集群，准备6台机器(我们在1台机器上模拟)：

节点	IP	端口
RedisNode1	192.168.100.130	7001
RedisNode2	192.168.100.130	7002
RedisNode3	192.168.100.130	7003
RedisNode4	192.168.100.130	7004
RedisNode5	192.168.100.130	7005
RedisNode6	192.168.100.130	7006

1)创建网络

创建网络（各个Redis集群节点都在同一网段下数据交换，安全性更高，传输效率也会更高）：

docker network create redis-net

2)创建Redis配置

我们可以基于shell脚本批量创建每个Redis的配置文件,再采用shell脚本为脚本批量填充数据，再创建docker容器，我们可以先写一个Redis配置的模板文件redis-config.tmpl

#端口
port ${PORT}
#非保护模式
protected-mode no
#启用集群模式
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
#超时时间
cluster-node-timeout 5000
cluster-announce-ip 192.168.100.130
cluster-announce-port ${PORT}
cluster-announce-bus-port 1${PORT}
#开启aof持久化策略
appendonly yes
#后台运行
#daemonize yes 
pidfile  /var/run/redis_${PORT}.pid

3)Shell创建docker容器

我们创建一个shell脚本，从7001循环到7006，以上面的redis-config.tmpl模板为基础，批量创建每个redis节点的配置文件，并创建对应容器，文件名字叫install.sh，将改文件设置为可执行文件：

#!/bin/bash
#在/usr/local/gupao/redis-cluster下生成conf和data目标，并生成配置信息
for port in `seq 7001 7006`; 
do 
  mkdir -p ./${port}/conf && PORT=${port} envsubst < ./redis-config.tmpl > ./${port}/conf/redis.conf && mkdir -p ./${port}/data;
done
#创建6个redis容器
for port in `seq 7001 7006`;
do
	docker run -d -it -p ${port}:${port} -p 1${port}:1${port} -v /usr/local/gupao/redis-cluster/${port}/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf -v /usr/local/gupao/redis-cluster/${port}/data:/data --privileged=true --restart always --name redis-${port} --net redis-net --sysctl net.core.somaxconn=1024 redis redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf;
done
#查找ip
for port in `seq 7001 7006`;
do
	echo  -n "$(docker inspect --format '{{ (index .NetworkSettings.Networks "redis-net").IPAddress }}' "redis-${port}")":${port}" ";
done
#换行
echo -e "\n"
#输入信息
read -p "输入要进入的Docker容器名字，默认redis-7001：" DOCKER_NAME
#判断是否为空
if [ ! $DOCKER_NAME ]; 
	then DOCKER_NAME='redis-7001'; 
fi
#进入容器
docker exec -it redis-7001 /bin/bash

创建文件后执行授权：

chmod +x install.sh

此时执行./install.sh就能安装7001-7006的容器。

执行这一步之后，也只是容器安装好了，开启了集群，但哪些节点创建一个集群组还并未操作，我们需要用到redis-cli客户端工具来创建集群组：

./redis-cli --cluster create 172.20.0.2:7001 172.20.0.3:7002 172.20.0.4:7003 172.20.0.5:7004 172.20.0.6:7005 172.20.0.7:7006 --cluster-replicas 1

效果如下：

此时集群管理如下：

7001（Master）    7005（Slave）
7002（Master）    7006（Slave）
7003（Master）    7004（Slave）

关于创建集群中的相关参数我们做如下说明：

Cluster Manager Commands:
  create         host1:port1 ... hostN:portN   #创建集群
                 --cluster-replicas <arg>      #从节点个数
  check          host:port                     #检查集群
                 --cluster-search-multiple-owners #检查是否有槽同时被分配给了多个节点
  info           host:port                     #查看集群状态
  fix            host:port                     #修复集群
                 --cluster-search-multiple-owners #修复槽的重复分配问题
  reshard        host:port                     #指定集群的任意一节点进行迁移slot，重新分slots
                 --cluster-from <arg>          #需要从哪些源节点上迁移slot，可从多个源节点完成迁移，以逗号隔开，传递的是节点的node id，还可以直接传递--from all，这样源节点就是集群的所有节点，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入
                 --cluster-to <arg>            #slot需要迁移的目的节点的node id，目的节点只能填写一个，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入
                 --cluster-slots <arg>         #需要迁移的slot数量，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入。
                 --cluster-yes                 #指定迁移时的确认输入
                 --cluster-timeout <arg>       #设置migrate命令的超时时间
                 --cluster-pipeline <arg>      #定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量，不传的话使用默认值为10
                 --cluster-replace             #是否直接replace到目标节点
  rebalance      host:port                                      #指定集群的任意一节点进行平衡集群节点slot数量 
                 --cluster-weight <node1=w1...nodeN=wN>         #指定集群节点的权重
                 --cluster-use-empty-masters                    #设置可以让没有分配slot的主节点参与，默认不允许
                 --cluster-timeout <arg>                        #设置migrate命令的超时时间
                 --cluster-simulate                             #模拟rebalance操作，不会真正执行迁移操作
                 --cluster-pipeline <arg>                       #定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量，默认值为10
                 --cluster-threshold <arg>                      #迁移的slot阈值超过threshold，执行rebalance操作
                 --cluster-replace                              #是否直接replace到目标节点
  add-node       new_host:new_port existing_host:existing_port  #添加节点，把新节点加入到指定的集群，默认添加主节点
                 --cluster-slave                                #新节点作为从节点，默认随机一个主节点
                 --cluster-master-id <arg>                      #给新节点指定主节点
  del-node       host:port node_id                              #删除给定的一个节点，成功后关闭该节点服务
  call           host:port command arg arg .. arg               #在集群的所有节点执行相关命令
  set-timeout    host:port milliseconds                         #设置cluster-node-timeout
  import         host:port                                      #将外部redis数据导入集群
                 --cluster-from <arg>                           #将指定实例的数据导入到集群
                 --cluster-copy                                 #migrate时指定copy
                 --cluster-replace                              #migrate时指定replace

4)集群测试

集群安装好了后，我们可以使用redis-cli进行测试：

#登录redis集群
root@6f42ad53f7bb:/usr/local/bin# ./redis-cli -p 7001 -c
#添加数据
127.0.0.1:7001> set zhangsan SDFDSFDSF.DSFSDFSDFS.FHBSDFDSFSDFF
#自动重定向到7003节点
-> Redirected to slot [12767] located at 192.168.100.130:7003
OK
192.168.100.130:7003> 

5)卸载Docker容器

如果我们想卸载安装的docker容器，可以创建一个文件uninstall.sh：

#!/bin/bash
docker stop redis-7001 redis-7002 redis-7003 redis-7004 redis-7005 redis-7006
 
docker rm redis-7001 redis-7002 redis-7003 redis-7004 redis-7005 redis-7006
 
rm -rf 7001 7002 7003 7004 7005 7006

再给uninstall.sh添加可执行权限：

chmod +x uninstall.sh

执行该文件即可卸载7001-7006所有docker容器了