redis高可用：keepalived+redis主从部署

Myth丶恋晨 2021-10-20 00:28 426阅读 0赞

参考文献：

[https://blog.csdn.net/liuguanghui1988/article/details/77098143][https_blog.csdn.net_liuguanghui1988_article_details_77098143]

1 Redis高可用的可选方案  
Redis的高可用方案目前主要5种方式。  
1）  Redis Master-Slave + Keepalived + VIP。  
这是很经典的db架构，也可以用与mysql的主从切换。基本原理是：Keepalive通过脚本检测master的存活，然后通过漂移VIP（Virtual IP）完成主从切换。  
2）  Redis Master-Slave + DNS Service + Sentinel。  
基本原理是Sentinel集群进行Redis的存活检测和Redis M-S状态切换。完成切换之后，sentinel调用notification-script参数制定的配置文件，通知DNS Server更改DNS配置，master dns解析执行新的master。  
3）  Redis Master-Slave + Configure Center（Zookeeper） + Sentinel.  
基本原理和第三种方案相似，只是notification-script通知的是配置中心完成redis连接配置的修改，比如Zookeeper实现的配置中心。  
4）  Redis Master-Slave + Sentinel + Twemproxy + Lvs.  
这种方案层次比较多，sentinel通知twemproxy进行redis m-s的配置更改。  
5）Redis Cluster，redis3.0发布了该功能，稳定性还待市场检验。

本文演示第一种方案：Redis Master-Slave + Keepalived + VIP.

1. 基本构建与原理

1）Keepalived + VIP : 在redis master-slave上部署keepalived、redis instance存活检测脚本、以及告警通知脚本。

2）当redis master失效的时候，VIP从master上漂移到slave上，完成m-s角色和配置更改。3）客户端连接redis的参数中host设置的是VIP，整个切换过程对客户端透明。

2. 优缺点与适用场景。

优点：实现简单，成本低，整个切换过程对客户端透明。

缺点：整个集群的最大吞吐量受限于redis单实例的处理能力，除非一个应用使用多套这种Keepalived+VIP方案。因而扩展能力较差，而且不适合目前单机部署多个redis实例的部署场景。

适合场景：并发请求不是很高的应用。

2 安装keepalived  
1. tar zxf  keepalived-1.3.5.tar.gz 2. cd keepalived-1.3.5 3. ./configure --prefix=/usr/local/keepalived/ 4. make 5. make install 拷贝需要的文件： $ cp /usr/local/src/keepalived-1.3.5/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/keepalived $ cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/ $ cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ $ mkdir -p /etc/keepalived/ $ cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf是默认的配置文件

第一步，安装基础库

yum -y install openssl-devel libnl3-devel ipset-devel iptables-devel libnfnetlink-devel net-snmp-devel

第二步，源码安装keepalived

3 keepalived + Redis主从部署  
3.1 部署拓补图  
基于如下的拓扑图：

3.2 Redis主从配置  
3.2.1 Redis安装  
步骤1： 首先从官网（http://download.redis.io/releases/）下载redis正式版的压缩包redis-2.8.19.tar.gz   步骤2：编译源码安装： cd /usr/local/src/ tar zxvf redis-2.8.19.tar.gz cd redis-2.8.19 make make install

3.2.2 修改redis配置文件  
cd redis-2.8.19 vim redis.conf 修改相关配置项，这里仅做DOME演示，其他配置项默认。 修改redis master的redis.conf daemonize yes logfile /var/log/redis.log 修改redis backup的redis.conf daemonize yes logfile /var/log/redis.log slaveof 172.30.1.22 6379

3.2.3 启动Redis  
分别启动主从redis-server:  
cd redis-2.8.19  
./src/redis-server ./redis.conf  
3.2.3 测试主从功能  
在主机器上执行set key value：  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# ./src/redis-cli -p 6379  
127.0.0.1:6379> set nosql redis  
OK  
127.0.0.1:6379>   
在从机器上执行get key：  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# ./src/redis-cli -p 6379  
127.0.0.1:6379> get nosql  
"redis"  
127.0.0.1:6379>   
OK，测试正常。

3.2 主从公共脚本  
3.2.1 Redis监控脚本  
该脚本检测redis的运行状态，并在nginx进程不存在时尝试重新启动ngnix，如果启动失败则停止keepalived，准备让其它机器接管。

/etc/keepalived/scripts/check\_redis.sh：

\#!/bin/bash  
CHECK=\`/usr/local/bin/redis-cli PING\`  
if \[ "$CHECK" == "PONG" \] ;then  
      echo $CHECK  
      exit 0  
else   
      echo $CHECK  
      service keepalived stop \#可确保让出MASTER  
      exit 1  
fi

keepalived根据监控脚本的返回码调整优先级：

☉如果脚本返回码为0，并且weight配置的值大于0，则优先级相应的增加；

☉如果脚本返回码为非0，并且weight配置的值小于0，则优先级相应的减少；

☉其他情况，原本配置的优先级不变，即配置文件中priority对应的值。

提示：

优先级不会不断的提高或者降低；

可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的weight（在配置中列出就行）；

不管提高优先级还是降低优先级，最终优先级的范围是在\[1,254\]，不会出现优先级小于等于0或者优先级大于等于255的情况；

在MASTER节点的 vrrp\_instance 中 配置 nopreempt ，当它异常恢复后，即使它 prio 更高也不会抢占，这样可以避免正常情况下做无谓的切换。

以上可以做到利用脚本检测业务进程的状态，并动态调整优先级从而实现主备切换。

3.2.2 redis\_fault.sh  
vim /etc/keepalived/scripts/redis\_fault.sh

\# !/bin/bash  
LOGFILE=/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log   
echo "\[fault\]" >> $LOGFILE   
date >> $LOGFILE  
3.2.3 redis\_stop.sh  
\# !/bin/bash  
LOGFILE=/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log   
echo "\[stop\]" >> $LOGFILE   
date >> $LOGFILE  
vim /etc/keepalived/scripts/redis\_stop.sh

\# !/bin/bash  
LOGFILE=/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log   
echo "\[stop\]" >> $LOGFILE   
date >> $LOGFILE

3.3 keepalived scripts for redis  
  为redis配置keepalived所需要的脚本。

3.3.1 Redis Master scripts  
  在redis master配置：

vim/etc/keepalived/scripts/redis\_master.sh

\#!/bin/bash  
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"  
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"  
echo "\[master\]" >> $LOGFILE  
date >> $LOGFILE  
echo "Being master...." >> $LOGFILE 2>&1  
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE  
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.23 6379 >> $LOGFILE  2>&1  
sleep 10 \#延迟10秒以后待数据同步完成后再取消同步状态  
echo "Run SLAVEOF NO ONE cmd ..." >> $LOGFILE  
$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1  
vim /etc/keepalived/scripts/redis\_backup.sh

\#!/bin/bash  
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"  
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"  
echo "\[backup\]" >> $LOGFILE  
date >> $LOGFILE  
echo "Being slave...." >> $LOGFILE 2>&1  
sleep 15 \#延迟15秒待数据被对方同步完成之后再切换主从角色  
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE  
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.23 6379 >> $LOGFILE  2>&1  
3.3.2 Redis Backup scripts  
  和3.3.1节的配置基本一样，只是脚本中redis的IP为原master主机的IP。

在redis backup配置：

vim/etc/keepalived/scripts/redis\_master.sh

\#!/bin/bash  
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"  
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"  
echo "\[master\]" >> $LOGFILE  
date >> $LOGFILE  
echo "Being master...." >> $LOGFILE 2>&1  
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE  
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.22 6379 >> $LOGFILE  2>&1  
sleep 10 \#延迟10秒以后待数据同步完成后再取消同步状态  
echo "Run SLAVEOF NO ONE cmd ..." >> $LOGFILE  
$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1  
vim /etc/keepalived/scripts/redis\_backup.sh

\#!/bin/bash  
REDISCLI="/usr/local/bin/redis-cli"  
LOGFILE="/usr/local/src/redis-2.8.19/keepalived-redis-state.log"  
echo "\[backup\]" >> $LOGFILE  
date >> $LOGFILE  
echo "Being slave...." >> $LOGFILE 2>&1  
sleep 15 \#延迟15秒待数据被对方同步完成之后再切换主从角色  
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE  
$REDISCLI SLAVEOF 172.30.1.22 6379 >> $LOGFILE  2>&1  
3.4 配置keepalived.conf  
keepalived.conf样例

global\_defs \{  
    router\_id redis  
\}  
   
vrrp\_script chk\_redis \{  
    script "/etc/keepalived/scripts/check\_redis.sh"  
    interval 4  
    weight -5  
    fall 3    
    rise 2  
\}  
   
vrrp\_instance VI\_REDIS \{  
    state MASTER  
    interface eth1  
    virtual\_router\_id 51  
    priority 100  
    advert\_int 1  
    nopreempt  
   
    authentication \{  
        auth\_type PASS  
        auth\_pass 1111  
    \}  
   
    virtual\_ipaddress \{  
        172.30.1.15  
    \}  
   
    track\_script \{  
        chk\_redis  
    \}  
   
    notify\_master /etc/keepalived/scripts/redis\_master.sh  
    notify\_backup /etc/keepalived/scripts/redis\_backup.sh  
    notify\_fault  /etc/keepalived/scripts/redis\_fault.sh  
    notify\_stop   /etc/keepalived/scripts/redsi\_stop.sh  
\}  
注意，在同一个网段内的，若为不同的应用做高可用，不同应用使用不同的VIP，那么vrrp\_instance的名字（这里是VI\_REDIS）、virtual\_router\_id在不同的高可用实例必须设置不同的值区分开。否则keepalived会报如下错误：

Aug 11 11:28:36 localhostKeepalived\_vrrp\[16958\]: (VI\_1): received an invalid ip number count 1, expected2!

Aug 11 11:28:36 localhostKeepalived\_vrrp\[16958\]: bogus VRRP packet received on eth1 !!!

Aug 11 11:28:36 localhostKeepalived\_vrrp\[16958\]: VRRP\_Instance(VI\_1) Dropping received VRRP packet...

以上是keepalived MASTER节点配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf的配置信息。在BACKUP节点，只需把vrrp\_instance->state改为BACKUP，vrrp\_instance->priority改为99即可。

在默认的keepalive.conf里面还有 virtual\_server,real\_server 这样的配置，我们这用不到，它是为lvs准备的。 notify 可以定义在切换成MASTER或BACKUP时执行的脚本，如有需求请自行google。

配置选项说明

global\_defs

☉notification\_email： keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知地址，后面的 smtp\_server 相比也都知道是邮件服务器地址。也可以通过其它方式报警，毕竟邮件不是实时通知的。

☉router\_id： 机器标识，通常可设为hostname。故障发生时，邮件通知会用到

vrrp\_instance

☉state ： 指定instance(Initial)的初始状态，就是说在配置好后，这台服务器的初始状态就是这里指定的，但这里指定的不算，还是得要通过竞选通过优先级来确定。如果这里设置为MASTER，但如若他的优先级不及另外一台，那么这台在发送通告时，会发送自己的优先级，另外一台发现优先级不如自己的高，那么他会就回抢占为MASTER

☉interface： 实例绑定的网卡，因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的，可以用ifconfig命令查看网卡。

☉mcast\_src\_ip： 发送多播数据包时的源IP地址，这里注意了，这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告，这个非常重要，一定要选择稳定的网卡端口来发送，这里相当于heartbeat的心跳端口，如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP，也就是interface指定的IP地址

☉virtual\_router\_id： 这里设置VRID，这里非常重要，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址

☉priority： 设置本节点的优先级，优先级高的为master

☉advert\_int： 检查间隔，默认为1秒。这就是VRRP的定时器，MASTER每隔这样一个时间间隔，就会发送一个advertisement报文以通知组内其他路由器自己工作正常

☉authentication： 定义认证方式和密码，主从必须一样，样例用的是密码方式。

☉virtual\_ipaddress： 这里设置的就是VIP，也就是虚拟IP地址，他随着state的变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候删除，这里主要是有优先级来决定的，和state设置的值没有多大关系。这里可以设置多个虚拟IP地址，类似于一个域名可以解析对应多个IP地址。

☉track\_script： 引用VRRP脚本，即在 vrrp\_script 部分指定的名字。每隔vrrp\_script->interval时间运行脚本，如果监控服务有异常则改变优先级，并最终引发主备切换。

vrrp\_script

告诉 keepalived 在什么情况下切换，所以尤为重要。可以有多个 vrrp\_script

☉script ： 自己写的检测脚本。也可以是一行命令如killall-0 nginx

☉interval4 ： 每4s检测一次，这里要大于监控脚本执行的时间，监控脚本会执行超时，☉keepalived会发送SIGTERM信号结束监控脚本的执行。

☉weight-5 ： 检测失败（脚本返回非0）则优先级 -5

☉fall 2： 检测连续 2 次失败才算确定是真失败。会用weight减少优先级（1-255之间）

☉rise 1： 检测 1 次成功就算成功。但不修改优先级

4.1启动keepalived   
在Redis Master和Redis Backup上将keepalived启动

启动keepalived：

service keepalived start

或者

/etc/init.d/keepalived start

或者

/usr/local/keepalived/sbin/keepalived -f/etc/keepalived/keepalived.conf -D

查看进程，正常会有三个进程

\[root@localhost ~\]\# ps -ef | grepkeepalived

root     3870     1  0 14:46 ?        00:00:00 keepalived -D

root     3872  3870  0 14:46 ?        00:00:00 keepalived -D

root     3873  3870  0 14:46 ?       00:00:00 keepalived -D

root     3887 18774  0 14:46 pts/1    00:00:00 grep keepalived

\[root@localhost ~\]\#

用ip命令查看VIP，ifconfig命令不能查看虚拟IP。

\[root@localhost ~\]\#  ip a | grep eth1

2: eth1:<BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER\_UP> mtu 1500 qdisc pfifo\_fast state UP qlen1000

inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255scope global eth1

inet 172.30.1.15/32 scope global eth1

\[root@localhost ~\]\#

可以看到现在是172.30.1.22接管着VIP。

至此，Keppalived+Redis主从高可用环境已经搭建完成。客户端访问Redis使用VIP，或者将redis的域名解析指向VIP。

4 测试  
  测试时可以用命令tail -f /var/log/messages查看keepalived的日志，查看主从机器状态的变化，VIP的漂移等。

4.1 客户端用VIP访问Redis  
  在另一台客户端机器，比如172.30.1.20，用VIP登录redis，并使用get命令获取之前设置的\[key,value\].  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# redis-cli -h 172.30.1.15 -p 6379  
172.30.1.15:6379> get nosql  
"redis"  
172.30.1.15:6379>  
  再设置一个新的\[key,value\].  
172.30.1.15:6379> set movie ZhanLang2  
OK  
172.30.1.15:6379> get movie  
"ZhanLang2"  
172.30.1.15:6379>  
  测试结果正常。

4.2 测试VIP漂移  
测试之前，先看下那台机器接管这VIP

在172.30.1.22机器查看  
\[root@localhost ~\]\# ip a | grep eth1  
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER\_UP> mtu 1500 qdisc pfifo\_fast state UP qlen 1000  
    inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1  
    inet 172.30.1.15/32 scope global eth1  
\[root@localhost ~\]\#  
在172.30.1.23查看  
\[root@localhost ~\]\#  ip a | grep eth1  
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER\_UP> mtu 1500 qdisc pfifo\_fast state UP qlen 1000  
    inet 172.30.1.23/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1  
\[root@localhost ~\]\#   
可见，VIP被172.30.1.22机器接管着。  
现在，把172.30.1.22机器上的redis-server干掉，再查看VIP是否还接管着：  
\[root@localhost ~\]\# pkill redis-server  
\[root@localhost ~\]\# ps -ef | grep redis-server | grep -v grep  
root      7372 30964  0 13:57 pts/0    00:00:00 grep redis-server  
\[root@localhost ~\]\# ip a | grep eth1  
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER\_UP> mtu 1500 qdisc pfifo\_fast state UP qlen 1000  
    inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1  
\[root@localhost ~\]\#  
可见，172.30.1.22已经没有接管VIP了。  
在172.30.1.23查看下是否接管了VIP：  
\[root@localhost ~\]\# ip a | grep eth1  
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER\_UP> mtu 1500 qdisc pfifo\_fast state UP qlen 1000  
    inet 172.30.1.23/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1  
    inet 172.30.1.15/32 scope global eth1  
\[root@localhost ~\]\#  
可见172.30.1.23已经接管了VIP，进入MASTER状态了。  
继续测试在VIP下的redis读写：  
还是在客户端172.30.1.20下执行  
172.30.1.15:6379> get movie  
"ZhanLang2"  
172.30.1.15:6379> set director WuJing  
OK  
172.30.1.15:6379>  
测试正常，注意，刚刚设置了一个新的\[key,value\]，待会把172.30.1.22上的redis-server起来后，再查询这个新的\[key,value\]——\[director,WuJing\].  
现在把172.30.1.22上的redis-server启动，keepalived也需要启动，以为检测脚本check\_redis.sh检测到redis-server不在时，把keepalived也退出了，确保MASTER角色的让出。  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# cd /usr/local/src/redis-2.8.19  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# ./src/redis-server redis.conf   
\[root@localhost redis-2.8.19\]\#  ps -ef | grep redis-server | grep -v grep  
root      7841     1  0 14:25 ?        00:00:00 ./src/redis-server \*:6379      
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# service keepalived start  
Starting keepalived:                                       \[  OK  \]  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\# ip a | grep eth1  
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER\_UP> mtu 1500 qdisc pfifo\_fast state UP qlen 1000  
    inet 172.30.1.22/24 brd 172.30.1.255 scope global eth1  
    inet 172.30.1.15/32 scope global eth1  
\[root@localhost redis-2.8.19\]\#  
   
可见，启动redis-server和keepalived后，172.30.1.22又重新接管了VIP，因为172.30.1.22设置的优先级是100比172.30.1.23的优先级99要高。  
在客户端172.30.1.20下继续测试redis的读写  
先查询刚刚设置的\[director,WuJing\]  
172.30.1.15:6379> get director  
"WuJing"  
172.30.1.15:6379>  
可以查询到，说明数据已经同步过来了  
再测试下写数据  
172.30.1.15:6379> set piaofang 4billion  
OK  
172.30.1.15:6379>  
可见，写redis也是正常的。  
   
OK，现在高可用的基本功能测试已经完成。

http://www.keepalived.org/

https://github.com/acassen/keepalived

http://redisdoc.com/topic/sentinel.html

http://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/52578080

http://mdba.cn/2015/03/06/redis%E9%AB%98%E5%8F%AF%E7%94%A8%E6%9E%B6%E6%9E%84-keepalivevip/

[https_blog.csdn.net_liuguanghui1988_article_details_77098143]: https://blog.csdn.net/liuguanghui1988/article/details/77098143